可编程控制PLC电梯的程序以及梯形图详细解释.doc
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电气可编程控制原理与应用（PLC）的实验报告
实验人员：
陶建美
日期：
2011年6月21日
实验项目：
电梯控制
报告框架（Ctrl＋点击该链接，即可转入相应模块）
一、实验目的与要求
二、实验设备
三、实验内容
四、实验过程
1、电梯的基本构造
2、PLC的基本结构
3、PLC的工作原理
4、电梯控制构成
5、输入输出（I/O）端口功能分配表
6、程序执行流程图
7、梯形图
（1）定时器T0
（2）一楼的控制（3）二楼的控制（4）三楼的控制
（5）四楼的控制（6）确定电梯楼层位置（7）电梯趋势确定
（8）电梯上行程序（9）电梯下行程序
8、指令表
五、问题与解决方案
六、实验总结与心得体会
电气可编程控制原理与应用（PLC）的实验报告
电梯控制
一、实验目的与要求
1、运用所学基本理论、基本知识和基本技能，分析与解决实际问题的能力，通过设计掌握控制PLC控制系统的基本设计方法和应用。
2、设计出一个四层楼电梯控制。
3、完成并实现实验内容的基本功能要求。
二、实验设备
计算机、PLC可编程控制器、FXGPWIN应用软件
三、实验内容
1、四层楼电梯基本设计
2、停止有刹车及保险止降装置
3、根据楼层请求上下，先来优先
4、请求与趋势同优先
5、楼内可以撤销楼内请求
四、实验过程
1、电梯的基本构造
电梯是一种特殊的起重运输设备，由桥厢及配重、拖动机及减速传动机械、井道及井道设备、召唤系统及安全装置构成。
桥厢是载人或装货的部位，配重是为了改变电梯电机负载的特性以提高电梯安全性而设置的。
下图是电梯拖动系统示意图，图中可见电梯的桥厢及配重分系在钢丝绳的两端，钢丝绳跨挂在曳引轮上，曳引轮经减速机构由电机拖动，形成桥厢的上下运动。
2、PLC的基本结构
从结构上分，PLC分为固定式和组合式（模块式）两种。
固定式PLC包括CPU板、I\O板、内存板、电源等，这些元素组成一个不可拆卸的整体。
模块式PLC包括CPC模块、I\O模块、电源模块、地板或支架，这些模块可以按照一定规则组合配置。
3、PLC的工作原理
当PLC投入运行后，其工作过程一般分为三个阶段，即输入采样、用户程序执行和输出刷新三个阶段。
完成上述三个阶段称作一个扫描周期。
在整个运行期间，PLC的CPU以一定的扫描速度重复执行上述三个阶段。
梯形图的要点：
梯形图按自上而下、从左到右的顺序排列。
每个继电器线圈为一个逻辑行，即一层阶梯。
每一逻辑起于左母线，然后是触点的各种连接，最后终止于继电器线圈（也可以加上一条右母线）整个图形呈阶梯状。
4、电梯控制构成
5、输入输出（I/O）端口功能分配表
输入
闭合时代表的含义
X0
呼叫请求到一楼的按钮
X1
呼叫请求到二楼的按钮
X2
呼叫请求到三楼的按钮
X3
呼叫请求到四楼的按钮
X4
一楼的行程开关，同时闭合时显示当前楼层一楼
X5
二楼的行程开关，同时闭合时显示当前楼层二楼
X6
三楼的行程开关，同时闭合时显示当前楼层三楼
X7
四楼的行程开关，同时闭合时显示当前楼层四楼
输出
点亮时代表含义
Y0
相应呼叫开关X0的请求，楼层为一楼
Y1
相应呼叫开关X1的请求，楼层为二楼
Y2
相应呼叫开关X2的请求，楼层为三楼
Y3
相应呼叫开关X3的请求，楼层为四楼
Y4
电梯的执行状态为上升
Y5
电梯的执行状态为下降
Y6
判断电梯的趋势为上升
Y7
判断电梯的趋势为下降
开始
6、程序执行流程图
外部信号输入
（X0\X1\X2\X3）
电梯停于某层
（X4\X5\X6\X7）
存储在D0中
存储在D1到D4中
在D1到D4中,将第一个得到值的数据存储器中的值与D0中的值进行比较，从而判断出电梯上行还是下行
否
D1到D4>D0?
是
下行
上行
首先相应同向向上呼叫信号，响应完毕后或者没有同向向下信号时，若有反向呼叫信号，则执行此呼叫请求至最
远反向呼叫信号所在楼层
首先相应同向向下呼叫信号，响应完毕后或者没有同向向上信号时，若有反向呼叫信号，则执行此呼叫请求至最远反向呼叫信号所在楼层
电梯停在最后响应的信号所在楼层
是
否
所有输入信号均已响应完毕？
7、梯形图
（1）定时器T0
定时了10秒钟，用来判断呼叫按钮第二次按下时间，如果超过5秒则撤销按下的请求。
定时器T0的开始定时的条件为计数器C0\C1\C2\C3有效（呼叫按钮按下两次）的时候。
对应梯形图如下：
（2）一楼的控制
按下呼叫按钮X0，则Y0被接通并保持（设置了自锁），直到电梯到达一楼时利用行程开关X4常闭触点断开Y0输出。
在按下X0的同时D1被赋值为1，从而实现了存储功能。
当Y0失电时，D1、M0、M2被清零。
对应梯形图如下：
（3）二楼的控制
按下呼叫按钮X1，则Y1被接通并保持（设置了自锁），直到电梯到达二楼时利用行程开关X5常闭触点断开Y1输出。
在按下X1的同时D2被赋值为2，从而实现了存储功能。
当Y1失电时，D2、M3、M5被清零。
对应梯形图如下：
（4）三楼的控制
按下呼叫按钮X2，则Y2被接通并保持（设置了自锁），直到电梯到达三楼时利用行程开关X6常闭触点断开Y1输出。
在按下X2的同时D2被赋值为3，从而实现了存储功能。
当Y2失电时，D3、M6、M8被清零。
对应梯形图如下：
（5）四楼的控制
按下呼叫按钮X3，则Y3被接通并保持（设置了自锁），直到电梯到达二楼时利用行程开关X7常闭触点断开Y1输出。
在按下X3的同时D4被赋值为4，从而实现了存储功能。
当Y3失电时，D4、M9、M11被清零。
对应梯形图如下：
（6）确定电梯楼层位置
通过行程开关（X4\X5\X6\X7）的闭合来确定当前电梯的楼层位置，分别将1、2、3、4传送到D0中。
对应梯形图如下：
（7）电梯趋势确定
通过比较呼叫按钮的楼层值（D1\D2\D3\D4）与电梯当前位置值（D0）相比较，从而得到电梯上行或下行趋势判断。
其中Y6为上行，Y7为下行。
对应梯形图如下：
（8）电梯上行程序
在比较判断电梯呈上行趋势以后，执行以下程序。
如果电梯在一楼，按下X1则M3接通，M40得电并自锁直到电梯到达二楼后失电。
如果电梯在一楼或二楼，按下X2则M6接通，M41得电并自锁，直到电梯达到三楼后失电。
如果电梯在一楼、二楼或三楼，按下X3则M9接通，M42得电并自锁直到电梯到达四楼后失电。
对应梯形图如下：
（9）下行程序
在比较判断电梯呈下行趋势以后，执行以下程序。
如果电梯在四楼，按下X2则M8接通，M45得电并自锁直到电梯到达二楼后失电。
如果电梯在四楼或三楼，按下X1则M5接通，M46得电并自锁，直到电梯达到三楼后失电。
如果电梯在四楼、三楼或二楼，按下X0则M2接通，M47得电并自锁直到电梯到达四楼后失电。
对应梯形图如下：
8、指令表
五、问题与解决方案
问题一：
在实现按下一个按钮后撤销此按钮的请求时，最初不能实现预想目的，在设定的5秒不会撤销。
解决方案：
经调试，我采用计数器C0来判断按钮是否按两次，并使用比较CMP指令，来实现撤销请求功能。
如果按钮是按两次，并且时间达到5秒当前输出状态断开，则实现了按钮请求撤销的目的。
问题二：
电梯在执行的时候，虽然程序上已经判断趋势了，但是在执行的时候电梯上升或下降是与当前楼层最近则执行最近的这个呼叫请求。
解决方案：
经同学一起讨论，并调试，将程序上全部复位的指令去掉，并使用RST复位指令，并在复位前用对应楼层的行程开关（X4,X5,X6）来控制复位，使得相应楼层的形成开关断开的时候执行复位操作。
经最后验证，改善了之前程序上存在的问题。
六、实验总结与心得体会
实验最终运行情况：
1、可以根据呼叫请求完成相应的上行或下行
基本功能，并会有指示灯表明当前电梯的趋势和执行情况;
2、可对第一次呼叫请求进行撤销，我设置的是第二次按此按钮的时间达到5秒时撤销呼叫请求，保持之前状态，等待着下一次呼叫请求；会有指示灯显示当前楼层位置；
3、假设在中间二或三层时，如既有请求向上的，又有请求向上的，先按下的先执行，会有指示灯显示；
4、如电梯当前趋势为上行，若既有请求向上的，又有请求向上的，则先执行向上的请求，再执行向下的请求。
5、设有安全保险。
如果此时有两个或两个以上的人同时按下不同楼层的按钮时，不会影响电梯的正常工作，会按部就班的执行。
心得体会：
经过这一段时间的钻研，编写程序、调试程序等，我基本上完成了设计的任务，实现了PLC四层楼电梯系统的设计要求及功能。
通过这次设计使得我对电梯的控制有了更深入的了解，尤其是电梯的PLC控制。
在这次设计中我经历了不断的思考、定位、做笔记、问同学等在过程中是困难重重的，但同样我收获很多知识，使我了解的不仅仅是电梯的控制，最重要的是我掌握了一种设计方法，思维、思考方式，从中受益匪浅。
对于我以后的继续学习奠定了一个良好的基础，我会以此为动力，多多学习，勤动手操练，好好加油！
班级：
电子081班
姓名：
陶建美
学号：
0804031001
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