西门子plc200实验室三层电梯

电气控制系统设计 报告 题目 三层电梯三层电梯 PLCPLC 控制控制 院 系 控制工程学院 成绩 评阅人 专 业 自动化 B1401 学 号 1443121033 姓 名 苏 鹏 指导教师 段金英 2016 年 06 月 目录目录 1 课程设计目的 1 2 课程设计题目描述和要求 1 3 设计内容 1 3 1 原理及内容 1 3 1 1 电梯的工作原理 1 3 1 2 机械安全保护装置的工作原理 1 3 1 3 电梯的工作原理 2 3 2 控制任务 2 3 2 1 任务分析 2 3 2 2PLC 的型号选择 2 3 3 系统硬件设计 2 3 3 1 I O 分配 2 3 3 2 PLC 硬件接线图 3 3 4 系统软件设计 4 3 4 1 系统软件流程图如下图所示 4 3 5MCGS 组态软件的使用 5 3 5 1 组态界面 5 3 5 2 串口通信设置 5 3 5 3 实时数据库的变量定义 5 3 6 系统调试过程 6 4 总结 6 参考文献 7 附录 1 系统完整程序 8 1 1 1 课程设计目的课程设计目的 1 了解常用电气控制装置的设计方法 步骤和设计原则 2 学以致用 巩固书本知识 通过训练 进一步熟悉 I O 连接 3 熟悉三层楼电梯采用轿厢外按钮控制的编程方法 熟悉 S7 200 PLC 的软元件及常用 指令 4 进行一次工程技术的基本训练 培养学生查阅书籍 参考资料 产品手册 工具书的 能力 上网查询信息的能力 运用计算机进行工程绘图的能力 编制技术文件的能力等 从而提高学生解决实际工程技术问题的能力 1 1 课程设计题目描述和要求课程设计题目描述和要求 1 电梯由安装在各楼层电梯口的上升下降呼叫按钮 U1 U2 D2 D3 电梯轿厢内 楼层选择按钮 S1 S2 S3 上升下降指示 UP DOWN 各楼层到位行程开关 SQ1 SQ2 SQ3 组成 电梯自动执行呼叫 电梯在上升的过程中只响应向上的呼叫 在下降的过程中只响应向下的呼叫 电梯向上或向下的呼叫执行完成后再执行反向呼叫 2 电梯等待呼叫时 同时有不同呼叫时 谁先呼叫执行谁 3 具有呼叫记忆 内选呼叫指示功能 4 具有楼层显示 方向指示 到站声音提示功能 2 2 设计内容设计内容 3 13 1 原理及内容原理及内容 3 1 13 1 1 电梯的工作原理电梯的工作原理 由升降机械的电动机带动曳引机 驱动曳引钢绳与悬吊装置 拖动轿厢和对重在井道 内作相对运动 轿厢上升对重下降 轿厢下降则对重上升 由此实现轿厢在井道中沿轨道 上下运动 3 1 23 1 2 机械安全保护装置的工作原理机械安全保护装置的工作原理 电梯的轿厢两侧装有导靴 导靴从三个方面箍紧在导轨上 以便使轿厢和对重在水平 2 方向准确定位 一旦发生运行超速或曳引钢绳拉力减弱的情况 安装在轿厢上 有的在对 重上 的安全钳启动 牢牢地把轿厢卡在导轨上 避免事故发生 如果当轿厢和对重的控 制系统发生故障时急速坠落 为了避免与井道地面发生碰撞 在井坑下部设置了档铁和弹 簧式缓冲器 3 以缓和着地时的冲击 3 1 33 1 3 电梯的工作原理电梯的工作原理 电梯是机械 电气紧密结合的大型产品 主要由机房 井道 轿箱 门系统和电 气控制系统组成 井道中装有导轨 轿箱 和对重由曳引钢丝绳连接 曳引钢丝绳字曳引轮上 曳 引轴由曳引电动机拖动 轿箱和对重都装有各自的导靴 导靴卡在导轨上 曳引轮运 转带动轿箱和对重沿各自的导轨做上下相对运动 轿箱上升 对重下降 这样可通过 控制曳引电动机来控制轿箱的起动 加速 运行 减速 平层 停车 实现对电梯的 控制 3 23 2 控制任务控制任务 3 2 13 2 1 任务分析任务分析 电梯由安装在各楼层厅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 电梯停在一层 在二层轿箱外呼叫 时 必须按二层上升呼叫按钮 电梯才响应呼叫 从一层运行到二层 按二层下降呼叫按 钮无效 反之 若电梯停在三层 在二层轿箱外呼叫时 必须按二层下降呼叫按钮 电梯 才响应呼叫 从三层运行到二层 按二层上升呼叫按钮无效 利用三个层限位开关进行判 断 当第一层限位开关触发时 一层显示灯亮 当第二层限位开关触发时 二层显示灯亮 当第三层限位开关触发时 三层显示灯亮 3 2 2PLC3 2 2PLC 的型号选择的型号选择 根据控制系统的设计要求 考虑到扩展和功能 选用一台晶体管输出结构的 CPU224 小型 PLC 作为控制中心 CPU224 的 I O 点数为 24 点 14 入 10 出 3 33 3 系统硬件设计系统硬件设计 3 3 13 3 1 I OI O 分配分配 1 输入 序号序号名称名称面板符号面板符号程序符号程序符号输入点输入点 1三层内选按钮S1S1I0 0 4 2二层内选按钮S2S2I0 1 3一层内选按钮S3S3I0 2 4三层下呼按钮D3D3I0 3 5二层下呼按钮D2D2I0 4 6二层上呼按钮U2U2I0 5 7一层上呼按钮U1U1I0 6 8三层行程开关SQ1SQ1I0 7 9二层行程开关SQ2SQ2I1 0 10一层行程开关SQ3SQ3I1 1 2 输出 序号序号名名 称称面板符号面板符号程序符号程序符号输出点输出点 1 三层指示灯L1L1Q0 0 2 二层指示灯L2L2Q0 1 3 一层指示灯L3L3Q0 2 4 上升指示灯DOWNDOWNQ0 3 5 下降指示灯UPUP Q0 4 7 内选指示灯SL1SL1Q0 5 8 内选指示灯SL2SL2Q0 6 5 9 内选指示灯SL3SL3Q0 7 3 3 23 3 2 PLCPLC 硬件接线图硬件接线图 I OI O 接线图如下图所示接线图如下图所示 图图 1 1 I OI O 接线图接线图 3 43 4 系统软件设计系统软件设计 3 4 13 4 1 系统软件流程图如下图所示系统软件流程图如下图所示 220v 2L 2M M M M 24V 6 图图 2 2 系统软件流程系统软件流程 3 5MCGS3 5MCGS 组态软件的使用组态软件的使用 3 5 13 5 1 组态界面组态界面 7 图图 3 3 组态界面组态界面 3 5 23 5 2 串口通信设置串口通信设置 图图 3 3 串口通信设置串口通信设置 3 5 33 5 3 实时数据库的变量定义实时数据库的变量定义 8 图图 4 4 实时数据库的变量定实时数据库的变量定 3 63 6 系统调试过程系统调试过程 首先对任务进行分析 知道要做什么 怎么做 对软件 硬件进行了解 先根据面板 给对应变量编写对应地址 下来对应任务要求编写程序 完成后进行编译 下载 初次下 载后没有错误 对多个输入给于信号 发现 L1 不会复位 对程序分析发现没有加 L1 的复 位指令 4 4 总结总结 在这次 PLC 课程设计中 首先是我首次自己做一个大的设计 也是第一次把自己 所学的东西应用到实际中去 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 没有罗列出三层电梯控制系统的所有情况 导致 在设计程序的时候总是由于出现功能的缺陷 最后还是要去一点一点的修改程序以实 现目标 后来慢慢的学会了应该对电梯上升和下降系统的综合考虑可以有效地避免所 出现的问题 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 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 9 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 我学到了许多 相信在自己不懈的努力下可以更好地运用 PLC 做出更好设计 参考文献参考文献 1 陈建民 电气控制与 PLC 应用 M 北京 电子工业出版社 2011 2 林德杰编著 过程控制仪表及控制系统 机械工业出版社 2010 05 3 刘刚编著 Protel D