三层电梯控制系统程序设计 基于plc程序控制.docx
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三层电梯控制系统程序设计基于plc程序控制
三层电梯控制系统plc
课程设计
一、内容摘要
可编程控制器作为一种工业控制微型计算机，它以其编程方便、操作简单尤其是它的高可控性等优点，在工业生产过程中得到了广泛的应用。
它应用大规模集成电路，微型机技术和通讯技术的发展成果，逐步形成了具有多种优点和微型，中型，大型，超大型等各种规格的系列产品，应用于从继电器控制系统到监控计算机之间的许多控制领域。
随着社会的不断发展，楼房越来越高，而电梯成为了高层楼房的必须设备。
电梯从手柄开关操纵电梯、按钮控制电梯发展到了现在的群控电梯，为高层运输做出了不可磨灭的贡献。
PLC在电梯升降控制上的应用主要体现在它的逻辑开关控制功能。
由于PLC具有逻辑运算，计数和定时以及数据输入输出的功能。
在电梯升降过程中，各种逻辑开关控制与PLC很好的结合，很好的实现了对电梯的控制。
在PLC课程设计中，我组设计了一个三层电梯控制系统，并且将西门子公司S7-200系列可编程控制器与其结合并应用起来，在学完《电气控制与PLC应用》课程后，我们在设计过程中较为得心应手，不至于从头开始。
整个过程包括了方案讨论，程序设计，程序修改，上机调试等，在程序设计方面花了比较多的时间，主要考虑到电梯分别停在一层、二层和三层时在其他楼层呼叫等各种情况。
每当遇到困难时，我组都积极与老师联系讨论，深入分析研究问题，在整个过程中，我与我的组员都相互配合，相互学习。
二、目录
1.概述-------------------------------------------------------------
2.硬件电路设计及描述----------------------------------------
3.软件设计流程及描述----------------------------------------
4.源程序代码----------------------------------------------------
5.课程设计体会-------------------------------------------------
6.参考文献-------------------------------------------------------
1.概述
我组设计的三层电梯控制系统的主要功能有：
①楼层指示灯亮时表示停在相应的楼层，②每当停在各楼层时其楼层指示灯闪烁1秒接着常亮，③有呼叫的楼层有响应，反之没有，④电梯上升途中只响应上升呼叫，下降途中只响应下降呼叫，任何反方向的呼叫均无效。
在整个PLC课程设计过程中，我主要负责查找资料，程序设计和调试，在选择方案时组织我组队员参与讨论，在遇到困难时联系老师解决问题，协助我组队员完成PLC课题设计报告。
PLC课程设计要求具有较强的理论知识，结合实践上机调试，分析理解能力和故障排除能力，是一个综合性较强的课程设计，这也是本系开设此课程设计的目的和初衷。
2.硬件电路设计和描述
①模拟装置介绍
S1、S2、S3分别为轿厢内一层、二层、三层电梯内选按钮；D2、D3分别为二层、三层电梯外下降呼叫按钮；U1、U2分别为一层、二层电梯外上升呼叫按钮；SQ1、SQ2、SQ3分别为一层、二层、三层行程开关，模拟实际电梯位置传感器的作用。
L1、L2、L3分别为一层、二层、三层电梯位置指示灯；DOWN为电梯下降状态指示灯；UP为电梯上升状态指示灯；SL1、SL2、SL3分别为轿厢内一层、二层、三层电梯内选指示灯。
②控制要求
电梯由安装在各楼层门口的上升和下降呼叫按钮进行呼叫操纵，其操纵内容为电梯运行方向。
电梯轿箱内设有楼层内选按钮S1～S3，用以选择需停靠的楼层。
L1为一层指示、L2为二层指示、L3为三层指示，SQ1～SQ3为到位行程开关。
电梯上升途中只响应上升呼叫，下降途中只响应下降呼叫，任何反方向的呼叫均无效。
例如，电梯停在由一层运行至三层的过程中，在二层轿箱外呼叫时，若按二层上升呼叫按钮，电梯响应呼叫；若按二层下降呼叫按钮，电梯运行至二层时将不响应呼叫运行至三层，然后再下降，响应二层下降呼叫按钮。
电梯位置由行程开关SQ1、SQ2、SQ3决定，电梯运行由手动依次拨动行程开关完成，其运行方向由上升、下降指示灯UP、DOWN决定。
例如：
闭合开关SQ1，电梯位置指示灯L1亮，表示电梯停在1层，这时按下三层下呼按钮D3，上升指示灯UP亮，电梯处于上升状态。
断开SQ1、闭合SQ2，L1灭、L2亮，表示电梯运行至二层，上升指示灯UP仍亮；断开SQ2、闭合SQ3，电梯运行至三层，上升指示灯UP灭，电梯结束上升状态，以此类推。
当电梯在三层时（开关SQ3闭合），电梯位置指示灯L3亮。
按下轿厢内选开关S1，电梯进入下降状态。
在电梯从三层运行至一层的过程中，若按下二层上呼U2与下呼按钮D2，由于电梯处于下降状态中，电梯将只响应二层下呼，不响应二层上呼。
当电梯运行至二层时，电梯停在二层，当电梯运行至一层时，一层内选指示灯SL1灭，下降指示灯DOWN灭，上升指示灯UP亮，电梯转为上升状态，响应二层上呼，当电梯运行至二层时，上升指示灯UP灭。
每当到达楼层若电梯门指示灯不闪烁则继续前进，否则执行电梯门开关动作。
③I/O分配表
（1）输入
序号
名称
面板符号
程序符号
输入点
1
三层内选按钮
S1
S1
I0.0
2
二层内选按钮
S2
S2
I0.1
3
一层内选按钮
S3
S3
I0.2
4
三层下呼按钮
D3
D3
I0.3
5
二层下呼按钮
D2
D2
I0.4
6
二层上呼按钮
U2
U2
I0.5
7
一层上呼按钮
U1
U1
I0.6
8
三层行程开关
SQ2
SQ2
I0.7
9
二层行程开关
SQ3
SQ3
I1.0
10
一层行程开关
SQ4
SQ4
I1.1
（2）输出
序号
名称
面板符号
程序符号
输出点
1
三层指示灯
L3
L3
Q0.0
2
二层指示灯
L2
L2
Q0.1
3
一层指示灯
L1
L1
Q0.2
4
电梯上升指示灯
DOWN
DOWN
Q0.3
5
电梯下降指示灯
UP
UP
Q0.4
7
三层内选指示灯
SL3
SL3
Q0.5
8
二层内选指示灯
SL2
SL2
Q0.6
9
一层内选指示灯
SL1
SL1
Q0.7
3.软件设计流程及描述
yesno
no
yes
上升下降
电梯启动时，检测电梯是否停在二或三楼层且有呼叫信号，如果是就等待呼叫信号，如果不是时，电梯自动下降到一层等待呼叫信号。
当检测到有呼叫信号时，例如：
电梯停在一层时检测到三层呼叫信号，电梯离开一层经过二层，接着到达三层，电梯停止。
当电梯停前检测到呼叫信号，例如：
电梯停在一层时检测到三层呼叫信号，电梯离开一层经过二层，准备到达三层时检测到二层呼叫信号，电梯停在三层后继续下降到二层等待呼叫信号。
4.源程序代码
①梯形图LAD
LDI0.5
AI1.1
OLD
LDQ0.5
AI1.1
OLD
LDI0.3
AI1.0
OLD
LDM0.5
ANI0.7
OLD
OI0.0
LDI0.4
AI1.1
OLD
LDNQ0.7
AM0.3
OLD
ANQ0.3
SQ0.4,1
Network11//电梯下降
LDI0.4
ANI0.7
AI1.0
LDI0.3
AI0.7
OLD
LDI0.6
AI0.7
OLD
LDI0.1
AI0.7
OLD
LDI0.4
AI0.7
OLD
LDQ0.7
AI0.7
OLD
LDI0.6
AI1.0
OLD
TITLE=Network1//内选呼叫1
LDI0.2
ANI1.1
SQ0.7,1
Network2//内选呼叫2
LDI0.1
ANI1.0
SQ0.6,1
Network3//内选呼叫3
LDI0.0
ANI0.7
SQ0.5,1
Network4//内选呼叫1消除
LDI1.1
RQ0.7,1
Network5//内选呼叫2消除
LDI1.0
RQ0.6,1
Network6//内选呼叫3消除
LDI0.7
RQ0.5,1
Network7//一层呼叫
LDI1.1
=Q0.2
Network8//二层呼叫
LDI1.0
=Q0.1
Network9//三层呼叫
LDI0.7
=Q0.0
Network10//电梯上升
LDI0.5
ANI1.1
AI1.0
LDI0.3
AI1.1
OLD
LDI0.6
AI1.1
OLD
LDI0.1
AI1.1
OLD
②指令表IL
LDM0.5
ANI1.1
OLD
OI0.2
OI0.5
LDQ0.2
AI1.0
OLD
LDNQ0.5
AM0.4
OLD
ANQ0.4
SQ0.3,1
Network12//停在二层呼叫
LDI0.5
ANI1.1
AI1.0
LDI0.4
ANI0.7
AI1.0
OLD
SM0.0,1
Network13
LDI1.1
OI0.7
RM0.0,1
Network14//停二层一、三层分别呼叫
LDI0.6
AI1.0
LDI0.3
AI1.0
OLD
SM0.1,1
Network15
LDI1.1
ANQ0.2
LDI0.7
ANQ0.0
OLD
LDQ0.0
AQ0.3
OLD
LDQ0.2
AQ0.4
OLD
RM0.1,1
Network16//停一或三层呼叫
LDI0.4
ANI1.1
LDI0.5
ANI0.7
OLD
OI0.3
OI0.6
LDNI0.7
AM0.4
OLD
LDNI1.1
AM0.3
OLD
SM0.2,1
Network17
LDI0.7
ANQ0.1
ANQ0.3
LDI1.1
ANQ0.5
ANQ0.4
OLD
LDQ0.4
AI0.1
ANM0.3
OLD
LDQ0.3
AI0.1
ANM0.4
OLD
RM0.2,1
Network18//停二层一、三层同时呼叫
LDM0.3
AM0.4
SM0.5,1
Network19
LDI0.3
OI0.5
SM0.3,1
Network20
AT43
RQ0.2,1
Network29
LDI1.0
AT43
RQ0.1,1
Network30
LDI0.7
AT43
RQ0.0,1
Network31
LDI1.1
OI1.0
OI0.7
TONT45,30
Network32//复位
LDI1.2
RI0.0,10
RQ0.0,10
LDI0.6
OI0.4
SM0.4,1
Network21
LDI0.7
ANQ0.7
RM0.3,1
Network22
LDI1.1
ANQ0.5
RM0.4,1
Network23
LDNM0.3
ONM0.4
AI1.0
RM0.5,1
Network24//电梯上升消除
LDI1.0
ANQ0.5
ANM0.0
ANM0.1
ANM0.2
OI0.7
RQ0.4,1
Network25//电梯下降消除
LDI1.0
ANQ0.7
ANM0.0
ANM0.1
ANM0.2
OI1.1
RQ0.3,1
Network26//楼层闪烁
LDI1.1
OI1.0
OI0.7
ANT44
ANT45
TONT43,10
Network27
LDT43
TONT44,10
Network28
LDI1.1
5.课程设计体会
在这次PLC课程设计中，让我感到不足的地方是在开始动手设计程序前，没有系统和完整的分析三层电梯控制系统，没有在本子上具体列出三层电梯控制系统的所有情况，导致在动手设计程序时想到有多少种情况就加多少，从而在设计程序上花费了较多的时间。
另外，在刚开始我把UP和DOWN指示灯作为电梯的运动状态时，发现了一些我修改不了的错误，百思不得其解，最后我把UP和DOWN指示灯修改为电梯的运动方向，之前的问题既迎刃而解又实现了我想要的要求。
这次PLC课程设计，考验了我对理论知识的运用能力，锻炼了对故障排除的分析能力，加强了我们合作精神，值得感谢的是当我们遇到困难时，老师耐心指导，帮我们一起分析故障，共同解决困难。
另外，这课程设计也为了我们以后的毕业设计提供了很好的经验，建立基础，可以说是意义重大，影响深远。
对于此PLC课程设计，老师提供了一些题目，也鼓励同学们自拟题目，但我的疑虑是，如果同学们自拟的题目，是否能够在操作面板上能够找到对口。
另外，我在设计三层电梯控制系统时，发现操作面板上一层上呼按钮、二层上呼下呼按钮和三层下呼按钮没有相应的指示灯，导致了我在设计程序时遇到了困难，我想是否应该加上相应的指示灯。
6.参考文献
[1]陈建民.电气控制与PLC应用[M].北京：
电子工业出版社.2011.
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