四层电梯模拟控制课程设计报告 精品.docx
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四层电梯模拟控制课程设计报告精品
信息科学与工程学院
课程设计报告
（2010～2011学年第二学期）
题目四层电梯模拟控制
院（系、部）控制系
课程名称电气控制技术综合课程设计
专业自动化
年级2008级
学号0815321039
姓名叶丹丹
指导老师郑义民、晏来成
2011年7月2日
目录
1:
引言…………………………………….3
2:
系统总体方案设计…………………….3
2.1：
系统硬件配置…………………………………….3
2.2:
系统I/O的分布………………………………….6
2.3:
PLC接线图设计……………………………………7
3:
控制系统设计………………………….7
3.1:
控制程序流程图…………………………………..7
3.2:
控制子程序语句…………………………………..8
3.3:
控制程序设计思路……………………………….10
4:
系统调试及结果分析…………………11
4.1:
系统调试及解决的问题………………………..11
4.2:
结果分析………………………………………..11
5：
结束语……………………………….12
6：
附录………………………………….12
6.1:
总体程序梯形图………………………………..13
6.2:
仿真图…………………………………………..25
1:
引言
电梯在国民经济和生活中有着广泛的应用。
电梯已成为重要的运输设备之一。
国内传统的电梯是由继电器、接触器构成的。
它不仅存在着可靠性差、成本高、故障高等缺点。
而且在层数增加时，配线变化绘制及安装带来诸多不便
电梯的仿真监控系统是以四层电梯为控制对象，用PLC实现对电梯的控制。
该课题的设计任务是用可编程控制器（PLC）控制电梯，实现所有的控制要求。
该课题的设计思路是采用随即逻辑控制原理，根据电梯自身的控制规律，响应随机的外部呼叫信号。
该设计分析、讨论了用FX2n型PLC控制电梯模型的程序设计的整个过程，并主要阐述了一下几个方面的问题。
关键词：
PLC控制系统电梯三菱FX2n系列
2：
系统总体方案设计
2.1：
系统硬件配置
该设计系统主要由三菱FX2n系列的PLC以及实验控制柜上的电梯模型组成。
（1）：
三菱FX2n系列的PLC面板如下图：
（2）：
FX2n系列的PLC采用一体化箱体结构，其基本单元将CPU、存储器、输入/输出接口及电源等都集成在一个模块内，结构紧凑，体积小巧，成本低，安装方便。
其用户存储容量可扩展到16KB，其I/O点数最大可扩展到256点。
我此次用到的FX2n系列的PLC是64点数的，具有32个输入口，32个输出口。
（3）：
实验控制柜上面的电梯模型如下图所示：
SB10----四层下呼，SB5----一层上呼
SB7----二层下呼，SB9----三层下呼
SB6----二层上呼，SB8----三层上呼
SQ9----四层限位
SQ6----三层限位
SQ3----二层限位
2.2:
系统I/O的分布
系统软元件分布如下：
输入X继电器：
功能1楼2楼3楼4楼
上呼按钮X0X1X2\
下呼按钮\X4X5X7
内选层按钮X10X11X12X14
限位开关X21X22X23X25
开门X15
关门X16
检修X17
开门限位X26
关门限位X27
输出Y继电器：
功能1楼2楼3楼4楼
上呼信号灯Y0Y2Y4\
下呼信号灯\Y1Y3Y5
内选信号灯Y10Y11Y12Y13
开门Y25
关门Y26
上行信号Y7
下行信号Y6
低速Y21
数码管显示Y14-Y17
2.3:
PLC接线图设计
3:
控制系统设计
3.1:
控制程序流程图
3.2:
控制子程序语句
1：
上呼信号：
X0到X2输入继电器分别为1-3楼层的上行按钮，输出继电器Y0，Y2，Y4分别控制1-3层的上行信号灯。
表示对应的按钮发出命令，与同一楼层的上行按钮和上行信号灯装在一起，采用带灯按钮，当按钮按下时，按钮中的灯发红光显示向上标志。
四层是顶层，没有上呼信号灯
上呼信号主要有两个作用：
一是当乘客按下对应楼层的上行按钮时，对应的信号灯亮，表示指令已输入，等待执行；二是控制电梯，在电梯上行的过程中电梯经过上行呼叫信号的楼层会停下。
只有到指定地点才消除信号，在下行过程中上行的信号应保持一致。
2：
数码管显示部分：
我们实验柜的数码管是利用BCD码显示的，所以我就利用Y14到Y17显示，先利用M51到M55记忆楼层的位置，在利用逻辑关系赋值给Y14到Y17。
程序如下所示：
3：
开门子程序：
电梯只有在停止的时候Y7=1，Y6=0时，才能开门。
开门有4种情况：
（1）：
当电梯行驶某层停止时，电梯由高速转为低速T1时间，T1闭合，Y25得电自锁。
门打开时碰到限位开关X26，Y25失电。
开门结束。
（2）：
在轿厢中，按下开门按钮X15，开门。
（3）：
在关门中，有人被夹，此时限位开关X15动作，断开开门线圈Y26，接通开门线圈Y25，将门打开。
（4）：
轿厢停在某层时，在门厅按下上呼按钮或下呼按钮，开门。
关门程序类似。
开关门程序见附录。
3.3:
控制程序设计思路
我利用Y0到Y7响应X0到X7的状态，以此判断电梯此时停止的状态以及电梯的上下行状态，在将已经得到的Y的状态用M继电器记忆，赋值到数码管，利用BCD码转化显示当前的楼层。
开关门部分主要是利用限位开关的功能以及辅助继电器的记忆状态的功能来进行操作。
上下行辨别部分是利用M100与M101继电器互锁形成的，在将M100与M101的值反馈到上下行的信号显示灯Y6与Y7进行显示。
4:
系统调试及结果分析
4.1:
系统调试及解决的问题
在调试的过程中，我发现数码管和我最初的写的程序不同，我是利用七段数码管的思路写的，而我们试验台的数码管的原理是BCD码进行转化的，所以我就减少了输出继电器Y的数目，重新进行转化。
系统在仿真的时候，定时器的定时时间不能显示，由于电脑上面的仿真软件的采样的周期较定时时间短，故不能很好用仿真显示效果。
后来我利用试验台演示，发现需要适当的增长定时时间，才可以到达很好的视觉效果。
最终，经过我一番调试后，终于可以完整的演示四层电梯的基本功能了。
4.2:
结果分析
结果出来的效果是接受每层呼叫按钮的呼叫命令，并作出相应的响应。
当停在某层时，此时按动该层的呼叫按钮，则相当于发出打开电梯门的命令，进行开门动作；若此时电梯不在该层，则等到关门后，按照不换向原则控制电梯向上或向下。
电梯在每一层都有行程开关，到碰到某层开关时，表示电梯已到。
5:
结束语
经过一段时间的钻研，我较圆满的完成了此次的课题任务，实现了基于PLC的四层电梯控制系统的设计要求及功能。
该系统采用随机逻辑控制，即在以顺序逻辑控制实现电梯基本控制要求的基础上，根据随机的输入信号，以及电梯的相应状态适时的控制电梯的运行。
电梯所在楼层用数码管显示，而对电梯运行方向以及楼层和轿厢的呼叫信号用指示灯显示。
参考文献：
《FX系列PLC编程及应用》，廖常处编，机械工业出版社
《三菱系列PLC快速入门与实践》，周丽芳、罗志勇编，人民邮电出版社
《电气控制及可编程序控制器》，张凤珊编，中国轻工业出版社
附录１：
总体程序
附录2：
仿真图：
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