三层电梯的PLC控制.docx
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三层电梯的PLC控制
三层电梯的PLC控制
1问题描述
在现代社会中，电梯的使用非常普遍。
随着PLC控制技术的普及，大大提高了控制系统的可靠性，减少了控制装置的体积。
2控制任务和功能要求
（1）当轿厢停在一楼或二楼，如果三楼有呼叫，则轿厢上升到三楼。
（2）当轿厢停在二楼或三楼，如果一楼有呼叫，则轿厢下降到一楼。
（3）当轿厢停在一楼，二楼、三楼均有人呼叫，则先到二楼，停8s后继续上升，每层均停8s，直到三楼。
（4）当轿厢停在三楼，一楼、二楼均有人呼叫，则先到二楼，停8s后继续下降，每层均停8s，直到一楼。
（5）在轿厢运行途中，如果有多个呼叫，则优先相应与当前运行方向相同的就近楼层，对反方向的呼叫进行记忆，待轿厢返回时就近停车。
（6）在各个楼层之间的运行时间应少于10s，否则认为发生故障,应发出报警信号。
（7）电梯的运行方向指示。
（8）用数码管显示轿厢所在的楼层。
（9）在轿厢运行期间不能开门。
（10）轿厢不关门不允许运行。
3系统硬件配置
根据设计要求，在该三层电梯控制系统中，输入设备均为开关量，故而输入模块选择为直流数字量输入模块；输出模块选为直流流数字量输出模块。
因此选用DI32*DC24V，DO32*DC24/0.5A，电源和CPU模块选用实验室用的，即选用PS30710A、CPU314
（1）。
所选硬件如表1所示。
表1系统硬件配置表
槽号
模块
固件
MPI地址
I地址
Q地址
1
PS30710A
2
CPU314
（1）
V3.0
2
3
4
DI32*DC24V
0…3
5
DO32*DC24/0.5A
4…7
4系统I/O端口分配
系统I/O端口分配表如表2所示。
表2I/O端口地址分配表
输入信号
输出信号
名称功能
输入端口地址
名称功能
输出端口地址
一楼上呼叫按钮SB1
I0.0
上升显示灯L1
Q4.0
二楼上呼叫按钮SB2
I0.1
下降显示灯L2
Q4.1
二楼下呼叫按钮SB3
I0.2
到达一楼显示灯L3
Q4.2
三楼下呼叫按钮SB4
I0.3
到达二楼显示灯L4
Q4.3
轿厢内一楼按钮SB5
I0.4
到达三楼显示灯L5
Q4.4
轿厢内二楼按钮SB6
I0.5
报警器B
Q4.5
轿厢内三楼按钮SB7
I0.6
一楼上呼叫显示L6
Q5.0
轿厢内开门按钮SB8
I1.0
二楼上呼叫显示L7
Q5.1
轿厢内关门按钮SB9
I1.1
二楼下呼叫显示L8
Q5.2
一楼开门限位开关SQ1
I1.2
三楼上呼叫显示L9
Q5.3
二楼开门限位开关SQ2
I1.3
轿厢内一楼呼叫显示L10
Q5.4
三楼开门限位开关SQ3
I1.4
轿厢内一楼呼叫显示L11
Q5.5
一楼关门限位开关SQ4
I1.5
轿厢内三楼呼叫显示L12
Q5.6
二楼关门限位开关SQ5
I1.6
一楼开门接触器KM1
Q6.0
三楼关门限位开关SQ6
I1.7
一楼关门接触器KM4
Q6.1
一楼限位开关SQ7
I2.0
二楼开门接触器KM2
Q6.2
二楼限位开关SQ8
I2.1
二楼关门接触器KM5
Q6.3
三楼限位开关SQ9
I2.2
三楼开门接触器KM3
Q6.4
一楼关门防夹SQ10
I2.3
三楼关门接触器KM6
Q6.5
二楼关门防夹SQ11
I2.4
电梯上升接触器KM7
Q6.6
三楼关门防夹SQ12
I2.5
电梯下降接触器KM8
Q6.7
楼层显示晶闸管a
Q7.0
楼层显示晶闸管b
Q7.1
楼层显示晶闸管c
Q7.2
楼层显示晶闸管d
Q7.3
楼层显示晶闸管e
Q7.4
楼层显示晶闸管f
Q7.5
楼层显示晶闸管g
Q7.6
5主电路图
主电路图如图1所示。
图1主电路图
6系统流程图
系统流程图如图2所示。
图2系统流程图
7PLC外部接线图
PLC外部接线图如图3所示。
图3PLC外部接线图
8程序设计与分析
8.1电梯上下控制程序分析
比较呼叫信号D1、电梯位置信号D2里面的数值，以比较结果指挥电梯动作。
D1D1>D2，电梯在下，呼叫在上，电梯此时应该上升。
D1=D2，电梯与呼叫信号在同一楼层，驱动相应楼层的电梯门开门。
且对与运行方向相反的呼叫信号进行记忆但不响应，待电梯运行方向与其相同时作响应。
8.2电梯呼叫信号分析
根据不同的呼叫按钮动作把呼叫信号转换成数值存入寄存器D1里。
当第一层呼叫时，就把常数1放在D1里面。
当第二层呼叫时，就把常数2放在D1里面。
当第三层呼叫时，就把常数3放在D1里面。
8.3电梯位置判断程序分析
通过限位开关获得电梯位置信号，把位置信号转换成数值存入寄存器D2里。
如果在第一层，把常数1赋值给D2。
如果在第一层，把常数2赋值给D2。
如果在第一层，把常数3赋值给D2。
8.4电梯楼层显示程序分析
利用三个楼层限位开关进行判断。
当一楼楼层限位开关触发是，一楼指示灯亮。
当二楼楼层限位开关触发是，二楼指示灯亮。
当三楼楼层限位开关触发是，三楼指示灯亮。
8.5电梯上下显示程序分析
上下显示完全按照电机当前状态来确定。
当电机正转时显示上升状态，当电机反转时显示下降状态。
8.6电梯开关门程序分析
当电梯到位后，延时1秒，根据当前的楼层驱动相应的门进行开门动作，开门到位后，再延时8秒进行关门，或者在轿厢内按下关门按钮关门，如果在关门过程中检测到有障碍，立即停止关门动作，重新开门，之后再关门。
9梯形图程序
所设计三层电梯控制系统程序如附录1中源程序所示。
10程序的仿真调试
编写完梯形图程序后，对程序进行PLC仿真调试，仿真调试结果如附录2所示。
11总结
通过这次课程设计使我懂得了理论与实践相结合是很重要的，只有理论知识是远远不够的，只有把理论与实践结合起来，从理论中得出结论，才能真正为社会服务，从而提高自己的实际动手能力和独立思考的能力。
在本次设计中，我们还需要大量的以前没有学到过的知识，于是图书馆和INTERNET成了我们很好的助手。
在查阅资料的过程中，我们要判断优劣、取舍相关知识，不知不觉中我们查阅资料的能力也得到了很好的锻炼。
我们学习的知识是有限的，在以后的工作中我们肯定会遇到许多未知的领域，这方面的能力便会使我们受益非浅。
附录
附录1源程序
附录2仿真结果
（1）电梯在一楼，三楼有呼叫时的运行仿真结果如图4所示。
图4电梯在一楼，三楼有呼叫时的运行仿真结果
（2）电梯到达的开门仿真结果如图5所示。
图5电梯到达的开门仿真结果
（3）电梯关门的仿真结果如图6所示。
图6电梯关门的仿真结果
（4）电梯一楼呼叫显示和楼层到达二楼显示仿真结果如图7所示。
图7电梯一楼呼叫显示和楼层到达二楼显示仿真结果
（5）报警仿真结果如图8所示。
图8报警仿真结果
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