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1、 序号: 学号: 09417206 课 程 设 计设计课程名称： PLC编程及应用 题 目： 四层电梯PLC控制系统设计 学 生 姓 名： 学 院： 信息科学与工程学院 专 业 班 级： 自动化092班 指 导 教 师： 专业技术职务： 副教授 设计时间： 2011 年 9月 5 日 2011 年 10 月 21 日 目 录目录11绪论 21.1 电梯控制现状、发展趋势 21.2 设计的主要内容 22 硬件设计32.1 模拟装置介绍 32.2 控制要求 42.3 建立输入/输出地址分配表 52.4 PLC和输入/输出设备之间的接线图 63 软件设计73.1 程序流程图 73.2 程序梯形图及注
2、释 84 程序调试及分析185 心得体会181 绪论 1.1 电梯控制现状、发展趋势 自从电梯发明以后，电梯电气控制技术越来越收到人们的重视。电梯电气控制技术主要体现在电梯电气控制系统的设计上。电梯的电气控制主要是对各种指令信号、位置信号、速度信号和安全信号进行管理，使电梯正常运行或处于保护状态，发出各种显示信号。电梯的电气控制，过去采用继电器逻辑线路，一般称继电器控制。这种硬布线的逻辑控制方式具有原理简单、直观等特点。但通用性差，逻辑系统由许多触点组成，接线复杂、故障率高、设备庞大，国家已规定淘汰。目前我国电梯主要由先进的、可靠性高的微型计算机或可编程控制器（PLC）控制。 1.2 设计的主
3、要内容本次设计的主要目的是结合实际控制装置，综合所掌握的理论知识，完成一套完整的PLC控制系统的设计任务，包括PLC模块的选用、I/O地址分配、程序编制及外围输入、输出电路的设计，以提高学生的综合设计能力。2 硬件设计 2.1 模拟装置介绍S1、S2、S3、S4分别为轿厢内一层、二层、三层、四层电梯内选按钮；D2、D3、D4分别为二层、三层、四层电梯外下降呼叫按钮；U1、U2、U3分别为一层、二层、三层电梯外上升呼叫按钮；SQ1、SQ2、SQ3、SQ4分别为一层、二层、三层、四层行程开关，模拟实际电梯位置传感器的作用。L1、L2、L3、L4分别为一层、二层、三层、四层电梯位置指示灯；DOWN为
4、电梯下行状态指示灯；UP为电梯上行状态指示灯；SL1、SL2、SL3、SL4分别为轿厢内一层、二层、三层、四层电梯内选指示灯；DN2、DN3、DN4分别为二层、三层、四层电梯外下降指示灯；UP1、UP2、UP3分别为一层、二层、三层电梯外上升指示灯。 2.2 控制要求电梯由安装在各楼层门口的上升和下降呼叫按钮进行呼叫操纵，其操纵内容为电梯运行方向。电梯轿箱内设有楼层内选按钮S1S4，用以选择需停靠的楼层。L1为一层指示、L2为二层指示、L3为三层指示、L4为四层指示，SQ1SQ4为到位行程开关。电梯上升途中只响应上升呼叫，下降途中只响应下降呼叫，任何反方向的呼叫均无效。例如，电梯停在由一层运行
5、至四层的过程中，在三层轿箱外呼叫时，若按三层上升呼叫按钮，电梯响应呼叫（运行至三层时三层上升呼叫指示灯灭）；若按三层下降呼叫按钮，电梯运行至三层时将不响应呼叫运行至四层，然后再下行，响应三层下降呼叫按钮（运行至三层时三层下降呼叫指示灯灭），依此类推。要求考虑实际电梯中设备保护和人身保护逻辑。电梯运行前首先应注意电梯门的状态。电梯位置由行程开关SQ1、SQ2、SQ3、SQ4决定，电梯运行由手动依次拨动行程开关完成，其运行方向由上行、下行指示灯UP、DOWN决定。例如闭合开关SQ1，电梯位置指示灯L1亮，表示电梯停在1层，这时按下四层下呼按钮，四层下呼指示灯DN4亮，同时上行指示灯UP亮，电梯处于
6、上行状态。断开SQ1、闭合SQ2，L1灭、L2亮，表示电梯运行至二层，上行指示灯UP仍亮；断开SQ2、闭合SQ3，电梯运行至三层；断开SQ3，闭合SQ4，电梯运行至四层，四层下呼指示灯DN4灭，同时上行指示灯UP灭，电梯结束上行状态。每到达一楼层若电梯门指示灯不闪烁则继续前进，否则执行电梯门开关动作。当电梯在四层时（开关SQ4闭合），电梯位置指示灯L4亮。按下轿厢1层内选开关，电梯进入下行状态。在电梯从四层运行至一层的过程中，若按下二层上呼与下呼按钮，由于电梯处于下行状态中，电梯将只响应二层下呼，不响应二层上呼。当电梯运行至二层时，二层下呼指示灯D2灭，上呼指示灯U2保持点亮。当电梯运行至一层
7、时，一层内选指示灯SL1灭，下行指示灯DOWN灭，上行指示灯UP亮，电梯转为上行状态，当电梯运行至二层时，对二层上呼响应，二层上呼指示灯U2灭。 2.3 建立输入/输出地址分配表（1）输入序号名称面板符号程序符号输入点1四层下呼按钮D4D4I0.02三层上呼按钮U3U3I0.13三层下呼按钮D3D3I0.24二层上呼按钮U2U2I0.35二层下呼按钮D2D2I0.46一层上呼按钮U1U1I0.57一层内选按钮S1S1I0.68二层内选按钮S2S2I0.79三层内选按钮S3S3I1.010四层内选按钮S4S4I1.111开门到位OPOPI1.212关门到位CLCLI1.313一层行程开关SQ1S
8、Q1I1.414二层行程开关SQ2SQ2I1.515三层行程开关SQ3SQ3I1.616四层行程开关SQ4SQ4I1.7（2）输出序号名 称面板符号程序符号输出点1四层下呼指示DN4DN4Q0.02三层上呼指示UP3UP3Q0.13三层下呼指示DN3DN3Q0.24二层上呼指示UP2UP2Q0.35二层下呼指示DN2DN2Q0.46一层上呼指示UP1UP1Q0.57一层内选指示SL1SL1Q0.68二层内选指示SL2SL2Q0.79三层内选指示SL3SL3Q1.010四层内选指示SL4SL4Q1.111开门指示LOLOQ1.212关门指示LCLCQ1.313轿箱上升指示UPUPQ1.414轿箱
9、下降指示DOWNDOWNQ1.5 2.4 PLC和输入/输出设备之间的接线图 将电梯四层模拟装置的各接线口与S7-226CN的输入输出I/O对应连接起来，电源正接+24V，电源负接地即可。3 软件设计 3.1 程序流程图关门并指示延时5秒 上行/下行 并指示等待用户上呼下呼内选指令并指示 系统初始化开门指示并复位上呼下呼内选指示3.2 程序梯形图及注释 4 程序调试及分析编好程序只是我们实习的第一步，真正地把程序下载到PLC里，调试出正确的结果才算大功告成，当然每个人做到这一步都需要话很长的时间。我们从开始的接线到最终调试好程序，经历的整整一个星期。一开始我们只是实现基本的功能，上呼下呼的输入
10、输出指示，以及上行和下行的指示，然后在慢慢完善程序，根据电梯模拟装置的显示，运行PLC编程软件的单步调试，一点点查找问题的所在，再回过头改程序，就这样周而复始地进行下去，直到最终实现所有的功能，几乎模拟四层电梯的工作流程。开始我们因为接线错误可能找半天的原因，不过仔细点这些低级错误还是可以避免的。除此之外最主要的问题就是上行和下行会相互影响，其实只要在上行输出前加上下行的非和下行输出前加上行的非，还有程序要求能循环执行，不断地响应电梯内呼上呼下呼指令，开始我们程序走一段时间就不会出错，稍微改一下就可以解决问题。 5 心得体会 四周的实习时间其实不是很长，我们边上其他课边做PLC实习，这样既可以缓解我们其他课程的压力，又可以锻炼自己的PLC编程。两个人一组安排的很合理，每个组既有竞争又有合作，共同的问题可以商量着解决，其中一人不懂的时候可以启发同伴真正理解弄明白。整体来说，经过这次PLC实习，让我们更加深入地理解西门子S7200的编程思想，为以后的工作奠定了坚实的基础。同时通过对四层电梯系统的分析，锻炼我们分析问题、解决问题的能力，以后遇到同样的或者类似的问题我们就会有信心有决心解决，同时面对困难我们不再畏缩，想尽办法解决才是真正的王道。以后无论我们从事什么样的工作，不怕困难不怕吃苦的精神都是受用终身的。第 18 页