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《PLC課程設計》報告 三層電梯控制系統的模擬
系 別 電氣工程系 班 級 本自動化 學 號15 學生姓名 指導老師 組 員
一、內容摘要 可編程控制器作為一種工業控制微型計算機，它以其編程方便、操作簡單尤其是它的高可控性等優點，在工業生產過程中得到了廣泛的應用。它應用大規模集成電路，微型機技術和通訊技術的發展成果，逐步形成了具有多種優點和微型，中型，大型，超大型等各種規格的系列產品，應用于從繼電器控制系統到監控計算機之間的許多控制領域。隨著社會的不斷發展，樓房越來越高，而電梯成為了高層樓房的必須設備。電梯從手柄開關操縱電梯、按鈕控制電梯發展到了現在的群控電梯，為高層運輸做出了不可磨滅的貢獻。PLC在電梯升降控制上的應用主要體現在它的邏輯開關控制功能。由于PLC具有邏輯運算，計數和定時以及數據輸入輸出的功能。在電梯升降過程中，各種邏輯開關控制與PLC很好的結合，很好的實現了對電梯的控制。 在PLC課程設計中，我組設計了一個三層電梯控制系統，并且將西門子公司S7-200系列可編程控制器與其結合并應用起來，在學完《電氣控制與PLC應用》課程后，我們在設計過程中較為得心應手，不至于從頭開始。整個過程包括了方案討論，程序設計，程序修改，上機調試等，在程序設計方面花了比較多的時間，主要考慮到電梯分別停在一層、二層和三層時在其他樓層呼叫等各種情況。每當遇到困難時，我組都積極與老師聯系討論，深入分析研究問題，在整個過程中，我與我的組員都相互配合，相互學習。 二、目錄 1. 概述 ------------------------------------------------------------- 2. 硬件電路設計及描述 ---------------------------------------- 3. 軟件設計流程及描述 ---------------------------------------- 4. 源程序代碼 ---------------------------------------------------- 5. 課程設計體會 ------------------------------------------------- 6. 參考文獻 ------------------------------------------------------- 1. 概述 我組設計的三層電梯控制系統的主要功能有：①樓層指示燈亮時表示停在相應的樓層，②每當停在各樓層時其樓層指示燈閃爍1秒接著常亮，③有呼叫的樓層有響應，反之沒有，④電梯上升途中只響應上升呼叫，下降途中只響應下降呼叫，任何反方向的呼叫均無效。 在整個PLC課程設計過程中，我主要負責查找資料，程序設計和調試，在選擇方案時組織我組隊員參與討論，在遇到困難時聯系老師解決問題，協助我組隊員完成PLC課題設計報告。 PLC課程設計要求具有較強的理論知識，結合實踐上機調試，分析理解能力和故障排除能力，是一個綜合性較強的課程設計，這也是本系開設此課程設計的目的和初衷。 2. 硬件電路設計和描述 ①模擬裝置介紹 S1、S2、S3分別為轎廂內一層、二層、三層電梯內選按鈕；D2、D3分別為二層、三層電梯外下降呼叫按鈕；U1、U2分別為一層、二層電梯外上升呼叫按鈕；SQ1、SQ2、SQ3分別為一層、二層、三層行程開關，模擬實際電梯位置傳感器的作用。 L1、L2、L3分別為一層、二層、三層電梯位置指示燈；DOWN為電梯下降狀態指示燈；UP為電梯上升狀態指示燈；SL1、SL2、SL3分別為轎廂內一層、二層、三層電梯內選指示燈。 ②控制要求 電梯由安裝在各樓層門口的上升和下降呼叫按鈕進行呼叫操縱，其操縱內容為電梯運行方向。電梯轎箱內設有樓層內選按鈕S1～S3，用以選擇需停靠的樓層。L1為一層指示、L2為二層指示、L3為三層指示，SQ1～SQ3為到位行程開關。電梯上升途中只響應上升呼叫，下降途中只響應下降呼叫，任何反方向的呼叫均無效。例如，電梯停在由一層運行至三層的過程中，在二層轎箱外呼叫時，若按二層上升呼叫按鈕，電梯響應呼叫；若按二層下降呼叫按鈕，電梯運行至二層時將不響應呼叫運行至三層，然后再下降，響應二層下降呼叫按鈕。 電梯位置由行程開關SQ1、SQ2、SQ3決定，電梯運行由手動依次撥動行程開關完成，其運行方向由上升、下降指示燈UP、DOWN決定。 例如：閉合開關SQ1，電梯位置指示燈L1亮，表示電梯停在1層，這時按下三層下呼按鈕D3，上升指示燈UP亮，電梯處于上升狀態。斷開SQ1、閉合SQ2，L1滅、L2亮，表示電梯運行至二層，上升指示燈UP仍亮；斷開SQ2、閉合SQ3，電梯運行至三層，上升指示燈UP滅，電梯結束上升狀態，以此類推。 當電梯在三層時（開關SQ3閉合），電梯位置指示燈L3亮。按下轎廂內選開關S1，電梯進入下降狀態。在電梯從三層運行至一層的過程中，若按下二層上呼U2與下呼按鈕D2，由于電梯處于下降狀態中，電梯將只響應二層下呼，不響應二層上呼。當電梯運行至二層時，電梯停在二層，當電梯運行至一層時，一層內選指示燈SL1滅，下降指示燈DOWN滅，上升指示燈UP亮，電梯轉為上升狀態，響應二層上呼，當電梯運行至二層時，上升指示燈UP滅。 每當到達樓層若電梯門指示燈不閃爍則繼續前進，否則執行電梯門開關動作。 ③I/O分配表 （1）輸入 （2）輸出 3. 軟件設計流程及描述 （見附件）
電梯啟動時，檢測電梯是否停在二或三樓層且有呼叫信號，如果是就等待呼叫信號，如果不是時，電梯自動下降到一層等待呼叫信號。當檢測到有呼叫信號時，例如：電梯停在一層時檢測到三層呼叫信號，電梯離開一層經過二層，接著到達三層，電梯停止。當電梯停前檢測到呼叫信號，例如：電梯停在一層時檢測到三層呼叫信號，電梯離開一層經過二層，準備到達三層時檢測到二層呼叫信號，電梯停在三層后繼續下降到二層等待呼叫信號。 4. 源程序代碼 ①梯形圖LAD   ②指令表IL 5. 課程設計體會 在這次PLC課程設計中，讓我感到不足的地方是在開始動手設計程序前，沒有系統和完整的分析三層電梯控制系統，沒有在本子上具體列出三層電梯控制系統的所有情況，導致在動手設計程序時想到有多少種情況就加多少，從而在設計程序上花費了較多的時間。另外，在剛開始我把UP和DOWN指示燈作為電梯的運動狀態時，發現了一些我修改不了的錯誤，百思不得其解，最后我把UP和DOWN指示燈修改為電梯的運動方向，之前的問題既迎刃而解又實現了我想要的要求。 這次PLC課程設計，考驗了我對理論知識的運用能力，鍛煉了對故障排除的分析能力，加強了我們合作精神，值得感謝的是當我們遇到困難時，老師耐心指導，幫我們一起分析故障，共同解決困難。另外，這課程設計也為了我們以后的畢業設計提供了很好的經驗，建立基礎，可以說是意義重大，影響深遠。 對于此PLC課程設計，老師提供了一些題目，也鼓勵同學們自擬題目，但我的疑慮是，如果同學們自擬的題目，是否能夠在操作面板上能夠找到對口。另外，我在設計三層電梯控制系統時，發現操作面板上一層上呼按鈕、二層上呼下呼按鈕和三層下呼按鈕沒有相應的指示燈，導致了我在設計程序時遇到了困難，我想是否應該加上相應的指示燈。
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