可打印的三层电梯课程设计

1、课程设计报告 题 目 三层电梯控制 课 程 名 称 PLC工业控制及应用 院 部 名 称 龙蟠学院 专 业 电气工程及其自动化 班 级 M12电气 学 生 姓 名 王敏旭 周文杰 学 号 1221109022 、1221109039 课程设计地点 C314 指 导 教 师 翟力欣 金陵科技学院教务处制摘 要本课程设计的主要目的是通过PLC控制电梯的运行，了解一般PLC控制系统设计过程、设计要求、应完成的工作内容和具体设计方法。通过设计也有助于复习、巩固以往所学的知识，达到灵活应用的目的。本课程设计基于西门子（SIEMENS）S7-200 PLC对三层电梯的控制进行了模拟，形成了电梯升降的系统P

2、LC在电梯升降的过程中，主要体现在逻辑开关的功能。由于PLC具有逻辑运算、记数、定时以及输出输入输出的功能，在电梯升降的过程中各种逻辑开关控制与PLC很好的结合，对电梯实现了控制。关键词 ：SIEMENS S7-200 PLC；三层电梯；升降目 录一、绪论 1.1 相关背景知识···························

3、;···················3 1.2 课程设计的目的····························

4、3;···············3 1.3 课程设计的要求································

5、83;···········3 1.4 课程设计的任务····································&#

6、183;·······4二、电梯控制系统硬件设计 2.1 模拟装置介绍······································&#

7、183;·······5 2.2 选择机型········································

8、3;·········6 2.3 I/O分配表······································

9、3;·········6 2.4 电气接线图与主电路图······································

10、6 2.5电梯控制系统的安全保护2.5.1 短路保护·············································

11、3;72.5.2 过载保护··············································72.5.3 失电压保

12、护············································7三、电梯控制系统软件设计 3.1软件设计流程图及描述·&#

13、183;·····································8 3.2 源代码设计3.2.1 梯形图LAD········

14、83;···································93.2.2 语句表STL ············&

15、#183;······························14 3.3 系统调试·················&#

16、183;································16四、课程设计体会···············

17、3;································16五、参考文献················&#

18、183;···································16 一、绪论1.1 相关背景知识电梯作为垂直运输工具，承担着大量的人流和物流的输送，其作用在建筑物中至关重要。与此同时，人们对电梯的性能要求也越来越高，比如可靠性，操作方

19、便，舒适性，低噪音，低能耗等等。随着人们对其要求的提高，电梯得到了快速发展，其拖动技术已经发展到了调频调压调速，其逻辑控制也由PLC代替原来的继电器控制。采用PLC对电梯进行控制，通过合理的选择和设计，能够有效的提高电梯的控制水平，极大地改善了电梯运行的舒适感，使电梯的控制达到了比较理想的控制效果。本设计在介绍电梯基本结构的基础上，阐述了电梯的运行原理和控制原理，重点分析了电梯系统设计中如何用PLC实现控制系统并编制控制程序，研究了PLC电梯控制系统的实现方案，针对这些问题对电梯系统进行了设计.采用PLC进行逻辑控制。 设计采用了西门子S7-200系列的PLC控制三层电梯的上下层，包

20、括对PLC硬件的设计，软件设计，和其他设备的选择，还有原理分析等。通过本次设计掌握电梯的实际运行以及PLC的基本原理和控制过程，并且完成简单的梯形图设计，使电梯能达到起动，停止运行方向，楼层显示，层站召唤等指令信号进行管理和控制功能。 1.2 课程设计的目的（1）熟悉常用电气控制装置的设计方法、步骤和设计原则。（2）通过课程设计，掌握课本的知识。通过训练，学生初步设计具有电气控制装置的能力，从而培养学生独立工作和创造的能力。1.3 课程设计的要求（1）熟悉课程设计参考资料及有关专业知识，掌握一般电气控制装置的设计原则、方法和步骤。（2）认真阅读本课程设计任务书，分析所选课题的控制要求

21、，并进行工艺流程分析，画出工艺流程图。（3）确定控制方案，设计电气控制装置的主电路。（4）电梯的控制要求 控制要求：  1）开始时，电梯处于一层。 2）当有外呼电梯信号到来是，轿厢响应该呼梯信号，达到该楼层时，轿厢停止运行， 3）当有内呼电梯信号到来是，轿厢响应该呼梯信号，达到该楼层时，轿厢停止运行， 4）在电梯轿厢运行过程中，即轿厢上升（或下降）途中，任何反方向下降（或上升）的外呼信号均不响应，但如果反方向外呼梯信号前方再无其他内、外呼梯信号时，则电梯响应该外呼梯信号。例如，电梯轿厢在一楼，将要运行到三楼，在次过程中可以响应二层向上的外呼梯信

22、号，但不响应二层向下的外呼梯信号。当到达二层，如果三层没有任何呼梯信号，则电梯可以响应二层向下外呼梯信号。否则，电梯将继续运行至三楼，然后向下运行响应二层向下外呼梯信号。 5）电梯未平层或运行时，开门按钮和关门按钮均不起作用。平层且电梯轿厢停止运行后，按开门按钮轿厢开门，按关门按钮轿厢关门。1.4 课程设计的任务1.4.1 PLC控制 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S1S3，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，SQ1SQ3为到位行程开关。电梯上升途中只响应上升呼叫，下降途

23、中只响应下降呼叫，任何反方向的呼叫均无效。例如，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。1.4.2 制定主电路 为了实现上述要求，列出PLC的I/O分配表，并画出PLC的I/O接线图，根据控制要求，编写梯形图及语句表，调试程序直到准确无误。1.4.3硬件设计（1）列出PLC的I/O分配表，并画出PLC的I/O接线图；（2）选择PLC的机型及I/O模块的型号，进行系统配置并校验主机的电源负载能力

24、；（3）设计必要的安全保护措施。 1.4.4软件设计（1）采用模块化程序结构设计软件，首先将整个软件分成若干功能模块；（2）编写控制系统的逻辑关系图；（3）绘制各种电路图；（4）编制PLC程序并进行模拟调试；（5）现场调试；（6）编写技术文件并现场试运行。二、三层电梯控制系统硬件设计2.1 模拟装置介绍图1 电梯控制面板图S1、S2、S3分别为轿厢内一层、二层、三层电梯内选按钮；D2、D3分别为二层、三层电梯外下降呼叫按钮；U1、U2分别为一层、二层电梯外上升呼叫按钮；SQ1、SQ2、SQ3分别为一层、二层、三层行程开关，模拟实际电梯位置传感器的作用。L1、L2、L3分别为一层、二层、三层电梯

25、位置指示灯；DOWN为电梯下降状态指示灯；UP为电梯上升状态指示灯；SL1、SL2、SL3分别为轿厢内一层、二层、三层电梯内选指示灯。2.2 选择机型选用一台CPU224小型PLC作为控制中心，CPU224的I /O点数为24点（14入10出）。2.3 I/O分配表序号名称面板符号程序符号输入点输入1三层内选按钮S1S1I0.02二层内选按钮S2S2I0.13一层内选按钮S3S3I0.24三层下呼按钮D3D3I0.35二层下呼按钮D2D2I0.46二层上呼按钮U2U2I0.57一层上呼按钮U1U1I0.68三层行程开关SQ2SQ2I0.79二层行程开关SQ3SQ3I1.010一层行程开关SQ4

26、SQ4I1.1输出11三层指示灯L3L3Q0.012二层指示灯L2L2Q0.113一层指示灯L1L1Q0.214上升指示灯DOWNDOWNQ0.315下降指示灯UPUP Q0.417内选指示灯SL3SL3Q0.518内选指示灯SL2SL2Q0.619内选指示灯SL1SL1Q0.72.4 I/O接线图图2三层电梯主电路图3 I/O接线图2.5 电梯控制系统的安全保护电梯控制系统的安全保护主要包括三个方面：短路保护、过载保护、失电压保护等。2.5.1 短路保护短路时熔断器FU的熔体熔断而切断电路起保护作用。2.5.2 过载保护采用热继电器FR。由于热继电器的热惯性较大，即使发热元件流过几倍于额定值

27、得电流，热继电器也不会立即动作。因此在电动机启动时间不太长的情况下，热继电器不会动作，只有在电动机长期过载时，热继电器才会动作，用它的常闭触头使控制电路断电。2.5.3 失电压保护通过接触器KM的自锁环节来实现。当电源电压由于某种原因而严重欠电压或失电压（如停电）时，接触器KM断电释放，电动机停止转动。当电源电压恢复正常时，接触器线圈不会自行通电，电动机也不会自行启动，只有在操作人员重新按下启动按钮后，电动机才能启动。三、电梯控制系统软件设计3.1 软件设计流程图及描述上电初始化NYYNYN停止停止运动停止运动开关箱门是否目标层电梯运行有无内选与外呼信号电梯选向楼层等待图4 系统设计流程图电梯

28、启动时，检测电梯是否停在二或三楼层且有呼叫信号，如果是就等待呼叫信号，如果不是时，电梯自动下降到一层等待呼叫信号。当检测到有呼叫信号时，例如：电梯停在一层时检测到三层呼叫信号，电梯离开一层经过二层，接着到达三层，电梯停止。当电梯停前检测到呼叫信号，例如：电梯停在一层时检测到三层呼叫信号，电梯离开一层经过二层，准备到达三层时检测到二层呼叫信号，电梯停在三层后继续下降到二层等待呼叫信号。3.2程序设计3.2.1梯形图LAD3.2.2指令表STLNetwork 1LD I0.2AN I1.1S Q0.7, 1Network 2 LD I0.1AN I1.0S Q0.6, 1Network 3 LD

29、I0.0AN Q0.7S Q0.5, 1Network 4 LD I1.1R Q0.7, 1= Q0.2Network 5 LD I1.0R Q0.6, 1= Q0.1Network 6 / 到达3层，内选消除，楼层3指示灯亮LD I0.7R Q0.5, 1= Q0.0Network 7 / 电梯内选上升过程LD I0.1O I0.0A I1.1LD I0.0A I1.0OLDAN Q0.3S Q0.4, 1Network 8 / 呼叫电梯上升过程LD I0.3O I0.4O I0.5A I1.1LD I0.3A I1.0OLDAN Q0.3S Q0.4, 1LD I1.0R Q0.6, 1=

30、 Q0.1Network 6 LD I0.7R Q0.5, 1= Q0.0Network 7 LD I0.1O I0.0A I1.1LD I0.0A I1.0OLDAN Q0.3S Q0.4, 1Network 8 LD I0.3O I0.4O I0.5A I1.1LD I0.3A I1.0OLDAN Q0.3S Q0.4, 1S M1.0, 1Network 9 / 上升等待状态，指示灯闪烁，电梯门打开LD I1.1A I0.6LD I1.0A I0.5OLDS M0.5, 1Network 10 LD M0.5LPSA T43AN T45= Q1.0LPPTON T45, 40Network 11 LD T45R M0.5, 1Network 12 / 电梯内选下降过程LD I0.1O I0.2A I0.7LD I0.2A I1.0OLDO I0.5A I1.1LD I0.3A I1.0OLDAN Q0.3S Q0.4, 1S M1.0, 1Network 9 LD I1.1A I0.6LD I1.0A I0.5OLDS M0.5, 1Network 10 LD M0.5LPSA T43AN T45= Q1.0LPPTON T45, 40Network 11 LD T45R M0.5, 1Network 12 LD I0.1O