四层电梯PLC控制毕业设计

设计任务书 设计题目：设计题目：四层电梯 PLC 控制 设计要求：设计要求： 功能:变化灵活，编程简单，故障少，噪音低。维修保养方便，节能省工， 抗干扰能力强，控制箱占地面积少 控制系统:当乘员进入电梯， 按下楼层按纽，电梯门自动关闭后,根据轿箱所 处位置及乘员所处层数，判定轿箱运行方向，保证轿箱平层时减速。将轿箱停在 选定的楼层上，同时，根据楼层的呼叫，顺路停车，自动开关门。另外在轿箱内 外均要有信号灯显示电梯运行方向及楼层数。 设计进度：设计进度： 第一周：查找 PLC 文献资料，选择编程控制器的机型。控制电磁阀等所需的 I/O 点数内存的估计开关量输入输出的点数模拟量输入输出点数， 输入输出模块的选择。毕业调查实习，与指导老师交流设计事宜。 第二周：查阅文献、收集资料。 第三周：确定系统的设计方案，撰写开题报告。 第四五周：总体设计、结构设计、详细计算、编程与调试等内容。 第六七周：编写设计说明书。 第八周：完成设计。 指导教师（签名）指导教师（签名） ： I 摘要 本文介绍利用西门子 S7-2OO 可编程控制器编写的一个四层电梯的控制系 统，利用 MCGS 组态软件制作人机对话界面，检验电梯 PLC 控制系统运行情况。 实践证明 PLC 可编程控制器和 MCGS 组态软件结合有利于 PLC 控制系统的设计、 检测，具有良好的应用价值。向用户提供解决实际工程问题的方案。充分利用 windows 图形功能完备、界面一致性好、易学易用的特点。比以往使用专用机开 发的工业控制系统更具通用性在自动化领域有着更应用。本文利用 MCGS 组态 软件检验电梯 PLC 控制系统的运行情况。为了能在激烈的国际化竞争中赢得先 机， 先进的设计软件是必不可少的。 这就要求我们毕业生能积极认真学好目前最 先进的设计方法和自动化技术，为我国的自动化行业做出自己的贡献。 关键词：关键词：PLC, 可编程控制器,电梯 II 目录 摘要.II 目录.III 1 概述.1 1.1 PLC 的发展历程 .1 1.2 PLC 组成及特点 .2 1.3 PLC 的工作原理 .4 1.4 PLC 的编程语言 .5 1.5 PLC 在电梯上的应用 .5 2 程控制器的机型选择.7 2.1 控制电磁阀等所需的 I/O 点数 .7 2.2 内存估计 .7 2.3 响应时间 .7 2.4 输入输出模块的选择 .8 3 硬件设计.9 3.1 硬件配置简介 .9 3.2 电梯控制系统 .9 3.3 电气控制系统框图 .11 3.4 输入输出的分配 .11 4 软件设计.13 4.1 程序流程图 .13 4.2 电梯定向逻辑 .15 4.3 电梯 PLC 控制系统设计 .16 4.4 四层电梯的梯形图设计 .19 5 系统调试.24 5.1 硬件部分调试 .24 5.2 软件部分调试 .24 总结.26 致谢.27 参考文献.28 III 1 概述 1.1 PLC1.1 PLC 的发展历程的发展历程 第一台可编程控制器的设计规范是美国通用公司提出的。 当时的目的是要求 设计一种新的控制装置以取代继电器盘，在保留了继电器控制系统的简单易懂、 操作方便、 价格便宜等优点的基础上，同时具有现代化生产线所要求的时间响应 快、控制精度高、可靠性好、控制程序、可随工艺改变、易于与计算机接口、维 修方便等诸多高品质与功能。 这一设想提出后， 美国数字设备公司 （DEC） 于 1969 年研制成第一台 PLC，型号为 PDP-14，投入通用汽车公司的生产线控制中，取得 了令人满意的效果，从此开创了 PLC 的新纪元。 第一台 PLC 具有模块化、可扩充、可重编程及用于工业环境的特性。这些控 制器易于安装，占用空间小，可重复使用。尽管控制器编程有些琐碎，但它具有 公共的工厂标准梯形图编程语言， 这样使得不熟悉计算机的人也能方便的使用 它。 在短时间内，PLC 在其他工业部门也得到应用。到 70 年代初，食品、金属 和制造等工业部门相继使用 PLC 代替继电器控制设备， 迈出了其实用化阶段的第 一步。 70 年代中期，由于大规模集成电路的出现，使 8 位微处理器和位片处理器 相继问世，使可编程控制技术产生了飞跃。在逻辑运算功能的基础上，增加了数 值运算、闭环控制、提高了运算速度，扩大了输入输出规模。在这个时期，日本、 西德（原）和法国相继研制出了自己的 PLC，我国在 1974 年也开始研制。 70 年代由于超大规模集成电路的出现，使 PLC 向大规模、高速性能方向发 展，形成了多种系列化产品。这是面向工程技术人员的编程语言发展成熟，出现 了工艺人员使用的图形语言。在功能上，PLC 可以代替某些模拟控制装置和小型 机 DDC 系统。 进入八九十年代后，PLC 的软硬件功能进一步得到加强，PLC 已发展成为一 种可提供诸多功能的成熟的控制系统， 能与其他设备通信， 生成报表， 调度产生， 可诊断自身故障及机器故障。这些改进使 PLC 符合今天对高质量高产出的要求。 尽管 PLC 功能越来越强，但他仍然保留了先前的简单与易于使用的特点。 1 1.2 PLC1.2 PLC 组成及特点组成及特点 PLC 的硬件系统由主机系统、输入输出扩展部分及外部设备组成。除了硬件 系统外，还需要软件系统的支持，它们相辅相成，却一不可，共同构成 PLC。PLC 的软件系由系统程序和用户程序两大部分组成。 PLC 能如此迅速发展，除了工业自动化的客观需求外，还因为他具有许多独 特的优点。 他较好到解决了工业控制领域中普遍关心的可靠、 安全、 灵活、 方便、 经济等问题。以下是其主要特点。 （1）编程方法简单易学（2）功能强，性能价 格比高（3）硬件配套齐全，用户使用方便，适应性强（ 4）可靠性高、抗干扰能 力强（5）系统的设计、安装、调试工作量少（6）维修工作量小，维修方便（7） 体积小、耗能低 1.2.11.2.1 硬件的可靠性硬件的可靠性 可编程控制是以微处理器为基础， 综合了计算机技术、自动控制系统和通信 技术发展起来的一种通用的工业自动控制装置。它具有体积小、功能强、灵活通 用与维修方便等一系列的优点。 特别是它的高可靠性和较强的适应恶劣环境的能 力，受到用户的青睐。因而在冶金、化工、交通、电力等领域获得了广泛的应用， 成为了现代工业的三大支柱之一。一个设计良好的 PLC 能置于有很强的电噪声、 电磁干扰、机械振动、极端温度和湿度很大的环境中。 PLC 的硬件系统由主机系统、输入输出扩展部件及外部设备组成。各部分之 间通过内部系统总线进行连接。CPU 是 PLC 的核心部分，由它实现逻辑运算，协 调控制系统内部各部分的工作，它的运行是按照系统程序所赋予的任务进行的。 PLC 的对外功能主要是通过各类接口模块的红外线，实现对工业设备和生产过程 的检测和控制。PLC 的电源一般采用开关电源，其特点是输入电压范围宽、体积 小、质量轻、效率高、抗干扰性能好。路串一旦某模块出现故障，进行在线插拔、 调试时不会影响各机的正常运行。 1.2.21.2.2 编程简单，使用方便编程简单，使用方便 用微机实现自动控制，常使用汇编语言编程，难于掌握，要求使用者具有一 定水平的计算机硬件和软件知识。 PLC 采用面向控制过程、面向问题的“自然语言”编程，容易掌握。例如， 目前打多数 PLC 均采用的梯形图语言编程方式， 既继承了传统控制线路的清晰直 2 观感， 又顾及了大多数电气技术人员的读图习惯及应用微机的水平很容易被电气 技术人员所接受，易于编程，程序改变时也容易修改，很灵活方便。 1.2.31.2.3 接线简单，通用性好接线简单，通用性好 PLC 的接线只需将输入信号的设备（按钮、开关等）与 PLC 输入端子连接， 将接受输出信号执行控制任务的执行元件（接触器、电磁阀等）与 PLC 输出端子 连接。接线简单、工作最少，省去了传统的继电器控制系统接线和拆线的麻烦。 PLC 的编程逻辑提供了能随要求而改变的“接线网络”，这样生产线的自动化过 程就能随意改变。这种性能使 PLC 具有很高的经济效益。 用于连接现场设备的硬件接口实际上是 PLC 的组成部分， 模块化的自诊断接 口电路能指出故障，并易于排除故障与替换故障部件，这样的软硬件设计就使现 场电气人员与技术人员易于是用。 1.2.41.2.4 可连接为控制网络系统可连接为控制网络系统 PLC 可连成功能很强的网络系统。网络可分为两类：一类是低速网络，采用 主从方式通信，传输速率从几千波特到上万波特，传输距离为 5002500m；另 一类为高速网络，采用令牌传送方式通信，传输速率为 1M10Mbps，传输距离 为 5001000m，网上结点可达 1024 个。这两类网络可以级连，网上可兼容不同 类型的可编程控制器和计算机，从而组成控制范围很大的局部网络。 1.2.51.2.5 易于安装，便于维护易于安装，便于维护 PLC 安装简单而且功能有效，其相对小的体积使之能安装在通常继电器控制 箱所需空间的一半的地方，在从继电器系统改换到 PLC 系统的情况下，PLC 小 的模块结构使之能安装在继电器附近并将连线向已有接线端，其实改换很方便， 只要将输入/输出设备连向接线端即可。 在大型安装中，长距离输入/输出站点安放在最优地点。长距离站通过同轴 电缆获双扭线连向 CPU，这种配置大大减少了物料和劳力，长距离子系统方法也 意味着系统不同部分可在到达安装场地前由 PLC 制造商预先连好线， 这一方法大 大减少了电气技术人员的现场安装时间。 从一开始，PLC 便以易维护作为设计目标。由于几乎所有器件都是固态的， 维护时只需更换模块级插入式部件，故障检测电路将诊断指示器嵌在每一部件 中，就能指示器是否正常工作，借助于编程设备可见输入/输出是 ON 还是 OFF， 3 还可写编程指令来报告故障。 PLC 的这些及其他特性使之成为任何一个控制系统的有益部分。一旦安装 后，其作用立即显现，其收益也马上实现，向其他智能设备一样,PLC 的潜在优 点还取决于应用时的创造性。 1.3 PLC1.3 PLC 的工作原理的工作原理 PLC 的工作原理与计算机的工作原理是基本一致的。他通过执行用户程序来 实现控制任务。但是，在时间上，PLC 执行的任务是串行，与继电接触器控制 系统中任务的执行有所不同。PLC 采用循环扫描工作方式。在程序执行过程的周 期中，程序对各个过程输入信号进行采样，对采样的信号进行运算和处理，并把 结果输出到生产过程的执行机构中。 所谓 I/O 刷新即对 PLC 的输入进行一次读取， 将输入端各变量的状态重新读 入 PLC 中存入内部寄存器， 同时将新的运算结果送到输出端。这实际是将存入输 入、 输出状态的寄存器内容进行了一次更新， 故称为“I （输入） /O(输出) 刷新”。 由此可见， 若输入变量在 I/O 刷新期间状态发生变化，则本次扫描期间输出 端也会相应的发生变化，或者说输出队输入产生了响应。反之，若在本次I/O 刷新之后，输入变量才发生变化，则本次扫描输出不变，即不响应，而要到下一 次扫描期间输出才会产生响应。由于 PLC 采用循环扫描的工作方式，所以它的输 出对输入的响应速度要受扫描周期的影响。 扫描周期的长短主要取决于这几个因 数： 一是 CPU 执行指令的速度， 二是每条指令占用的时间， 三是指令条数的多少， 即程序的长短。 对于慢速控制系统， 响应速度常常不是主要的，故这种方式不但没有坏处反 而可以增强系统抗干扰能力。因为干扰常是脉冲式的、短时的，而由于系统响应 较慢，常常要几个扫描周期才响应一次，而多次扫描后，瞬间干扰所引起的误动 作将会大大减少，故增加了抗干扰能力。 但对控制时间要求较严格、 响应速度要求较快的系统，这一问题就需慎重考 虑。应对响应时间作出精确的计算，精心编排程序，合理安排指令的顺序，以尽 可能减少周期造成的响应延时等的不良影响。 4 1.4 PLC1.4 PLC 的编程语言的编程语言 PLC 提供了较完整的编程语言，以适应PLC 在工业环境中的应用。利用编程 语言， 按照不同的控制要求编制不同的控制程序，这相当于设计和改变继电器的 硬接线线路， 这就是所谓的“可编程序”。程序由编程器送到 PLC 内部的存储器 中，它也能方便地读出、检查与修改。 PLC 提供的编程语言通常由三种：梯形图、指令表、功能图等。 梯形图(LAD)编程语言是从继电器控制系统原理图的基础上演变而来的。 PLC 梯形图 PLC 的梯形图与电气控制系统梯形图的基本思想是一致的， 只是在使用符 号和表达方式上有一定区别。PLC 的梯形图使用的时内部继电器、定时器/计数 器，都是由软件实现的。梯形图语言简单明了，易于理解，是所有编程语言的首 选。 指令表（STL）编程语言类似于计算机中的助记符语言，他是可编程控制器 最基础的编程语言。所谓指令表编程， 是用一个或几个容易记忆的字符来代表可 编程控制器的某种操作功能。 顺序功能流程图（SFC）编程是一种图形化的编程方法，亦称功能图。使用 它可以对具有并发、选择等复杂的系统进行编程。许多 PLC 都提供了用于 SFC 编程的指令。 每一种编程方法都有它的优点和缺点， 根据每一种特殊的控制要求，根据编 程者的熟练程度正确合理应用编程方法。 1.5 PLC1.5 PLC 在电梯上的应用在电梯上的应用 随着科技的发展， 工业控制的自动化程度不断提高，以微处理器为核心组成 的可编程序控制器（PLC）得到了广泛的应用。很多工厂的生产流水线、加工设 备、船舶上货物的装卸装置、电梯的运行等都由 PLC 控制，只要把预定的控制任 务编成程序，用一串指令的形式存放到存储器中，然后根据输入各种指令，经过 模拟量、数字量等输入输出部件对生产过程和设备进行控制。 PLC 在电梯中的应用也已很成熟。PLC 作为主控制器，一方面要采集电梯的 各种输入信号，包括电梯的位置、状态、内外指令的按钮信号、门锁信号、门区 信号、井道内的强迫减速信号、防冲信号以及消防信号等。另一方面要把采集到 5 的信号进行计算和处理给出电梯的楼层信号和速度信号， 并驱动相应的开关门信 号、方向继电器和抱闸继电器，以控制电梯的运行。 我们利用 PLC 内的条件跳转和主控指令， 把对电梯的控制程序划分为几个程 序段：检修控制、正常加速和稳速段、减速爬行段、以及开关门阶段。当给电梯 送电时，PLC 就开始扫描电梯的所有输入、输出信号，检测电梯的安全回路是否 接通、厅门轿门是否关闭、电梯处在何种状态。正常自动状态时，PLC 检测门锁 是否接通，若门锁不通则给出关门信号，控制电梯关门；当门锁接通时，进入待 机状态，此时一收到指令信号电梯即起动。当电梯到达减速楼层时, PLC 程序是 仿照继电器控制理念进行编制。 6 2 程控制器的机型选择 2.12.1 控制电磁阀等所需的控制电磁阀等所需的 I/OI/O 点数点数 有电磁阀的动作原理可知， 一个单线圈电磁阀用可编程控制器时需两个输入 及一个输出； 一个双线圈电磁阀需三个输入及两个输出；一个比例式电磁阀需三 个输入及五个输出。一个按钮需一个输入； 一个光电开关要占用一个或两个输入 点；一个信号占用一个输出点；而波段开关，有几个波段就占用几个输入点；一 般情况，各种位置开关都要占用两个输入点。根据上面所述原理分析，本设计用 到十个按钮， 需要十个输入点。 四个位置按钮， 需要八个输入点。 十六个信号灯， 需要十六个输出点。 2.22.2 内存估计内存估计 用户程序所需内存容量要受到下面几个因素的影响： 内存利用率；开关量输 入输出点数；模拟量输入输出点数；用户的编程水平。 2.2.12.2.1 内存利用率内存利用率 我们把一个程序段中的接点数与存放该程序段所代表的机器语言所需的内 存字数的比值称为利用率。 2.2.22.2.2 开关量输入输出的点数开关量输入输出的点数 一般系统中，开关量输入和开关量输出的比为 6：4。这方面的经验公司是 根据开关量输入、开关量输出的总点数给出的。 所需内存字数=开关量（输入+输出）总点数*10 2.2.32.2.3 模拟量输入输出的总点数模拟量输入输出的总点数 只有模拟量输入时： 内存字数=模拟量点数*100 模拟量输入输出同时存在：内存拟量字数*200 2.32.3 响应时间响应时间 可编程控制器顺序扫描的工作方式使它不能可靠的接收持续时间小于扫描 周期的输入信号。 系统响应时间是指输入信号产生时刻与由此而使输出信号状态发生变化时 7 刻的时间间隔。 系统响应时间=输入滤波时间+输出滤波时间+扫描周期。 2.42.4 输入输出模块的选择输入输出模块的选择 模块输出的任务是将机器内部信号电平转换为外部过程的控制信号。 输出模 块同时接通点数的电流累计值必须小于公共段所允许通过的电流值。 输出模块的 电流值必须大于负载电流的额定值。 8 3 硬件设计 3.13.1 硬件配置简介硬件配置简介 PLC 产品出现以来，它以面向工业控制的鲜明特点，普遍受到电器控制领域 的欢迎。 特别是中小容量 PLC 成功取代了传统的继电控制系统，使得控制系统的 可靠性大大提高。目前各国生产的 PLC 品种繁多，发展速度快。本文所用到的产 品是 S7-200 系列的 PLC 作系列电梯的。 在此简单的介绍该机型的一些技术指标。 技术性能分为：一般性能，功能特性（基本单元） ，输入性能，输出性能和 其它性能。 3.23.2 电梯控制系统电梯控制系统 电梯模拟系统如下图所示： 9 电梯控制系统的模拟 四 层 三 层 二 层 轿厢 底层 输入 输出配置 图 3.2.1电梯系统控制模拟图 10 3.33.3 电气控制系统框图电气控制系统框图 12 3 输 出 45 PLC 西门子 S7-200 输入 6789 图 3.3.1 输入与输出： 图 3.3.1 中输出为：1、电动机；2、上下行接触器；3、快慢速接触器；4、 位置指示；5、门锁。输入为：6、轿内指令；7、厅外指令；8、门区感应；9、 手动开关门；10、楼层感应。PLC 系统部分完成所设定的控制任务所需要的 PLC 规模主要取决于控制系统对输入，输出点的需求量和控制过程的难易程度 3.43.4 输入输出的分配输入输出的分配 输入点： 序号名称输入点 0一层行程开关 I0.0 1二层行程开关 I0.1 2三层行程开关 I0.2 3四层行程开关 I0.3 4四层呼叫按钮 I0.4 5三层呼叫按钮 I0.5 6二层呼叫按钮 I0.6 7一层呼叫按钮 I0.7 8手动开关按钮 I1.6 11 9手动关门按钮 I1.7 10红外传感器 I2.2 11红外传感器 I2.3 输出点： 序号名称输出点 0一层指示灯 Q0.1 1二层指示灯 Q0.2 2三层指示灯 Q0.3 3四层指示灯 Q0.4 4电动机正转指示灯亮 Q0.5 5电动机反转指示灯亮 Q0.6 6开门电机正转 Q0.7 7开门电梯反转 Q1.0 图 3.4.1 I/O 接线图 12 4 软件设计 4.14.1 程序流程图程序流程图 行程开关 有信号吗？ （接下页） 电梯在一楼 2，3，4楼 得电 有信号吗？ 电梯上升 停止 得电 电梯在二楼 1楼有信号吗？ 电梯下降 3，4楼 得电 有信号 电梯上升 停止 得电 电梯在三楼 1，2楼 有信号 电梯下降 4楼有信号 得电 电梯上升 停止 电梯在四楼 1，2，3楼 得电 有信号吗？电梯下降 停止 图 4.1 13 接上页） 电梯上升 执行上升流程 与下降相反 楼向下呼叫 或选层 楼行程 开关信号有？ 楼停 楼向下呼叫 或选层 楼行程 开关信号有？ 楼停 楼向下呼叫 或选层 复位 等待 楼行程 开关到 楼停 图 4.2 14 4.24.2 电梯定向逻辑电梯定向逻辑 电梯的定向是根据电梯的上行请求信号、下行请求信号、电梯轿箱内请求信 号、电梯当前所处位置等信号来确定电梯继续运行的方向。电梯的定向是电梯控 制中的重要逻辑。在以往电梯的定向逻辑中，一般都是将电梯各个层的上、下行 请求信号、电梯轿箱内楼层请求信号、电梯当前楼层信号等综合到一条或几条语 句中进行判断。这样一来，当楼层数目比较大时，每条语句的编程元件很多，不 可避免的带来程序复杂，容易出错，调试麻烦，运行速度慢等问题。以下提出的 用逻辑运算指令来进行电梯定向的方法可以比较好的问题。 状态转换方式：电梯的方向只有上升、下降 2 个方向，但电梯也可能由于没 有任何的上升或者下降请求信号而处于停止状态。在电梯的方向处理过程中，电 梯只能在上升状态和停止状态或者下降状态与停止之间转换，例如当电梯由上升 状态转为下降状态时必须先由上升状态转换为停止状态以后再由停止状态转为 下降状态。这样的处理方式对电梯的运行是很有意义的，以往的电梯控制系统 中，当电梯响应完某个方向上的所有信号后，若所有剩余的信号都是反方向的， 电梯立刻改变方向，此时，在原方向前方若出现新的呼叫信号，电梯将不会立刻 应答，只是记忆该呼叫信号，而去响应换向后的方向上的呼叫信号，这样既不符 合电梯选层的优先原则，又不能有效的节约能源。采用图4.2 所示的状态转换方 式，电梯在响应完某个方向上的所有信号后并不是立刻反向，而是保持该状态等 待一段时间后进入停止状态，然后再反向响应相反方向的呼叫信号。对保持时间 进行合理的选择，完全可以做到既不会使得电梯的换向过程显得迟钝，又能有效 的响应同方向的 由于电梯的上升与下降状态之间需要通过“停止状态”该中间状态来转换， 故在电梯的方向判断逻辑中需要考虑以下几种情况: (1)电梯处于上升状态 在该状态下，当前楼层的上面有上升请求，当前楼层的上面有下降请求或者 电梯轿箱内请求在当前楼层的上面，3 个条件有 1 个和多个成立时，电梯继续处 于上升状态;当以上 3 种条件都不满足时，电梯经过一段定时时间后进入停止状 态。 (2)电梯处于下降状态 15 在当前楼层的下面有下降请求，当前楼层的下面有上升请求或者电梯轿箱内 的请求在当前楼层的下面时，电梯继续处于下降状态;当以上 3 种条件都不满足 时，电梯经过一段定时时间后进入停止状态。 (3)电梯处于停止状态 在当前层之上有下降、上升的请求信号或者电梯轿箱内楼层请求信号在当前 层的上面则置电梯为上升状态;相反，若在当前层之下有下降、上升的请求信号 或者电梯轿箱内楼层请求信号在当前层的下面则置电梯为下降状 4.34.3 电梯电梯 PLCPLC 控制系统设计控制系统设计 4.3.14.3.1 楼层状态指示设计楼层状态指示设计 当电梯运行至某层有指令发出时，指示位置及指令。以二层为 表 4.3.1 指示位置及指令表 LDtwoselet Stwoseatq,1 LDtwoup Stwoupq，1 LDtwodown S twodownq，1 LDtwoseat =twoseatq 4.3.24.3.2 电梯下行程序设计电梯下行程序设计 二层内选择 二层内选择指示 二层上呼 二层上呼指示 二层下呼 二层下呼指示 二层位置 二层位置指示 以电梯在三层下行情况为例。当电梯的一或二层有指令时，将三层下行位置 1，同时无上行，驱动电梯下行。程序说明如下： 16 电梯在三层时下行 表 4.3.2.1 LDoneseletq 0twoseletq 0oneupq 0twodownq 0twoupq ANseatq SV0.1.1 一层内选择 或二层内选择 或一层上呼 或二层下呼 或二层上呼 在三层位置时 置三层下行位 表 4.3.2.2 电梯三层时下行 LDV0.0 0V0.1 0V0.2 AN up =down 有四层下行位 或有三层下行位 或有二层下行位 同时无上行 电梯下行. 4.3.34.3.3 电梯上行程序设计电梯上行程序设计 以电梯在二层上行情况为例。程序说明如下： 电梯在二层上行 表 4.3.3.1 ADfourseletq 0threeseletq 0fourdownq 0threedownq 0threeupq Atwoseatq SV0.4.1 四层选择 或三层选择 或四层下呼 或三层下呼 或三层上呼 在二层位置时 置二曾上行位 17 电梯上行 表 4.3.3.2 LDV0.3 0 V0.4 0V0.5 ANdown =up 有一层上行位 或有二层上行位 或有三层上行位 同时电梯无下行 电梯上行 4.3.44.3.4 电梯到达时程序设计电梯到达时程序设计 电梯到达某层时，将已完成的指令信号复位。以电梯到达三层为例。程序说 明如下： 电梯到达三层 表 4.3.4.1 LDthreeseatq Rthreeseletq,1 RV0.0.1 RV0.3.1 RV0.4.1 LDthreeseatq ANdown Rthreeupq,1 LDthreeseatq ANup Rthreedownq，1 电梯到达三层 复位三层内选择 复位四层下行 复位一层上行 复位二层上行 电梯到达三层 同时无下行 复位三层上行 电梯到达三层 同时无上行 复位三层下行 18 4.44.4 四层电梯的梯形图设计四层电梯的梯形图设计 图 4.4.1 19 图 4.4.2 20 图 4.4.3 21 图 4.4.4 22 图 4.4.4 图 4.4.6 23 5 系统调试 完成了硬件的设计、制作和软件编程之后， 要使系统能够按设计意图正常运 行，必须进行系统调试。系统调试包括硬件调试和软件调试两个部分。 5.15.1 硬件部分调试硬件部分调试 根据电气接线图安装接线，PLC 实际接线时，还应考虑到以下几个方面： (1) 应有电源输入线，通常为 220V、50HZ 交流电源，允许电源有一定的浮动范 围。并且必须有保护装置，如熔断器等。若是干扰较强或对可靠性要求很高的场 合，应在 PLC 的电源输入端加装带屏蔽层的隔离变压器和低通滤波器。 (2) 输入端子八个为一组，公用一个 COM 端。PLC 应单独接地，不要和其他电器 元件共用接地线，接地线面积应大于 2mm,并尽可能靠近 PLC。 (3) PLC 输出端接有线圈和电磁阀等感性元件时必须加保护电路，例如并接阻容 吸收回路（对于交流电源）或续流二极管（对于支流电源） 。 5.25.2 软件部分调试软件部分调试 用编程工具将用户程序输入计算机，经过反复编辑、编译、下载、调试、运 行，直至运行正确。 5.2.15.2.1 编辑、编译编辑、编译 打开梯形图编辑器将程序输入电脑。 程序输入完成后，用 CPU 的下拉菜单或 工具条中编译快捷按钮对程序进行编译， 编译后在显示器下方的输入窗口显示编 译结果，并能明确的指出错误的网络段，可以根据错误的提示对程序进行修改， 然后再编译，一直到编译无误。 5.2.25.2.2 程序下载程序下载 程序编译成功后， 单击标准工具条中下载快捷按钮打开文件菜单，选择下载 项，弹出对话框，经选定程序块、数据块、系统块等下载内容后，按确认按钮将 选中内容下载到 PLC 的存储器上。 5.2.35.2.3 程序监视、运行调试程序监视、运行调试 当 PLC 工作方式开关在 TERM 位置时还可用 STEPMICRO/WIN32 的菜单命令 或快捷按钮都可以对 CPU 工作方式进行软件设计。 24 使用程序编辑器还可以在 PLC 运行监视程序执行的过程和各元件的状态及 数据，打开调试菜单选中程序状态。这时闭合触点和通电线圈内部颜色变蓝。在 PLC 的运行工作状态随输入条件的改变、定时及计数过程的运行，每个扫描周期 的输入阶段将各个期间的状态刷新，同时还可以动态显示各个定时、计数器的当 前值，以便在线动态观察程序的运行，出现错误易于发现更改。 经过系统各方面的调试，系统运行正确。说明该设计合理。 25 总总结结 本系统主要以 PLC 为核心，利用 PLC 的强大的控制功能，实现了对升降电梯 的控制。 利用梯形图程序可以很直观的看出运行过程。利用可编程控制器控制升降电 梯，具有接线简单、编程直观、扩展容易等特点。当建筑物的层楼增加时，硬件 接线上只需增加楼层相应的输入信号。原来的接线不需改变，软件上只需增加相 应楼层的功能，要改动的地方也较少。调试结果表明，在适应性、精确性和可靠 性方面，到达到了设计的要求，表明该设计方案是可行的。 另一方面，在这次的设计中，我们用到了大量的经验公式以及大量取范围值 的数据 ，这让我们这些在精确公式及数值下学习成长的学生们顿时产生了无所适 从的感觉，取值时往往犹豫不决，瞻前顾后，大大减慢了我们的设计速度。与此 同时，我们也发觉到，对工具书使用的不重视是一个非常严重的问题。 通过本设计，我学习到了很多东西，在工作的细心上也得到了提高。并且， 更了解了有关可编程控制器的功能。我选择这个设计，也是为了弥补以前学习上 的不足。这次设计，使我了解到老师的用心良苦，并且从老师那学到了很多宝贵 的东西。 26 致谢 本论文是在济源职业技术学院苑成友老师的指导下完成的 。在做论文的过程 中苑成友老师严谨的治学态度和一丝不苟的工作精神给了我深刻的启发，也给了 我很大的触动。另外，苑成友老师经常给我讲解不懂的地方，教我怎么入手，给 了我许多有利的资料，使我能尽快的完成论文。还要感谢系里其他的老师的指 导，给了我很大的帮助。在此，感谢老师在工作和生活上给予的指导和关心。 同时在这里还要感谢其同学给予我的关心和帮助 ，感谢机房老师给予我们上 机实验方便。 我们即将毕业，在此，向三年中在学习和生活上给予过我帮助的老师和同学 致谢。 27 参考文献 1 廖长初编著.可编程控制器应用技术.重庆大学出版社，1997 2 毛中源等编著.微机控制电梯.北京国防工业出版社，1996 3 李光弟编著.单片机基础.北京航空航天大学出版社，2000 4 汪晓光、王艳丹、孙晓瑛编著.可编程控制原理及应用.北京机械工业出 版社，1994 5 陈宇编著.可编程控制器基础及编程技巧.华南理工大学出版社，1999 6 林小峰编著.可编程控制器原理及应用.北京高等教育出版社，1991 7 朱绍祥编著.可编程控制器原理及应用.上海交通大学出版社，1988 8 梁延东编著电梯控制技术M.小国建筑出版社，1997，137138 9 钟肇新、彭侃编著.可编程序控制器原理及应用.华南理工大学出版社， 1992 10 刘载文、李赢升、钟亚林电梯控制系统.北京电子工业出版社，1996 11 陈家盛编著电梯结构原理及安装枝术.北京机械工业出版社，1990 湠繰 剮?悡饺?bf馆 产5n 雓L?Dm?河 项?TWrR 錍説 gEpl泣z辦 K?粯伌 毵嗂頸 U 葶?b|鱡廘舳 W.齃 E?zg 悀 默駵渟蚙昖黍 H?hp鼾喆贪渾伵 U2$Y 憜酽1hc舁?-?Tg颪瀡 敥 f88 -1 閃诵 NW C岝#8懂溃象臖 B呚圊?T爡萬聻黬珿?舄裙5f#?彟 璂挻 9WX 繇?5+鄵瀱蟂历謄公鄐 虳丬? 臉鐒宵齣蔼 A?岊 。Dv鞪縢冪芢幀 rMs 蔠r 寞 拀塬膔醦邱-?8圳凈畡栦钀 蠃 c透滜雳 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