plc課程設(shè)計—四層電梯的控制

1、<p>　　《電器與PLC控制技術(shù)》</p><p><b>　　課程設(shè)計報告</b></p><p>　　題 目：__ 四層電梯的PLC控制 </p><p>　　學(xué) 院：_ __ 信息工程學(xué)院 </p><p>　　班 級：__ 建筑設(shè)施智能技術(shù)2班

2、 </p><p>　　組 員： ***************** </p><p>　　***************** </p><p>　　***************** </p><p>　　指導(dǎo)教師：_ ____ ***************** &l

3、t;/p><p>　　完成日期：___ _2011年6月 </p><p>　　一、課程設(shè)計的目的：</p><p>　　1、通過對工程實例的模擬，熟練地掌握PLC的編程和程序調(diào)試方法。</p><p>　　2、進(jìn)一步熟悉PLC的I/O連接。</p><p>　　3、熟悉四層電梯的運行方式和編程方法

4、。</p><p><b>　　二.實驗設(shè)備</b></p><p>　　THPLC-DT型四層電梯實驗教學(xué)模型一臺</p><p><b>　　計算機(jī)一臺</b></p><p><b>　　編程電纜一根</b></p><p>　　4. PLC主機(jī)

5、一臺，應(yīng)選用40點機(jī)型（輸入口大于20點、輸出口大于14點）</p><p>　　三、課程設(shè)計的要求：</p><p>　　電梯由安裝在各樓層廳門口的上升和下降呼叫按鈕進(jìn)行呼叫操縱。電梯轎廂內(nèi)設(shè)有樓層內(nèi)選按鈕S1～S4，用以選擇需?？康臉菍印1為一層指示、L2為二層指示、L3為三層指示、L4為四層指示，SQ1～SQ4為到位行程開關(guān)。電梯上升途中只響應(yīng)上升呼叫，下降途中只響應(yīng)下降呼叫，任何

6、反方向的呼叫均無效。例如，電梯停在一層，在三層轎廂外呼叫時，必須按三層上升呼叫按鈕，電梯才響應(yīng)呼叫（從一層運行到三層），按三層下降呼叫按鈕無效；反之，若電梯停在四層，在三層轎廂外呼叫時，必須按三層下降呼叫按鈕，電梯才響應(yīng)呼叫（從四層運行到三層），按三層上升呼叫按鈕無效。</p><p>　　四 、課程設(shè)計的主要內(nèi)容：</p><p><b>　　1、設(shè)計步驟</b>&

7、lt;/p><p>　　計算輸入輸出點，編寫I/O對應(yīng)表及內(nèi)部元件使用表；</p><p>　　根據(jù)輸入輸出點，完成硬件接線； </p><p>　　編寫PLC電梯基本控制程序； </p><p>　　下載程序，模擬演示電梯工作過程；</p><p>　　配合硬件模擬演示，調(diào)試修改程序，直至基本功能全部實現(xiàn)；</p&

8、gt;<p>　　拓展功能，故障報警及電梯內(nèi)呼救處理；</p><p>　　整個系統(tǒng)運行檢測與完善；</p><p><b>　　電梯的運行過程分析</b></p><p>　　電梯的上、下行由一臺電動機(jī)拖動，電動機(jī)正轉(zhuǎn)為電梯上升，反轉(zhuǎn)為下</p><p>　　降。一層有上升呼叫按鈕和指示燈，二層有上升呼叫

9、按鈕和指示燈以及下降呼叫按鈕和指示燈，三層有上升呼叫按鈕和指示燈以及下降呼叫按鈕和指示燈，四層有下降呼叫按鈕和指示燈，每個樓層均由樓層限位開關(guān)檢測控制；電梯開門和關(guān)門按鈕，關(guān)門限位由行程開關(guān)檢測。</p><p>　　開始時，電梯處于任意一層；</p><p>　　當(dāng)有外呼電梯信號到來時，電梯響應(yīng)該呼電梯信號，到達(dá)該樓層時，電梯停止運行，電梯門打開，延時2S后自動關(guān)門；</p>

10、<p>　　當(dāng)有內(nèi)呼電梯信號到來時，電梯響應(yīng)該呼電梯信號，到達(dá)該樓層時，電梯停止運行，電梯門打開，延時2S后自動關(guān)門；</p><p>　　在電梯運行過程中，響應(yīng)的呼叫信號為：電梯在上升（下降）過程中，相應(yīng)處于電梯所處位置以上（下）的所有內(nèi)選和外選上升（下降）呼叫；其他呼叫均不響應(yīng)，但記錄該呼叫，等待條件符合時響應(yīng)；</p><p>　　電梯開門關(guān)門條件：電梯運行到某一樓層停

11、止后自動開門，電梯門壓下開門門限開關(guān)后開始啟動關(guān)門計時，當(dāng)計時時間到或者有關(guān)門按鈕按下時，電梯開始關(guān)門，在電梯關(guān)門過程中如果開門按鈕按下，停止關(guān)門，轉(zhuǎn)換為開門；只有在滿足樓層限位開關(guān)被壓下切電梯停止的前提下，電梯門才進(jìn)行開關(guān)動作； </p><p>　　不響應(yīng)二層向下外呼電梯信號。同時，如果電梯到達(dá)三層，如果四層沒有任何呼電梯信號，則電梯可以響應(yīng)三層向下外呼電梯信號。</p><p>　　

12、電梯應(yīng)具有最遠(yuǎn)反向外電梯響應(yīng)功能。例如：電梯在一樓，而同時有二層向下外呼梯，三層向下外呼梯，四層向下外呼梯，則電梯先去四樓響應(yīng)四層向下外呼電梯信號。</p><p>　　電梯未到達(dá)平層或運行時，開門按鈕和關(guān)門按鈕均不起作用。平層且電梯停止運行后，按開門按鈕電梯門打開，按關(guān)門電梯門關(guān)閉。</p><p>　　電梯未到達(dá)平層或運行時，開門按鈕和關(guān)門按鈕均不起作用。到達(dá)平層且電梯停止運行后，按開

13、門按鈕電梯門打開，按關(guān)門按鈕電梯門關(guān)閉。</p><p><b>　　3、硬件部分</b></p><p>　　圖1 </p><p>　　3.1輸入\輸出分配表</p><p>　　3.2 電動機(jī)控制電路圖</p><p>　　根據(jù)設(shè)計要

14、求，本次設(shè)計的電氣控制系統(tǒng)主回路原理圖如圖3所示。圖中M1，M2為曳引電機(jī)和門電機(jī)，交流接觸器KM1~KM4通過控制兩臺電動機(jī)的運行來控制轎廂和廳門，從而進(jìn)行對電梯的控制。FR1，F(xiàn)R2為起過載保護(hù)作用的熱繼電器，用于電梯運行過載時</p><p>　　斷開主電路。FU1為熔斷器，起過電流保護(hù)作用。</p><p>　　3.3 四層電梯上下行控制主電路圖</p><p&

15、gt;　　按SB1，KM1線圈得電，KM1觸頭動作，M正轉(zhuǎn)，電梯上升；</p><p>　　按SB3，KM1線圈失電，KM1觸頭動作，M停轉(zhuǎn)，電梯停止；</p><p>　　按SB2，KM2線圈得電，KM2觸頭動作，M反轉(zhuǎn)，電梯下降。</p><p>　　3.4電梯門電機(jī)開關(guān)門控制</p><p>　　門電機(jī)控制電梯門的開關(guān)，正轉(zhuǎn)時，電梯門打

16、開；電機(jī)反轉(zhuǎn)時，電梯門關(guān)閉。</p><p>　　當(dāng)電梯到達(dá)平層時，常閉接觸器KM1和常開接觸器KM2，KM6閉和，電機(jī)正轉(zhuǎn)，電梯門打開；當(dāng)定時器時間到時，常閉接觸器KM4和常開接觸器KM5，KM3閉和，電機(jī)反轉(zhuǎn)，電梯門關(guān)閉；當(dāng)電梯門碰到開門和關(guān)門限位開關(guān)時，KM2或KM5斷開，并且反向制動。</p><p><b>　　4、軟件部分</b></p>&

17、lt;p><b>　　4.1 軟件流程圖</b></p><p>　　電梯上下行流程圖見圖6。假設(shè)電梯停在N（N=1,2,3,4）樓,M樓有信號,M</p><p>　?。綨時，電梯上行；M＜N時，電梯下行。</p><p>　　在電梯運行過程中，電梯上升（或下降）途中，任何反方向下降（或上升）的外呼電梯信號均不響應(yīng)，但如果反向外呼電梯信

18、號前方向無其它內(nèi)、外呼呼梯信號時，則電梯響應(yīng)該外呼信號。</p><p>　　電梯應(yīng)具有最遠(yuǎn)反向外梯響應(yīng)功能。例如：電梯在一樓，而同時有二層向下外呼梯，三層向下外呼梯，四層向下外呼梯，則電梯先去四樓響應(yīng)四層向下外呼電梯信號。</p><p>　　電梯響應(yīng)流程圖見圖7。</p><p>　　圖6 電梯上下行流程圖</p><p>　　圖7 電梯

19、響應(yīng)流程圖</p><p>　　當(dāng)電梯到達(dá)系統(tǒng)控制的目標(biāo)樓層時，控制系統(tǒng)發(fā)出開門信號，電梯門開，當(dāng)門開到開門限位時，計時3秒鐘，然后關(guān)門，直到關(guān)門限位產(chǎn)生信號。此過程期間，按開門按鈕電梯門打開，按關(guān)門電梯門關(guān)閉，并且當(dāng)門關(guān)閉動作時，門間來人會使光電傳感器產(chǎn)生信號，控制系統(tǒng)發(fā)出開門信號，電梯開關(guān)門流程圖見圖8。</p><p>　　圖8 電梯開關(guān)門流程圖</p><p&g

20、t;<b>　　4.2詳細(xì)程序：</b></p><p><b>　　五、課程設(shè)計心得</b></p><p>　　1、***的課程設(shè)計心得：</p><p>　　本次PLC課程設(shè)計我們選擇了《四層電梯的PLC控制》，通過該課程設(shè)計，深入思考了電梯的運行方式以及通過PLC控制方案，最終經(jīng)過幾天廢寢忘食的思考，編寫程序，調(diào)試

21、程序到最終成功運行，不僅鞏固了PLC的理論知識，加強(qiáng)了動手能力，更讓我們鍛煉了細(xì)心謹(jǐn)慎耐心善于思考的品質(zhì)。</p><p>　　之所以選擇該課題，是考慮到電梯是建筑當(dāng)中非常重要的一部分，跟我們建筑設(shè)施智能技術(shù)專業(yè)有一定的相關(guān)性，雖然張老師說這些電梯好像是修好了，但是誰也不能確切的知道它們是不是好的。當(dāng)初就是出于試試看，如果實在不行再換題的態(tài)度選了該課題，才有了接下來的故事。(*^__^*) </p>

22、<p>　　選題之后，我們仔細(xì)分析了電梯設(shè)計要求，并結(jié)合實際中電梯的運行方式和情況進(jìn)行分析，經(jīng)過小組成員的討論總結(jié)了電梯的所有可能的運行情況，然后根據(jù)這些情況來探討解決方案，最初的構(gòu)想是采用一些數(shù)據(jù)寄存器來記錄電梯內(nèi)外選擇按鈕的狀態(tài)，并根據(jù)預(yù)設(shè)的優(yōu)先級來進(jìn)行分析判斷電梯應(yīng)該上行還是下行，應(yīng)該在那個地方停止。后來感覺這種方式比較復(fù)雜而且不知道具體編程應(yīng)該如何進(jìn)行，所以大家決定回去查看資料，各自把自己的想法和問題記錄下來，然后再

23、一起討論。通過參考以往的資料發(fā)現(xiàn)他們的程序基本上都是用起保停電路實現(xiàn)的，所以我們開始重新思考我們的設(shè)計方案。當(dāng)時的想法就是距離老師要求的截止時間還有幾天，我們先自己設(shè)計一個程序，然后再與以往的程序做對比，思考比較程序的優(yōu)缺點。</p><p>　　設(shè)計方案大體確定之后就開始了我們的設(shè)計，首先明確電梯的輸入輸出口，然后編寫程序?qū)崿F(xiàn)一二層之間的運行，通過之后用同樣的方法編寫了一三層之間的運行以及二三層之間的運行，根據(jù)

24、電梯所有可能的運行情況，一點點堆砌程序。單層之間的運行時比較容易解決的，之后的難點在于在一層到三層運行的過程中二層有選擇或者有反向運行按鈕按下，如何決定何時執(zhí)行該指令，以及如何在執(zhí)行該指令之前記錄該指令，知道指令執(zhí)行完畢。經(jīng)過反復(fù)的嘗試思考，我們通過結(jié)合電梯運行狀態(tài)、樓層限位開關(guān)、選擇按鈕三者，來決定電梯如何運行。比如：當(dāng)電梯停在一樓，四樓有呼叫，電梯開始向上運行，當(dāng)電梯運行到二樓之前，二樓有出現(xiàn)樓層下選，接著三樓出現(xiàn)樓層上選，這個時候

25、相應(yīng)的選擇指示燈都是亮著的，電梯上行的過程中如果壓下某樓層限位開關(guān)，而這一層又有上行選擇或者內(nèi)選，這時候該選擇指示燈熄滅，若該層有向下按鈕按下而電梯原來運行目的層不是該層，那該按鈕指示燈繼續(xù)保持亮的狀態(tài)，從而可以根據(jù)某樓層是否有選擇指示燈從亮到滅來決定電梯是否在該層停止。</p><p>　　當(dāng)總體程序基本編寫完畢，電梯運行基本實現(xiàn)，我們邀請很多周圍的同學(xué)前來試玩，在此過程中檢測我們的程序是否完善，當(dāng)然期間發(fā)現(xiàn)了

26、很多運行問題，然后我們每發(fā)現(xiàn)一個問題便積極思考，對程序進(jìn)行修改完善。最終，可靠地實現(xiàn)了電梯的各種運行情況。</p><p>　　電梯基本功能實現(xiàn)后，我們便開始著手思考故障報警處理以及電梯內(nèi)部呼救等附加功能，這些與電梯基本功能程序相比還是比較容易實現(xiàn)的。</p><p>　　最后整個電梯系統(tǒng)程序做完，我們將我們仔細(xì)閱讀分析了往屆的程序，并將我們的程序與該程序經(jīng)行比較。比較得出雖然我們的程序看

27、上去比往屆的簡單，但是整體設(shè)計方案不如往屆，我們采用的是根據(jù)電梯的運行情況分析，利用排列組合，該方案在電梯層數(shù)少的情況下比較簡單，但是隨著層數(shù)的增加運行情況就會呈指數(shù)形式增加，程序也會變得越來越復(fù)雜，而往屆的程序采用按鈕分析，針對不同按鈕按下采取相應(yīng)的動作，該方案在樓層數(shù)增加的時候，程序網(wǎng)絡(luò)的個數(shù)與電梯層數(shù)呈線型關(guān)系，且可移植性好。</p><p>　　在本次課程設(shè)計過程中非常感謝張老師和盛老師的鼓勵與指導(dǎo)，同時

28、通過我們組每個成員的努力，最終實現(xiàn)了整個系統(tǒng)的各項功能。在編寫程序調(diào)試系統(tǒng)的幾天里經(jīng)常廢寢忘食，就連睡覺做夢都會突然夢到又一個問題的解決方案，然后醒來趕緊繼續(xù)做，雖然過程有些辛苦，但是每當(dāng)看到一個功能實現(xiàn)，就會覺得很有成就感，就會更有激情繼續(xù)做下去，就憑著這種激情，最終一步一步的使整個系統(tǒng)成型，完善。在此過程中不僅考察了我們專業(yè)知識，更鍛煉了我們獨立思考解決問題、團(tuán)隊合作能力，耐心、細(xì)致、踏實的品質(zhì)。</p><p&

29、gt;　　2、****的實課程設(shè)計心得：</p><p>　　一開始選擇這個課題的時候，感覺應(yīng)該挺容易的，就是空值電梯的上下和開門關(guān)門，但是當(dāng)我們真正開始做的時候，問題頻出，實在是超出了我們的預(yù)期。首先是電梯的各種運行狀況，隨著我們分析的漸漸深入，情況越來越多，需要考慮的東西也越來越多，思緒慢慢的陷入紊亂，感覺無論怎么都理不清。所以，我們決定先做一個三層的電梯設(shè)計，因為實際的方案中，三層電梯設(shè)計比四層電梯設(shè)計要容

30、易多了，但是還是很復(fù)雜，實際分析起來總感覺沒有完全做到位。后來，我們開始找各種相關(guān)的資料，學(xué)習(xí)和參考過后，慢慢找到了感覺，穩(wěn)扎穩(wěn)打，步步深入，最后把所有可能的情況幾乎都考慮在內(nèi)了。接著是開始編寫程序，利用我們以前學(xué)過的PLC編程的知識，再按照我們前面分析的一步一步的編寫，看上去并不難。但是，當(dāng)我們把程序?qū)懭隤LC，控制電梯運行的時候，各種各樣的問題讓我們面臨崩潰！甚至懷疑是不是儀器出了問題，因為實際的運行狀況跟我們編寫的程序效果差太遠(yuǎn)了

31、！在分析了我們的方案沒有錯誤之后，我們把注意力放在的程序上面，把以前的PLC的書也翻了出來，仔細(xì)的查找問題的解決辦法。原來，我們編的程序漏洞太多了，實際運行中，只要稍微出現(xiàn)一點我們沒有考慮到的情況，就會運行</p><p>　　3、***的課程設(shè)計心得：</p><p>　　這次試驗給我的感觸很大，原來以為plc是很簡單的一項技術(shù)，但是開始做課程設(shè)計之后才發(fā)現(xiàn)它的內(nèi)容在實際應(yīng)用當(dāng)中比我想象

32、的難的多。因此對plc的學(xué)習(xí)不應(yīng)僅僅局限在書本上，要在更多的實際應(yīng)用當(dāng)中學(xué)習(xí)。在開始選這個課題的時候，我們舉得電梯的應(yīng)用在今后的工作當(dāng)中應(yīng)用更大，在我們的第一天的討論當(dāng)中，我們把電梯的整個運行過程完整的分析了一遍，我們認(rèn)為，電梯的整個運行過程是十分復(fù)雜的，如果想寫出完整的運行程序需要大量的plc知識。于是我們到網(wǎng)上查詢了一些資料，并對實驗室的電梯模型進(jìn)行了分析，才知道我們的想法復(fù)雜了，實驗室的電梯模型本身已經(jīng)提供了一部分電梯的運行過程，

33、我們只需要實現(xiàn)簡單電梯運行就可以了，在我們的實驗程序中使用了很多的起保停簡單程序。在開始的時候我們把電梯的運行過程分解，1-2,1-3，1-4,1-2,3等簡單的過程，我們根據(jù)這樣的思路先是寫出了前三層的電梯，并且成功的運行。由于實驗室plc輸出輸入端口太少，我們沒能在開始的時候?qū)崿F(xiàn)四層電梯的運行。后來我們又寫出了四層電梯的程序，并找到了一臺可以實現(xiàn)四層電梯運行的plc，并在上面成功的達(dá)到了我們想要的結(jié)果。同時我們又加入了電梯的故障報警