五层电梯模型PLC控制系统设计.doc

目目 录录 第第 1 1 章章 引言引言1 1.1 设计内容1 1.2 设计要求1 1.3 设计思路1 第第 2 2 章章 系统总体方案分析与设计系统总体方案分析与设计2 2.1 控制要求2 2.2 方案分析2 2.3 方案设计2 2.4 设备选型2 第第 3 3 章章 plcplc 控制系统设计控制系统设计3 3.1 控制要求分析及设计3 3.1.2 确定 i/o 点数量及 plc 类型3 3.2 i/o 点的分配与编号3 3.3 plc 端子接线图4 3.4 控制程序编制5 3.4.1 梯形图（见附表）5 3.4.2 指令表（见附表）5 设计总结设计总结6 致谢致谢7 附录附录 梯形图及指令表梯形图及指令表8 参考文献参考文献27 内容摘要内容摘要 随着我国社会经济的迅猛发展，人民物质文化生活水平日益提高，伴随建筑业的 发展，为建筑物内提供上下交通运输的电梯工业也在日新月异地发展着。电梯已不仅 是一种生产环节中的重要设备，更是一种人们频繁乘用的交通运输设备。为了确保电 梯正常运行、安全使用，必须要了解电梯、管理电梯、维护好电梯。 这次以“五层电梯模型 plc 控制系统设计”为题目的课程设计方案基本满足控制 要求，可以实现电梯的外呼和内选功能，也实现了层楼显示等一系列要求。 关键词：关键词：逻辑控制; 外呼；内选; 停层信号 1 第第 1 1 章章 引言引言 1.11.1 设计内容设计内容 五层楼电梯控制系统设计 1.21.2 设计要求设计要求 1、按题意要求，列出 plc i/o 地址分配表 2、画出 plc i/o 端子接线图 3、完成梯形图控制程序设计 4、完成课程设计说明书 1.31.3 设计思路设计思路 目前，在电梯的控制方式上，主要有继电器控制、plc 控制和微型计算机控制三 种。而 plc 实际上是一种专用计算机，它采用巡回扫描的方式分时处理各项任务，而 且依靠程序运行，这就保证只有正确的程序才能运行，否则电梯不会工作；又由于 plc 中的内部辅助继电器及保持继电器等实际上是 plc 系统内存工作单元，即无线圈 又无触点，使用次数不受限制，属无触点运行，因此，它比继电器控制有着明显的优 越性，运行寿命更长，工作更加可靠安全，自动化水平更高。plc 控制是三种控制方 式中最具有可靠性、实用性和灵活性的控制方式，它更适合于用在电梯的技术改造和 控制系统的更新换代，是电梯控制系统中理想的控制新技术。 2 第第 2 章章 系统总体方案分析与设计系统总体方案分析与设计 2.2.1 1 控制要求控制要求 1、自动响应层楼召唤信号（含上召唤和下召唤） 2、自动响应轿箱服务指令信号 3、自动完成轿箱层楼位置显示 4、自动显示电梯运行方向 5、能够进行运行模式的选择 2.2.2 2 方案分析方案分析 本系统是一个五层电梯的 plc 控制系统，利用西门子公司的 s7-200 可编程逻辑控 制器对电动机进行控制，从而实现人们对电梯的控制。本系统具有一定的智能性，即 它可以让电梯按人们的要求来运行。 2.2.3 3 方案设计方案设计 根据控制要求，要实现电梯的控制，如：外呼、内选、停层、信号的登记与消除等。 用 2 个时间继电器和多个接触器来控制电梯动作，实现电梯的外呼、内选、停层、信 号的登记与消除、自动定向、自动开关门等。 2.4 设备选型设备选型 需要 25 个输入和 27 个输出，故我选择的元器主要有：型号 cpu226ac，扩展模 块为 em222、em223。 它的连接形式如图： 图 2-1 模块连接图 3 第第 3 3 章章 plcplc 控制系统设计控制系统设计 3.13.1 控制要求分析及设计控制要求分析及设计 3.1.3.1.1 1 确定确定 i/oi/o 点数量及点数量及 plcplc 类型类型 分析 plc 的输入和输出信号,在满足控制要求的前提下,要减少占用 plc 的 i/o 点。 选择 plc 型号：该系统需要 25 个输入新号，27 个输出信号，主机选用 cpu226ac，扩展模块选用 em222、em223，内部电源供电，继电器输出。 3.23.2 i/oi/o 点的分配与编号点的分配与编号 表 3-1 系统 i/o 分配表 控制信号元件及信号名称元件符号地址编码 向上行驶按钮 sb3i0.0 向下行驶按钮 sb4i0.1 15 楼行程开关sq1sq5i0.2i0.6 15 楼指令按钮sb5sb9i0.7、i1.0i1.3 直驶指令 sb10i1.4 14 楼上召唤按钮1sb14sb1i1.5、i1.6、i2.0、i2.2 25 楼下召唤按钮2sb25sb2i1.7、i2.1、i2.3、i2.4 正常模式 sb3i2.5 奇层模式 sb4i2.6 偶层模式sb5sb9 i2.7 输入信号 四层以上模式 sb6i3.0 开门显示 hl22q2.5 关门显示 hl23q2.6 门关闭显示 hl1q0.0 上行显示 hl24q2.7 下行显示 hl25q3.0 ag 段发光二极管hl2hl8q0.1q0.7 15 楼指令登记显示hl9hl13q1.0q1.4 14 楼上召唤登记显示hl14、hl15、hl17、hl19q1.5、q1.6、q2.0、q2.2 25 楼下召唤登记显示hl16、hl18、hl20、hl21q1.7、q2.1、q2.3、q2.4 电动机正转线圈 km1q3.1 输出信号 电动机反转线圈 km2q3.2 4 3.33.3 plcplc 端子接线图端子接线图 根据 i/o 表及 plc 的配置图很容易就可以得到 plc 端子接线图 3-2 如下所示： 图 3-2 端子接线图 5 3.3.4 4 控制程序编制控制程序编制 3.3.4 4.1.1 梯形图梯形图 梯形图采用 plc 编程软件做出来的，这个要感谢我的指导老师-王宗才老师。 梯形图见附录 3.3.4 4.2.2 语句语句表表 语句表是由梯形图转换得到的，语句表见附录 2 6 设计设计总结总结 电梯自动化的设计因设计角度和设计理念的不同和偏差，可能造成设计上的一些 差异。本论文中较为详细地介绍了交流双速电梯设计的方法和过程，论述了交流双速 电梯的结构设计和工作流程与工艺设计。但因为，自动化设计的内容量过大，涉及的 专业较多，牵扯面也很宽。仅仅一片专业课程设计实在无法全盘托出，有些地方的表 述可能会存在不够准确，或者描述上存在未能描述到的地方。 7 致致 谢谢 能完成这次的课程设计，首先我要感谢我的班主任也就是我此次设计的指导老师- -王宗才老师。自从做设计以来，我不仅在专业上有了很大的进步，而且恩师的严 谨治学态度、务实工作作风、高度的责任心，也使我受益非浅。在此，我要向王老师 表示深深的敬意和衷心的感谢! 此外，作者在学习期间，还得到许多老师、同学、朋友的帮助，在此表示衷心的 感谢! 在这三年里有许多让我感动的事和让我感激的人。但由于时间的仓促和主客观条 件的限制我们只是做出模型做演示，当然这与真正的实物相比，在工艺上还有很大差 距，尽管有些不太完美的地方，但我们已经很努力了。 最后祝愿老师们工作顺利，身体健康！祝愿同学们前程似锦，一切顺利！ 8 附录附录：梯形图及语句表：梯形图及语句表 梯型图： 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 语句表： network 1 / 自动显示 1 楼 ld i0.2 o m1.0 an i0.3 = m1.0 network 2 ld m1.0 = q0.2 = q0.3 network 3 / 自动显示 2 楼 ld i0.3 o m1.1 an i0.2 an i0.4 = m1.1 network 4 ld m1.1 = q0.1 = q0.2 = q0.7 = q0.4 = q0.5 network 5 / 自动显示 3 楼 ld i0.4 o m1.2 an i0.3 an i0.5 = m1.2 network 6 ld m1.2 = q0.1 = q0.7 = q0.2 = q0.3 = q0.4 network 7 / 自动显示 4 楼 ld i0.5 o m1.3 an i0.4 20 an i0.6 = m1.3 network 8 ld m1.3 = q0.2 = q0.6 = q0.7 = q0.3 network 9 / 自动显示 5 楼 ld i0.6 o m1.4 an i0.5 = m1.4 network 10 ld m1.4 = q0.1 = q0.6 = q0.7 = q0.3 = q0.4 network 1 / / 开关门显示 ld m3.0 o m2.0 a i0.2 ld m3.1 o m3.2 o m2.1 a i0.3 old ld m3.3 o m3.4 o m2.2 a i0.4 old ld m3.5 o m3.6 o m2.3 a i0.5 old ld m3.7 o m2.4 a i0.7 21 old = q2.5 network 2 ld t37 = q2.6 ton t38, +50 network 3 ld t38 = q0.0 network 1 / 自动显示电梯运行方向（上行） ld m2.1 o m3.1 o m3.2 an m1.1 ld m2.2 o m3.3 o m3.4 old an m1.2 ld m2.3 o m3.5 o m3.6 old an m1.3 ld m2.4 o m3.7 old an m1.4 an m4.6 = q3.1 network 2 ld q3.1 s m4.5, 1 ton t41, +50 network 3 ld t41 r m4.5, 1 network 4 ld q3.1 o m4.5 = m4.6 network 5 ld m4.4 22 = q2.7 network 1 / 自动显示电梯运行方向（下行） ld m2.3 o m3.5 o m3.6 an m1.3 ld m2.2 o m3.3 o m3.4 old an m1.2 ld m2.1 o m3.1 o m3.2 old an m1.1 ld m2.0 o m3.0 old an m1.0 an m4.4 = q3.2 network 2 ld q3.2 s m4.5, 1 ton t41, +50 network 3 ld t41 r m4.5, 1 network 4 ld q3.2 o m4.5 = q1.6 network 5 ld m4.6 = q3.0 network 1 / 运行奇数层 ld i2.6 o m7.0 an m7.1 an m7.3 = m7.0 23 network 2 / 运行偶数层 ld i2.7 o m7.1 an m7.0 an m7.3 = m7.1 network 3 / 运行四层以上 ld i3.0 o m7.5 an m7.3 = m7.5 network 4 / 正常运行 ld i2.5 o m7.3 = m7.3 network 1 / 1 楼内选 ld i0.7 o m2.0 an m7.1 an m7.5 an m1.0 = m2.0 network 2 ld m2.0 = q1.0 network 3 / 2 楼内选 ld i1.0 o m2.1 an m7.0 an m7.5 an m1.1 = m2.1 network 4 ld m2.1 = q1.1 network 5 / 3 楼内选 ld i1.1 o m2.2 24 an m7.1 an m7.5 an m1.2 = m2.2 network 6 ld m2.2 = q1.2 network 7 / 4 楼内选 ld i1.2 o m2.3 an m7.0 an m1.3 = m2.3 network 8 ld m2.3 = q1.3 network 9 / 5 楼内选 ld i1.3 o m2.4 an m7.1 an m1.4 = m2.4 network 10 ld m2.4 = q1.4 network 1 / 1 楼上呼叫 ld i1.5 o m3.0 an m7.1 an m7.5 an m1.0 = m3.0 network 2 / 2 楼上呼叫 ld i1.6 o m3.1 an m7.0 an m7.5 an m1.1 = m3.1 network 3 25 / 2 楼下呼叫 ld i1.7 o m3.2 an m7.0 an m7.5 an m1.1 = m3.2 network 4 / 3 楼上呼叫 ld i2.0 o m3.3 an m7.1 an m7.5 an m1.2 = m3.3 network 5 / 3 楼下呼叫 ld i2.1 o m3.4 an m7.1 an m7.5 an m1.2 = m3.4 network 6 / 4 楼上呼叫 ld i2.2 o m3.5 an m7.0 an m1.3 = m3.5 network