电梯模型PLC控制系统设计与调试

1、 青岛农业大学自动控制系统课程设计报告20132014学年 第1学期 题 目： 电梯模型PLC控制系统设计与调试 姓 名： 路广强 学 号： 20102502 专业班级： 电自化1002 指导老师： 李胜多 2013年12月19日电梯模型PLC控制系统设计与调试一、课程设计的目的通过这次的测控综合实验，让同学们对与所学知识应用在实际生活中，是一种理论用于实际的综合。学生根据题目控制的要求，明确设计任务，拟定设计方案与方案的实施，充分调动学生学习的积极性以及动手能力。使课堂上学到的东西运用的实践中去，真正的掌握所学知识。提高自我学习能力、系统调试能力、分析问题以及解决问题的能力。2、 课程设计的

2、任务及要求(1) 自动相应层楼召唤信号(含上召唤和下召唤)。(2) 自动响应轿厢服务指令信号。（3）设计四层的电梯。3、 设计方案（一）PLC结构图框图地址分配及外部接线图1、PLC的结构图如下图2所示 输 输接受 入 中央处理 出 驱动 单元CPU 现场信号 接 接 受控元件 口 电源 口 图2 PLC的结构示意图2、I/O地址分配表如下所示 表1 输入信号分配表编号 输入定义号输入信号1 X000 启动/停止 2 X001 白天/夜间 3 X002 紧急状态1 4 X003 紧急状态2 表2 输出信号分配表编号输出定义号输出信号1 Y000 南北绿灯 2 Y001 南北黄灯 3 Y002

3、南北红灯 4 Y003 东西绿灯 5 Y004 东西黄灯 6 Y005 东西红灯7Y010Y017数码管显示 8 Y020Y027 数码管显示3.PLC外部接线图 紧急状态2 X003 Y010Y027 数码管 SB4 Y005 东西红 紧急状态1 X002 Y004 东西黄 SB3 Y003 东西绿 白天/夜间 X001 Y002 南北红SB2 Y001 南北黄 启动/停止 X000 Y000 南北绿 SB1 COM COM 图3 PLC外部接线图（二）、设计思想 1总体思路 根据输入信号的不同状态，将程序分为白天运行、夜间运行、紧急状态1、紧急状态2、停止五个不同的部分，分别由中间继电器M

4、100、M140、M120、M130、M110控制如下图4所示，然后依次写出每个部分的程序控制。 X000 X001 X002 X003 M100 （ ） 白天运行 X000 X001 X002 X003 M140 （ ） 夜间运行 X000 X002 X003 M120 （ ） 紧急状态1 X000 X002 X003 M130 （ ） 紧急状态2 X000 M110 （ ） 停止 图 42. 白天运行 白天运行情况为南北方向绿灯亮60s,然后南北方向黄灯闪3s,在此期间东西方向红灯亮，63秒后东西方向绿灯亮30s,然后东西方向黄灯闪3s,在此期间南北方向红灯亮，然后南北绿灯亮，依次循环，一

5、次循环96s。时序图如下图5所示。 南北绿灯 Y000 南北黄灯 Y001 南北红灯 Y002 东西绿灯 Y003 东西黄灯 Y004 东西红灯 Y005 60s 3s 30s 3s 图 5 分析以上时序图，得可以用四个定时器之间的逻辑组合实现以上的时序，定时器定时时间分别为T0 60s,T1 63s,T2 93s,T3 96s。定时器触电的逻辑关系如下图6所示 T0 Y000 （ ）60s后T0常闭触点失电，Y000得电60s T1 Y005 （ ）63s后T1常闭触点失电，Y005得电63s T1 T0 M8013 Y001 （ ）第60s-63s间得电3s T2 T1 Y003 （ ）第

6、63s-93s间得电30s T3 T1 Y002（ ）第63s-96s间得电33s T3 T2 M8013 Y004 （ ）第93s-96s间得电3s T3 M101 （ ）96s后用M101去同时复位这四个定时器 图 63.夜间运行 夜间运行时，两边均只有黄灯闪烁，即可以用夜间运行的中间继电器M140去同时接通南北黄灯Y001与东西黄灯Y004。4. 紧急状态 紧急状态1为南北方向绿灯一直亮，东西方向红灯一直亮，即可以用紧急状态1的中间继电器M120去同时接通南北绿灯Y000与东西红灯Y005。 紧急状态2为东西方向绿灯一直亮，南北方向红灯一直亮，即可以用紧急状态2的中间继电器M130去同时

7、接通东西绿灯Y003与南北红灯Y002。5. 倒计时及数码显示 数码显示应该与红、黄及绿灯同步，东西方向红灯亮时应显示数字63，然后隔秒减1，当减到0时，换成南北方向红灯亮，此时，数码管应显示33，然后隔秒减1，当减到0时，再进行切换，完成一次工作循环。 在东西方向红灯线圈Y005得电的瞬间（即上升沿），将数字“63”传送到数据存储器，再用M8013的上升沿与减1指令相配合实现隔一秒减1；然后再用除法指令，将数据存储器中的数字除十分别得到其十位与个位，将十位数与个位数给到两个不同的数码管上使其显示。 在南北方向红灯线圈Y002得电的瞬间（即上升沿），将数字“33”传送到数据存储器，再用M801

8、3的上升沿与减1指令相配合实现隔一秒减1；然后再用除法指令，将数据存储器中的数字除十分别得到其十位与个位，将十位数与个位数给到两个不同的数码管上使其显示。程序如下图7所示。 Y005 MOV K63 D10 Y002 MOV K33 D10 M8013 DEC D10 DIV D10 K10 D20 MOV D20 V1 MOV D21 V2 MOV D0V1 K2Y010 MOV D0V2 K2Y020 图 74、 系统调试 1. 进行基本的PLC连线，按照实验规则把线路连接好。 2. 在绘制好梯形图后，首先进行通信，然后把程序下载到PLC上面去，但应注意下载到PLC之前，必须核实PLC位于

9、“停止”模式，一旦下载成功在PLC中运行程序之前，必须将PLC从STOP（停止）模式转换回RUN（运行）模式，拨上“运行”按钮，转换回RUN（运行）模式。 3 进行调试，一般不会出现硬件问题，主要为软件问题，在观察现象发现了以下错误： 一是下进去程序后发现南北东西方向的灯都不亮，经过检查发现程序出现了双线圈错误，由于程序是按工作状态分成几部分来写的，不同的部分都会出现信号灯线圈的输出，造成双线圈错误。后来把程序修改为将同一个线圈的不同部分的驱动并在一起驱动一个线圈。二是发现数码管位数减的很快，并不是1s减1位数，检查发现与减1指令相连接的M8013是0.5s接通0.5s断开，减1指令则是只要接

10、通就开始减1，在0.5s内每循环一次就会减1，0.5s可能会循环很多次，而改为用M8013的上升沿来触发减1指令则不会出现这种情况了。4. 经过多次观察验证实验现象，发现符合了控制要求。5、 运行结果下图便是我们最后的实验接线图，经过我们组员的共同努力，圆满完成了该次课程设计，各项功能满足设计的基本要求，并经老师验收合格。6、 心得体会本次课程设计的作品是十字路口带倒计时显示的交通信号灯控制，由我们五人团队共同完成。此次课程设计提高了我们查阅资料、制定方案、编写程序和完成方案的能力。刚一接手题目，我们很迷茫不知从何入手，而且准备工作也是不足。此题的难题是倒计时的问题，普通的交通信号灯较为简单。

11、只得耐心地查阅各种相关资料，分析各项要求，最终制定方案。在最后老师验收完成时，看到老师满意的表情加上我们成功的将各项要求都实现了，我们组的成员都非常的开心。特别是在完成初期，成功完成时。此次课程设计让我们明白了团队合作的重要性。个人的能力、精力总是有限的，专注的领域也是不同的，这时分工合作显得尤其重要。合理的工作分配，让队员们充分发挥专长，缩短了完成题目的时间，加深了查阅资料的深度，提高了完成作品的效率。当然，这些也离不开设计方案的集思广益。而在完成作品的过程中，也加深了队员间的了解。友谊的氛围中，也使工作轻松起来。总之，团队合作不是口上说说而已，真正体验后才知那是何等高效的境界。此次课程设计让我们的知识从理论上升到了应用层次。书本上我们学到了很多，但是却有点一知半解，而只有自己亲自体验过后才能明白透彻，真正掌握。我们回顾过去的知识，才猛然发现理论与实际是如此的不同。很多知识在用中不得不考虑实际条件，在这一过程也加深了我们对原有知识的了解。所以，这是对我们知识的巩固，