课程设计三层货运电梯的PLC控制系统设计.docx
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课程设计三层货运电梯的PLC控制系统设计
三层货运电梯的PLC控制系统设计
目录
1．课程设计目的
1
2．课程设计题目及要求
5
2.1背景5
2.2题目6
2.3分析和方案6
3．课程设计内容8
3.1硬件8
3.2程序8
4．结论12
附录参考文献23
程序
1．课程设计目的
课程设计的主要目的是通过某一生产设备的PLC控制装置的设计实践，了解一般PLC控制系统设计过程、设计要求、应完成的工作内容和具体设计方法。
通过设计也有助于复习、巩固以往所学的知识，达到灵活应用的目的。
PLC设计必须满足生产设备和生产工艺的要求，因此，设计之前必须了解设备的用途、结构、操作要求和工艺过程，在此过程中培养从事设计工作的整体观念。
课程设计应强调能力培养为主，在独立完成设计任务的同时，还要注意独立工作能力与创造力等方面能力的培养与提高。
2．课程设计题目及要求
2.1背景
随着计算机技术的发展，存储逻辑开始进入工业控制领域。
可编程控制器作为通用的工业控制计算机，是存储逻辑在工业应用中的代表性成果。
近30年来，PLC不断发展更新，其功能日益强大，已经成为工业控制领域的主流控制设备。
现今，PLC已经具有通用性强、使用方便、适应面广、可靠性高、抗干扰能力强、编程简单等特点。
PLC所具备的这些优点使它在控制系统的设计方面具有更好的适应能力，具备更高的性能与价格的比值，适用于现代控制系统中。
2.2题目
采用PLC构成三层简易电梯电气控制系统。
电梯的上、下行由KM1和KM2表示，KM2为电梯上升，KM1为下降。
一层有上升呼叫按钮SB4和指示灯E4，二层有上升呼叫按钮SB6和指示灯E6以及下降呼叫按钮SB5和指示灯E5，三层有下降呼叫按钮SB7和指示灯E7。
一至三层有到位行程开关SQ1～SQ3。
电梯内有一至三层呼叫按钮SB1～SB3和指示灯E1～E3；电梯开门和关门按钮SB10和SB11，电梯开门和关门分别通过E8和E9来表示，关门到位由行程开关SQ5表示，开门到位由行程开关SQ4表示。
输入/输出分配
文字符号说明文字符号说明
SB1电梯内一层按钮:
I0.1E1电梯一层指示灯:
Q0.1
SB2电梯内二层按钮:
I0.2E2电梯二层指示灯:
Q0.2
SB3电梯内三层按钮:
I0.3E3电梯三层指示灯:
Q0.3
SB4一层上升呼叫按钮:
I0.4E4一层上升呼叫按钮指示灯:
Q0.4
SB5二层下降呼叫按钮:
I0.5E5二层下降呼叫按钮指示灯:
Q0.5
SB6二层上升呼叫按钮:
I0.6E6二层上升呼叫按钮指示灯:
Q0.6
SB7三层下降呼叫按钮:
I0.7E7三层呼叫按钮指示灯:
Q0.7
SB10电梯开门按钮:
I1.3E8电梯开门指示:
Q0.0
SB11电梯关门按钮:
I1.5E9电梯关门指示:
Q1.5
SQ1电梯一层到位限位开关:
I1.0KM1轿厢下降:
Q1.0
SQ2电梯二层到位限位开关:
I1.1KM2轿厢上升:
Q1.1
SQ3电梯三层到位限位开关:
I1.2
SQ4电梯开门到位限位开关:
I1.4
SQ5电梯关门到位限位开关:
I0.0
SB12电梯开门红外检测:
I1.6
SB13电梯关门红外检测:
I1.7
2.3分析和方案
作为一控制系统，我们必须按照设计系统的要求来一步步完成它。
第一步，设计一个系统，首先要求我们对这个系统的运行过程要十分了解。
第二步，计算控制系统对PLC的配置要求，也就是说要计算出在整个系统中，你的PLC需要用到多少个输入及输出点。
第三步，对所用PLC输出输出口进行定义。
第四步，设计梯形图
3．课程设计内容
3.1硬件
一、PLC的构成
根据物理结构形式的不同，PLC分为整体式和组合式（模块式）两种。
整体式PLC是将CPU板、I/O板、显示面板、内存块、电源等组装在一个箱体内构成主机。
组合式PLC是将CPU模块、I/O模块、内存、电源模块分别作成相应的电路板或模块，各模块可以插在带有总线的底版上。
二、PLC的各组成元素的构成及功能：
1、CPU的构成及功能
与一般计算机一样，CPU是PLC的核心，它按PLC中系统程序赋予的功能指挥PLC有条不紊的工作。
CPU芯片的性能关系到PLC处理控制信号的能力与速度，CPU位数越高，系统处理信息量越大，运算速度越快。
随着芯片技术的不断发展，PLC所用的CPU芯片也越来越高档。
2、I/O接口
输入、输出接口是PLC与外界连接的接口。
输入接口用来采集和接受两种类型的输入信号：
一类是由按钮、选择开关、行程开关、继电器触点、接近开关、光电开关数字拨码开关等的开关量输入信号；另一类是由电位器、测速发电机和各种变换器传来得各种模拟信号。
输出接口用来连接被控对象中各种执行元件，如接触器、电磁阀、指示灯、调节阀、调速装置等。
3、存储器
PLC的存储器包括系统存储器和用户存储器两部分。
系统存储器用来存放由PLC生产厂家编写的系统程序，并固化在RAM内，用户不能直接更改。
用户存储器包括用户程序存储器和功能存储器两部分。
4、电源
小型整体式可编程控制器内部有一个开关稳压电源。
此电源一方面可为CPU板、I/O板及扩展单元提供工作电源（5VDC），另一方面可为外部输入元件提供24VDC电源。
3.2程序见附录
4．结论
本论文利用PLC来设计电梯控制系统，可编程控制器（PLC）在电梯控制中的应用非常广泛，而且具备相当多的优点。
在课程设计的过程中，包括三层电梯的PLC控制系统总体设计方案、设计过程，列出了具体电梯的控制梯形图。
提出了PLC的编程方法，设计了一套电梯控制系统方案。
采用PLC实现电梯控制，能够解决继电器——接触器触点多，故障率高、可靠性差、安装调试周期长、维修工作量大、接线复杂等缺点。
使电梯运行更加安全、方便、舒适。
附录：
梯形图
Network1和Network2为一层二层的内呼程序，当I0.1和I0.2闭合，Q0.1,Q1.1,Q0.2满足条件的情况下M0.1和M0.2得电并自锁。
Network3同样为三层内呼程序I0.3闭合条件允许时M0.3得电并自锁。
Network4为一层外呼程序，I0.4闭合时M0.4得电并自锁。
同时Q0.4得电，一层呼叫灯亮。
Network5和Network6为二层下呼程序，I0.5闭合时M0.5得电并自锁。
Q0.4得电时二层下呼灯亮。
Network7和Network8为二层上呼程序，I0.6闭合时M0.6得电并自锁。
Q0.6得电时二层上呼灯亮。
Network9为三层下呼程序，I0.7闭合时M0.7得电并自锁。
Q0.7得电时三层呼叫灯亮。
Network10中当I1.0闭合，Q0.2,M0.1,Q0.4满足条件的情况下Q0.4得电并置位，到位指示灯亮。
Network11和Network12可以保证电梯从一层开始运行，如果电梯不在一层此程序可以使程序不运行。
Network13中当I1.0闭合，M0.1,Q0.4满足条件的情况下Q0.2复位，到位指示灯灭。
在Network14中当满足条件时，Q0.1Q0.3复位，Q0.2得电并置位，二层到位指示灯亮。
在Network15中当满足条件时，I1.2和M0.3或Q0.7中任意一个闭合时，Q0.2复位，Q0.3得电并置位，三层到位指示灯亮。
在Network16中当T39，Q1.1，M0.2，M0.3，M0.7，M0.6，M0.5满足上述条件闭合时，Q1.1得电，电梯可以开始上升。
在Network17中当T40，Q1.0，M0.2，M0.1，M0.4，M0.6，M0.5满足上述条件闭合时，Q1.5得电，电梯可以开始下降。
Network18和Network20可以保证电梯从三层开始下降时，如果一，二层同时有呼叫，那么电梯先在二层停住，并且T37开始计时。
计时完成时电梯开始下降。
Network21和Network23可以保证电梯从一层开始上升时，如果二，三层同时有呼叫，那么电梯先在二层停住，并且T38开始计时。
计时完成时电梯开始上升。
电梯从一层开始上升时，如果二层下呼，和三层同时有呼叫Network24和Network26可以保证电梯先在三层停住，并且T40开始计时。
计时完成时电梯开始下降到二层时再停止。
电梯从三层开始下降时，如果二层上呼，和一层同时有呼叫Network27和Network29可以保证电梯先在一层停住，并且T39开始计时。
计时完成时电梯开始上升到二层时再停止。
以上程序为复位清零程序。
Network34为红外检测程序。
Network35为手动开门程序。
Network36满足条件时可以控制门在适当的条件下开门。
Network37为手动关门程序。
Network38满足条件时可以控制门在适当的条件下关门。
Network39为行程限位程序，当开门行程I1.4闭合时才能关门，否则不能执行关门程序。
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