八层电梯楼层定位及显示的梯形图控制程序与调试

现代控制技术及PLC控制课程设计姓 名 学 号 2 班 级 机电 专 业 机械电子工程 院 别 机械工程学院 指导教师 八层电梯楼层定位及显示的梯形图控制程序与调试设计摘要随着微处理器、计算机和数字通技术的飞速发展，计算机控制已经扩展到了几乎所有的工业领域当前用于工业控制的计算机可以分为几类，例如可编程序控制器、基于PC总线的工业控制计算机、基于单片机的测控装置、用于模拟量闭环控制的可编程序调节器、集散控制系统和现场总线控制系统等。 现代社会要求制造业对市场需求作出迅速的反应，生产出小批量、多品种、多规格、低成本和高质量的产品，为了满足这一需求，生产设备和自动生产线的控制系统具有极高的可靠性和灵活性，可编程序控制器正是顺应这一要求出现的，它是以微处理器为基础的通用工业控制装置。 PLC的应用面广、功能强大、使用方便，是当代工业自动化的主要设备之一。PLC已经广泛的应用在各种机械设备和生产过程的自动控制系统中，PLC在其他领域，例如民用和家庭自动化的应用也得到了迅速的发展。 本次以设计八层电梯楼层定位及显示的梯形图控制程序及调试。并用九段码编码来显示相应的楼层。通过这次设计，要对PLC进行进一步的了解和操作练习，并设计出时序图、顺序功能图、梯形图程序，对其控制过程加以工作原理说明。目录第一章 课程设计任务与要求1 1.1 控制要求1 1.2 任务要求1第二章 九段码编码示意图、真值表、I/O编址2 2.1 九段数码管编码示意图2 2.2 九段数码编码真值表2 2.3 I/O编址3 2.4 器件选择4第三章 PLC控制梯形图及硬件接线图5 3.1 控制梯形图5 3.2 语句表9 3.3 流程图11 3.4 硬件接线图12第四章 设计总结13参考文献14第1章 课程设计任务与要求一、控制要求：（1） 根据各楼层行程开关的状态，确定轿厢所在楼层（2） 用九段LED数码管作十进制层楼位置显示，如下图所示：2. 九段码编码示意图、真值表、I/O编址二、设计任务1、根据控制要求，进行电气控制系统硬件电路设计，包括主电路、控制电路及PLC硬件配置电路。2、根据控制要求，编制PLC应用程序。3、编写设计说明书，内容包括： 设计过程和有关说明。 基于PLC的电气控制系统电路图。 PLC控制程序（梯形图和指令表）。 电器元器件的选择和有关计算。 电气设备明细表。 参考资料、参考书及参考手册。 其他需要说明的问题，例如操作说明书、程序的调试过程、遇到的问题及解决方法、对课程设计的认识和建议等。第2章 九段码编码示意图、真值表、I/O编址2.1 九段数码管编码示意图 2.1.1 九段数码管编码示意图2.2 九段数码编码真值表abcdefghi显示数字I0.20000000111I0.31101101002I0.41111001003I050000011114I0.61011011005I0.71011111006I1.01110000007I1.11111111008 表2.2.1 真值表2.3 I/O编址输入信号输出信号 起动按钮 ：I0.0 停止按钮 ：I0.1一楼感应器：I0.2二楼感应器：I0.3三楼感应器：I0.4四楼感应器：I0.5五楼感应器：I0.6六楼感应器：I0.7七楼感应器：I1.0八楼感应器：I1.1a LED：Q0.0b LED：Q0.1c LED：Q0.2d LED：Q0.3e LED：Q0.4f LED：Q0.5g LED：Q0.6h LED：Q0.7i LED： Q1.0表2.3.1 I/O编址- 18 -2.4 器件选择由于此次课程设计所需10输入9输出，故在选择CPU类型时选择CPU224。CPU224共有14输入/10输出24个数字量I/O点，刚好满足此次课程设计需要输入输出点数。数量设备制造厂订货号1SIMATTC S7-200 CPU-224SIEMENS 6ES7 224-1ACOO-OXBO1PC/PPI 电缆SIEMENS 6ES7 901-3BFOO-OXAO1编程器或PC1用于传输控制信号到数码管的电缆8行程开关2按钮1九段LED数码管表2.4.1 器件种类第三章 PLC控制梯形图及硬件接线图3.1 控制梯形图3.2 控制语句表LD I0.0O M0.0AN I0.1= M0.0LD SM0.0CALL SBR_0LD SM0.0CALL SBR_1LD I0.2O M1.0AN I0.3= Q0.7= Q1.0LD Q0.7A Q1.0= M1.0LD I0.3O M1.1AN I0.2A I0.4= Q0.0= Q0.1= Q0.3= Q0.4= Q0.6LD Q0.0A Q0.1A Q0.3A Q0.4A Q0.6= M1.1LD I0.4O M1.2AN I0.3AN I0.5= Q0.0= Q0.1= Q0.2= Q0.3= Q0.6LD Q0.0A Q0.1A Q0.2A Q0.3A Q0.6 = M1.2LD I0.5O M1.3AN I0.4AN I0.6= Q0.5= Q0.6= Q0.7= Q1.0LD Q0.5A Q0.6A Q0.7A Q1.0= M1.3LD I0.6O M1.4AN I0.5AN I0.7= Q0.0= Q0.2= Q0.3= Q0.5= Q0.6LD Q0.0A Q0.2A Q0.3A Q0.5A Q0.6= M1.4LD I0.7O M1.5AN I0.6AN I1.0= Q0.0= Q0.2= Q0.3= Q0.4= Q0.5= Q0.6LD Q0.0A Q0.2A Q0.3A Q0.4A Q0.5A Q0.6= M1.5LD I1.0O M1.6AN I0.7AN I1.1= Q0.0= Q0.1= Q0.2LD Q0.0A Q0.1A Q0.2= M1.6LD I1.1O M1.7AN I1.0= Q0.0= Q0.1= Q0.2= Q0.3= Q0.4= Q0.5= Q0.6LD Q0.0A Q0.1A Q0.2A Q0.3A Q0.4A Q0.5A Q0.6= M1.73.3 程序流程图3.4 硬件接线图 图3.2.1 硬件接线图按下启动按钮，启动PLC系统。当感应器动作时，九段数码管显将随各层行程开关的状态来显示轿厢所在的楼层数。当一楼的行程开关闭合置1时，数码管h、i亮，在数码管上显示出1，表示轿厢在一层；当电梯上升，数码管自锁仍显示1，当轿厢上到二楼，二楼行程开关置1，同时，一楼的灯因与二楼的行程开关互锁，此时数码管h、i复位，数码管a、b、d、e、g亮，显示数字2，表示轿厢在二楼；同理，一次往下表示各楼层。按下停止按钮，系统停止工作。数码管显示消失。第四章 设计总结通过S7200 PLC来设计八层电梯楼层定位及显示的梯形图控制程序设计与调试。对S7200 PLC有了进一步的了解，并熟悉了其基本操作。根据要求设计出梯形图程序。在预装有PLC S7200系统的电脑中，将设计好的梯形图输入到程序中，进行模拟仿真。通过S7200的仿真操作，实现了电梯到各个楼层的显示。对于九段LED数码管做十进制楼层位置显示，其中以各段数码管显示为输出量，行程开关状态为输入量。当输入有信号时，对应于输出有相应的信号，达到表示轿厢到各楼层的层数的目的。在本次设计中，对S7200 PLC有了进一步的了解，对该系统有了更深入的认识，并熟悉了其操作方法及过程。得到了很大的收获。参考文献(1黄永红,电气控制与PLC应用技术M, 北京：机械工业出版社，2011. (2)王建华,电气工程师手册M，北京：机械工业出版社，2