《PLC课程设计》报告 三层电梯控制系统的模拟
系 别 电气工程系 班 级 本自动化 学 号15 学生姓名 指导老师 组 员
一、内容摘要 可编程控制器作为一种工业控制微型计算机,它以其编程方便、操作简单尤其是它的高可控性等优点,在工业生产过程中得到了广泛的应用。它应用大规模集成电路,微型机技术和通讯技术的发展成果,逐步形成了具有多种优点和微型,中型,大型,超大型等各种规格的系列产品,应用于从继电器控制系统到监控计算机之间的许多控制领域。随着社会的不断发展,楼房越来越高,而电梯成为了高层楼房的必须设备。电梯从手柄开关操纵电梯、按钮控制电梯发展到了现在的群控电梯,为高层运输做出了不可磨灭的贡献。PLC在电梯升降控制上的应用主要体现在它的逻辑开关控制功能。由于PLC具有逻辑运算,计数和定时以及数据输入输出的功能。在电梯升降过程中,各种逻辑开关控制与PLC很好的结合,很好的实现了对电梯的控制。 在PLC课程设计中,我组设计了一个三层电梯控制系统,并且将西门子公司S7-200系列可编程控制器与其结合并应用起来,在学完《电气控制与PLC应用》课程后,我们在设计过程中较为得心应手,不至于从头开始。整个过程包括了方案讨论,程序设计,程序修改,上机调试等,在程序设计方面花了比较多的时间,主要考虑到电梯分别停在一层、二层和三层时在其他楼层呼叫等各种情况。每当遇到困难时,我组都积极与老师联系讨论,深入分析研究问题,在整个过程中,我与我的组员都相互配合,相互学习。 二、目录 1. 概述 ------------------------------------------------------------- 2. 硬件电路设计及描述 ---------------------------------------- 3. 软件设计流程及描述 ---------------------------------------- 4. 源程序代码 ---------------------------------------------------- 5. 课程设计体会 ------------------------------------------------- 6. 参考文献 ------------------------------------------------------- 1. 概述 我组设计的三层电梯控制系统的主要功能有:①楼层指示灯亮时表示停在相应的楼层,②每当停在各楼层时其楼层指示灯闪烁1秒接着常亮,③有呼叫的楼层有响应,反之没有,④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。 在整个PLC课程设计过程中,我主要负责查找资料,程序设计和调试,在选择方案时组织我组队员参与讨论,在遇到困难时联系老师解决问题,协助我组队员完成PLC课题设计报告。 PLC课程设计要求具有较强的理论知识,结合实践上机调试,分析理解能力和故障排除能力,是一个综合性较强的课程设计,这也是本系开设此课程设计的目的和初衷。 2. 硬件电路设计和描述 ①模拟装置介绍 S1、S2、S3分别为轿厢内一层、二层、三层电梯内选按钮;D2、D3分别为二层、三层电梯外下降呼叫按钮;U1、U2分别为一层、二层电梯外上升呼叫按钮;SQ1、SQ2、SQ3分别为一层、二层、三层行程开关,模拟实际电梯位置传感器的作用。 L1、L2、L3分别为一层、二层、三层电梯位置指示灯;DOWN为电梯下降状态指示灯;UP为电梯上升状态指示灯;SL1、SL2、SL3分别为轿厢内一层、二层、三层电梯内选指示灯。 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S1~S3,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,SQ1~SQ3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至三层的过程中,在二层轿箱外呼叫时,若按二层上升呼叫按钮,电梯响应呼叫;若按二层下降呼叫按钮,电梯运行至二层时将不响应呼叫运行至三层,然后再下降,响应二层下降呼叫按钮。 电梯位置由行程开关SQ1、SQ2、SQ3决定,电梯运行由手动依次拨动行程开关完成,其运行方向由上升、下降指示灯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,这时按下三层下呼按钮D3,上升指示灯UP亮,电梯处于上升状态。断开SQ1、闭合SQ2,L1灭、L2亮,表示电梯运行至二层,上升指示灯UP仍亮;断开SQ2、闭合SQ3,电梯运行至三层,上升指示灯UP灭,电梯结束上升状态,以此类推。 当电梯在三层时(开关SQ3闭合),电梯位置指示灯L3亮。按下轿厢内选开关S1,电梯进入下降状态。在电梯从三层运行至一层的过程中,若按下二层上呼U2与下呼按钮D2,由于电梯处于下降状态中,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,电梯停在二层,当电梯运行至一层时,一层内选指示灯SL1灭,下降指示灯DOWN灭,上升指示灯UP亮,电梯转为上升状态,响应二层上呼,当电梯运行至二层时,上升指示灯UP灭。 每当到达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。 ③I/O分配表 (1)输入 (2)输出 3. 软件设计流程及描述 (见附件)
电梯启动时,检测电梯是否停在二或三楼层且有呼叫信号,如果是就等待呼叫信号,如果不是时,电梯自动下降到一层等待呼叫信号。当检测到有呼叫信号时,例如:电梯停在一层时检测到三层呼叫信号,电梯离开一层经过二层,接着到达三层,电梯停止。当电梯停前检测到呼叫信号,例如:电梯停在一层时检测到三层呼叫信号,电梯离开一层经过二层,准备到达三层时检测到二层呼叫信号,电梯停在三层后继续下降到二层等待呼叫信号。 4. 源程序代码 ①梯形图LAD  ②指令表IL 5. 课程设计体会 在这次PLC课程设计中,让我感到不足的地方是在开始动手设计程序前,没有系统和完整的分析三层电梯控制系统,没有在本子上具体列出三层电梯控制系统的所有情况,导致在动手设计程序时想到有多少种情况就加多少,从而在设计程序上花费了较多的时间。另外,在刚开始我把UP和DOWN指示灯作为电梯的运动状态时,发现了一些我修改不了的错误,百思不得其解,最后我把UP和DOWN指示灯修改为电梯的运动方向,之前的问题既迎刃而解又实现了我想要的要求。 这次PLC课程设计,考验了我对理论知识的运用能力,锻炼了对故障排除的分析能力,加强了我们合作精神,值得感谢的是当我们遇到困难时,老师耐心指导,帮我们一起分析故障,共同解决困难。另外,这课程设计也为了我们以后的毕业设计提供了很好的经验,建立基础,可以说是意义重大,影响深远。 对于此PLC课程设计,老师提供了一些题目,也鼓励同学们自拟题目,但我的疑虑是,如果同学们自拟的题目,是否能够在操作面板上能够找到对口。另外,我在设计三层电梯控制系统时,发现操作面板上一层上呼按钮、二层上呼下呼按钮和三层下呼按钮没有相应的指示灯,导致了我在设计程序时遇到了困难,我想是否应该加上相应的指示灯。
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