西门子S7-200PLC_控制4四层电梯方案.doc

1、v1.0可编辑可修改PLC 程序设计的一般步骤进行 PLC控制设计时必须做好以下3 方面基础工作（调研）：? 1. 了解系统的概况：包括系统的控制目标、控制方案、控制规模、整体功能、具体功能、控制精度、 I/O 种类和数量、是否需要通讯、通讯内容与方式、是否需要显示、显示内容与方式、操作方式，等等，应尽量对系统有一个全面的了解。? 2. 熟悉使用的 PLC的类型、功能、编程语言和指令系统，能熟练地操作编程器和控制器。?3. 根据控制系统的控制要求、设备、器件条件、工艺过程，结合采用的PLC的功能强弱，确定PLC 在整个控制系统中所承担的工作任务。PLC设计主要有以下几个步骤：? 1根据 PLC

2、担负的任务，明确 PLC的输入输出信号的种类和数量，编制输入输出信号表。? 2制定控制结构框图 , 选择控制方案。? 3按选定的方案 , 制定相应的图表。? 4编写 PLC梯形图程序。? 5编写 PLC语句程序。? 6程序调试和修改。? 7编制程序使用说明书和其他文件PLC程序设计常用的方法：主要有经验设计法、继电器控制电路转换为梯形图法、顺序控制设计法、逻辑设计法等。? 1. 经验设计法：经验设计法即在一些典型的控制电路程序的基础上，根据被控制对象的具体要求，进行选择组合， 并多次反复调试和修改梯形图， 有时需增加一些辅助触点和中间编程环节，才能达到控制要求。这种方法没有规律可遵循，设计所用

3、的时间和设计质量与设计者的经验有很大的关系，所以称为经验设计法。?2. 继电器控制电路转换为梯形图法：用 PLC的外部硬件接线和梯形图软件来实现继电器控制系统的功能。? 3. 顺序控制设计法：根据功能流程图，以步为核心，从起始步开始一步一步地设计下去，直至完成。此法的关键是画出功能流程图。1v1.0可编辑可修改? 4. 逻辑设计法：通过中间量把输入和输出联系起来。实际上就找到了输出和输入的关系，完成了设计任务。用这种方法设计PLC程序，设计者可以顺利地设计出结果正确的PLC程序。一、 PLC控制系统设计的基本原则1）充分发挥PLC功能，最大限度地满足被控对象的控制要求；2）在满足控制要求的前提

4、下，力求使控制系统简单、经济、使用及维修方便；3）保证控制系统安全可靠；4）应考虑生产的发展和工艺的改进，在选择PLC的型号、 I/O 点数和存储器容量等内容时，应留有适当的余量，以利于系统的调整和扩充。二、 PLC控制系统设计的一般步骤1熟悉被控对象，制定控制方案；2确定 I/O 设备；3选择 PLC ： 选择时主要包括PLC机型、容量、I/O 模块、电源的选择；4分配 PLC的 I/O 地址：列出输入/ 输出设备与PLC 输入输出端子的对照表；5设计软件及硬件；6联机调试；7整理技术文件：包括设计说明书、电气安装图、电气元件明细表及使用说明书等。-实例一 PLC 在电梯控制中的应用1. 熟

5、悉被控对象，制定控制方案；电梯控制是一个随机控制系统，系统没有固定的控制顺序，其控制作用是根据PLC外部提出的控制要求（输入的信号）而实施的。电梯的控制内容包括：箱内、外按钮的控制，电梯运行到位开门、关门的控制，每层指示灯及安2v1.0可编辑可修改全措施、报警作用的控制等。在此以三层的电梯箱内控制为例。图三层楼电梯控制示意图电梯控制系统的要求（F: 呼梯开关）（ 1）电梯在一层或二层时，出现三层呼梯（ 3F ON）信号，则电梯上升，运行到三层，三层限位开关闭合（ SQ:限位开关； SQ3 ON）后停止运行。（ 2）电梯在一层时，出现二层呼梯（ 2F=ON）信号，则电梯上升，运行到二层，二层的限

6、位开关闭合（ SQ2=ON）后停止运行。（ 3）电梯在一层时，同时出现二层和三层的呼梯（2F=ON,3F=ON）信号，则电梯上升运行；先上升到二层（ SQ2=ON） , 暂停运行2s 后，再继续上升到三层，直到三层的限位开关闭合（SQ3=ON）电梯停止运行。（ 4）电梯在三层或二层时，出现一层呼梯（ 1F=ON）信号，则电梯下降运行；直到一层的限位开关闭合（ SQ1=ON）, 电梯停止运行。（ 5）电梯在三层时，出现二层呼梯（2F=ON）信号，则电梯下降运行；直到二层的限位开关闭合（ SQ2=ON） , 电梯停止运行。（ 6）电梯在三层时，同时出现二层或一层呼梯（2F=ON、 1F=ON）信号

7、，则电梯下降运行；先到二层，暂停运行2s 后，电梯又继续下降，直到一层的限位开关闭合（SQ1=ON） , 电梯停止运行。（ 7）电梯在上升途中，任何下降呼梯均无效。（ 8）电梯在下降途中，任何上升呼梯均无效。（ 9）电梯到达每层的运行时间限定小于10s ；超过 10s，则电梯自动停止运行。（ 10）此控制采用 FX 系列 PLC实现控制。-四层电梯控制要求：上行要求：1. 当电梯停于1层或 2 层、或 3 层时，按 S4 按钮呼梯则电梯上升至LS4 停。2. 当电梯停于1层，若按 S2 按钮呼梯， 则电梯上升 LS2 停，若按S3 按钮呼梯， 则电梯轿箱上升至 LS3停。3v1.0可编辑可修改

8、3.当电梯停于2层，若按 S3按钮呼梯，则电梯上升到LS3 停，4.当电梯停于1层而 S2、S3按钮均有人呼梯时，电梯上升到LS2 暂停 5 秒后继续上升到LS3 停。5.当电梯停于2层，而 S3、 S4 按钮均有人呼梯时，电梯上升到LS3 暂停 5 秒后继续上升到LS4 暂停。6.当电梯、 停于 1 层，而 S2、S4 按钮均有人呼梯时， 电梯上升到LS2 暂停 5 秒后， 继续上升到 LS4 停。7.当电梯停于1层，而 S3、 S4 按钮均有人呼梯时，电梯上升到LS3 暂停 5 秒后继续上升到LS4 停。8.当电梯停于1层，而 S2、 S3、S4 按钮均有人呼梯时，电梯上升到LS2 暂停

9、5 秒后继续上升到 LS3 暂停 5 秒后继续上升到 LS4 停。下行要求：9. 当电梯在 4 层或 3 层或 2 层时，按 S1 呼梯，则电梯下降到LS1 停。10. 当电梯停于4层，若按S3呼梯，则电梯下降到 LS3 停，若按S2 呼梯，则电梯下降到LS2 停。11. 当电梯停于3层，若按S2按钮呼梯，则电梯下降到LS2 停止。12. 当电梯停于4层，而 S2、 S3按钮均有人呼梯时，电梯下降到LS3 暂停 5 秒后继续下降至 LS2 停。13. 当电梯停于4层，而 S3、 S1均有人呼梯时，电梯下降到LS3 暂停 5 秒，继续下降到LS1 停止。14. 当电梯停于4层，而 S3、 S2、

10、 S1 按钮均有人呼梯，则电梯下降到LS3 暂停 5 秒继续下降到 LS2 暂停 5 秒后，继续下降到LS1 停止。15. 当电梯停于3层，而 S2、S1 按钮均有人呼梯，则电梯下降到LS2 暂停 5 秒后继续下降到 LS1 停止。16. 当电梯停于2层，而 S1、 S3、 S4 按钮均有人呼梯，则电梯先下降至LS1 暂停 5 秒后，再上升。17. 当电梯停于3 层，而 S1、 S2、S4 按钮均有人呼梯，则电梯先下降至LS2 暂停 5 秒后，继续下降到LS1 暂停 5 秒，再上升至LS4 停止。注：选择方向与运行方向不一致时，呼叫无效，内选同上。-3. 电梯控制程序的设计1 I/O 地址分配

11、4v1.0可编辑可修改对于四层电梯来说：该系统占用PLC的 30 个 I/O 口， 14 个输入点， 16 个输出点，具体的I/O 分配如下表所示。序号名称输入点序号名称输出点0一层平层0电梯上行记忆1二层平层1电梯下行记忆2三层平层2电机正转3四层平层3电机反转4内呼一楼4内呼一楼指示5内呼二楼5内呼二楼指示6内呼三楼6内呼三楼指示7内呼四楼7内呼四楼指示8一层外呼上行8一层外呼上行指示9二层外呼上行9二层外呼上行指示10三楼外呼上行10三楼外呼上行指示11二楼外呼下行11二楼外呼下行指示12三楼外呼下行12三楼外呼下行指示13四楼外呼下行13四楼外呼下行指示14手动开门14门电机正转15手

12、动关门15门电机反转16开门限位17关门限位18电梯上升极限位19电梯下降极限位5v1.0可编辑可修改2逻辑设计X000X005X002M100X001M100X000X004X001M101M101X000X004X005X001X002M102M102T0X001M102T0M103M103M103T0K20M100T2Y001Y000M101M1026X002X003X000M104X001M104X002X004X001M105M105X002X003X004X001X000M106M106T1X001M106T1M107M107M107T1K20M104T2Y000Y001M105M

13、106X000X001X002T2K100v1.0可编辑可修改图三层楼电梯厢内控制梯形图对于四层电梯，PLC外部接线图本设计的PLC 外部接线图如图4-1 所示 .CPU226CN的传感器电源24V(DC)可以输出600mA电流，通过核算在本设计中PLC容量完全满足要求， CPU226CN的输出继电器触点容量为 2A，电压范围为 530V（ DC）或 5250V（AC）7v1.0可编辑可修改2. 可编程控制器机型的选择本系统为四层楼的电梯 , 采用集选控制方式。所需输入/ 输出点数与内存容量估算如下:1输入 / 输出点的估算：输入点共有 14 个，输出点共有16 个 , 总共 30 个2. 内

14、存容量的估算本系统有开关量I/O 总点数有 30 个，模拟量 I/O 数为 0 个。利用估算 PLC内存总容量的计算公式 :存字数 =开关量 I/O 总点数 (10 15)+模拟量 I/O 总点数 (150 250) 再按 30%左右预留余量。估算本系统需要约1K 字节的内存容量。综合 I/O 点数以及内存容量， S7200 的 CPU226输入，输出点数为2416，足以满足要求。8v1.0可编辑可修改3. 梯形图1 外召唤信号登记及消除2内指令信号登记及消除点动内呼按钮，信号登记显示。到层信号取消。本系统设一楼为基站，两分钟内无任何操作，电梯自动返回一楼。9v1.0可编辑可修改3 电梯的平层

15、信号处理4 选层定向及反向截梯轿厢上行10v1.0可编辑可修改11v1.0可编辑可修改轿厢下行12v1.0可编辑可修改5 内指令外召唤信号的保持轿厢的内呼指令与外召唤指令保持信号，用于在有乘坐需要的楼层停车，并自动或手动执行开关门操作。开关门执行一次之后，信号取消。使电梯能够继续响应其他乘坐信号。13v1.0可编辑可修改14v1.0可编辑可修改6 各楼层停车信号7 自动开关门如梯形图所示， 电梯到层停车后， 延时 2s 开门，5s 后自动关门。并设有手动开门按扭和关门按钮。可实现即时开关门。15v1.0可编辑可修改补充：1控制柜 ( 屏 ) 2一拽引机3 拽引钢丝绳4 限速器5限速器钢绳6 限

16、速器张紧装置7 轿厢8 安全钳9 轿厢门安全触板10 导轨11 对重12 厅门 13缓冲器对于一个四层电梯的控制，要解决的主要问题包括以下几个方面：（1）轿内按扭以及各层门厅按扭的设置；（2）电梯运行位置的监测；（3）电梯和各层门厅开关门状态的监测；（4）确定控制的逻辑。1. 经验设计法16v1.0可编辑可修改经验设计法也叫凑试法。 在掌握一些典型控制环节和电路设计的基础上，根据被控对象对控制系统的具体要求，凭经验进行选择、组合。这种方法对于一些简单的控制系统的设计是比较凑效的，可以收到快速、简单的效果。经验设计法的具体步骤如下：（1） 确定输入 / 输出电器；（2） 确定输入和输出点的个数、选择PLC机型、进行 I/O 分配；（3） 做出系统动作工程流程图；（4） 选择 PLC指令并编写程序；（5） 编写其它控制控制要求的程序；（6） 将各个环节编写的程序合理地联系起来，即得到一个满足控制要求的程序。-一、设计一个灯光闪烁电路. 当输入有效时 , 要求产生一个 2S 通,1S 断的闪烁信号 .二、设计一个锅炉鼓风机和引风机控制的梯形图. 控制要求 :(1) 开机时首先启动引风机 ,10S 后自动起动鼓风机 .(2) 停止时 , 立即关断鼓风机 , 经过 20S 后自动关断引风机 .三、设计一个 30 小时 40 分钟的长延时电路程序.四、设计一个照明