西门子S7200PLC控制4四层电梯方案.docx

1、西门子S7200PLC控制4四层电梯方案 PLC程序设计的一般步骤进行PLC控制设计时必须做好以下3方面基础工作（调研）：1.了解系统的概况：包括系统的控制目标、控制方案、控制规模、整体功能、具体功能、控制精度、I/O种类和数量、是否需要通讯、通讯内容与方式、是否需要显示、显示内容与方式、操作方式，等等，应尽量对系统有一个全面的了解。2.熟悉使用的PLC的类型、功能、编程语言和指令系统，能熟练地操作编程器和控制器。3.根据控制系统的控制要求、设备、器件条件、工艺过程，结合采用的PLC的功能强弱，确定PLC在整个控制系统中所承担的工作任务。 PLC设计主要有以下几个步骤：1根据PLC担负的任务，

2、明确PLC的输入输出信号的种类和数量，编制输入输出信号表。2制定控制结构框图,选择控制方案。3按选定的方案,制定相应的图表。4编写PLC梯形图程序。5编写PLC语句程序。6程序调试和修改。7编制程序使用说明书和其他文件PLC程序设计常用的方法：主要有经验设计法、继电器控制电路转换为梯形图法、顺序控制设计法、逻辑设计法等。1.经验设计法：经验设计法即在一些典型的控制电路程序的基础上，根据被控制对象的具体要求，进行选择组合，并多次反复调试和修改梯形图，有时需增加一些辅助触点和中间编程环节，才能达到控制要求。这种方法没有规律可遵循，设计所用的时间和设计质量与设计者的经验有很大的关系，所以称为经验设计

3、法。 2.继电器控制电路转换为梯形图法：用PLC的外部硬件接线和梯形图软件来实现继电器控制系统的功能。3.顺序控制设计法：根据功能流程图，以步为核心，从起始步开始一步一步地设计下去，直至完成。此法的关键是画出功能流程图。4. 逻辑设计法：通过中间量把输入和输出联系起来。实际上就找到了输出和输入的关系，完成了设计任务。用这种方法设计PLC程序，设计者可以顺利地设计出结果正确的PLC程序。一、PLC控制系统设计的基本原则1）充分发挥PLC功能，最大限度地满足被控对象的控制要求；2）在满足控制要求的前提下，力求使控制系统简单、经济、使用及维修方便；3）保证控制系统安全可靠；4）应考虑生产的发展和工艺

4、的改进，在选择PLC的型号、I/O点数和存储器容量等内容时，应留有适当的余量，以利于系统的调整和扩充。二、PLC控制系统设计的一般步骤1熟悉被控对象，制定控制方案；2确定I/O设备；3选择PLC ： 选择时主要包括PLC机型、容量、I/O模块、电源的选择；4分配PLC的I/O地址：列出输入/输出设备与PLC 输入输出端子的对照表；5设计软件及硬件；6联机调试；7整理技术文件：包括设计说明书、电气安装图、电气元件明细表及使用说明书等。-实例一 PLC在电梯控制中的应用1.熟悉被控对象，制定控制方案；电梯控制是一个随机控制系统，系统没有固定的控制顺序，其控制作用是根据PLC外部提出的控制要求（输入

5、的信号）而实施的。电梯的控制内容包括：箱内、外按钮的控制，电梯运行到位开门、关门的控制，每层指示灯及安全措施、报警作用的控制等。在此以三层的电梯箱内控制为例。图 三层楼电梯控制示意图电梯控制系统的要求（F:呼梯开关）（1）电梯在一层或二层时，出现三层呼梯（3FON）信号，则电梯上升，运行到三层，三层限位开关闭合（SQ:限位开关；SQ3ON）后停止运行。（2）电梯在一层时，出现二层呼梯（2F=ON）信号，则电梯上升，运行到二层，二层的限位开关闭合（SQ2=ON）后停止运行。（3）电梯在一层时，同时出现二层和三层的呼梯（2F=ON,3F=ON）信号，则电梯上升运行；先上升到二层（SQ2=ON）,暂

6、停运行2s后，再继续上升到三层，直到三层的限位开关闭合（SQ3=ON）电梯停止运行。（4）电梯在三层或二层时，出现一层呼梯（1F=ON）信号，则电梯下降运行；直到一层的限位开关闭合（SQ1=ON）,电梯停止运行。（5）电梯在三层时，出现二层呼梯（2F=ON）信号，则电梯下降运行；直到二层的限位开关闭合（SQ2=ON）,电梯停止运行。 （6）电梯在三层时，同时出现二层或一层呼梯（2F=ON、1F=ON）信号，则电梯下降运行；先到二层，暂停运行2s后，电梯又继续下降，直到一层的限位开关闭合（SQ1=ON）,电梯停止运行。（7）电梯在上升途中，任何下降呼梯均无效。 （8）电梯在下降途中，任何上升呼梯

7、均无效。 （9）电梯到达每层的运行时间限定小于10s；超过10s，则电梯自动停止运行。 （10）此控制采用FX系列PLC实现控制。 -四层电梯控制要求：上行要求：1.当电梯停于1层或2层、或3层时，按S4按钮呼梯则电梯上升至LS4停。2.当电梯停于1层，若按S2按钮呼梯，则电梯上升LS2停，若按S3按钮呼梯，则电梯轿箱上升至LS3停。3.当电梯停于2层，若按S3按钮呼梯，则电梯上升到LS3停，4.当电梯停于1层而S2、S3按钮均有人呼梯时，电梯上升到LS2暂停5秒后继续上升到LS3停。5.当电梯停于2层，而S3、S4按钮均有人呼梯时，电梯上升到LS3暂停5秒后继续上升到LS4暂停。6.当电梯、

8、停于1层，而S2、S4按钮均有人呼梯时，电梯上升到LS2暂停5秒后，继续上升到LS4停。7.当电梯停于1层，而S3、S4按钮均有人呼梯时，电梯上升到LS3暂停5秒后继续上升到LS4停。8.当电梯停于1层，而S2、S3、S4按钮均有人呼梯时，电梯上升到LS2暂停5秒后继续上升到LS3暂停5秒后继续上升到LS4停。下行要求：9.当电梯在4层或3层或2层时，按S1呼梯，则电梯下降到LS1停。10.当电梯停于4层，若按S3呼梯，则电梯下降到LS3停，若按S2呼梯，则电梯下降到LS2停。11.当电梯停于3层，若按S2按钮呼梯，则电梯下降到LS2停止。12.当电梯停于4层，而S2、S3按钮均有人呼梯时，电

9、梯下降到LS3暂停5秒后继续下降至LS2停。13.当电梯停于4层，而S3、S1均有人呼梯时，电梯下降到LS3暂停5秒，继续下降到LS1停止。14.当电梯停于4层，而S3、S2、S1按钮均有人呼梯，则电梯下降到LS3暂停5秒继续下降到LS2暂停5秒后，继续下降到LS1停止。15.当电梯停于3层，而S2、S1按钮均有人呼梯，则电梯下降到LS2暂停5秒后继续下降到LS1停止。16.当电梯停于2层，而S1、S3、S4按钮均有人呼梯，则电梯先下降至LS1暂停5秒后，再上升。17.当电梯停于3层，而S1、S2、S4按钮均有人呼梯，则电梯先下降至LS2暂停5秒后，继续下降到LS1暂停5秒，再上升至LS4停止

10、。注：选择方向与运行方向不一致时，呼叫无效，内选同上。-3.电梯控制程序的设计1I/O地址分配 对于四层电梯来说：该系统占用PLC的30个I/O口，14个输入点，16个输出点，具体的I/O分配如下表所示。序号名 称输入点序号名 称输出点0一层平层I0.00电梯上行记忆Q0.01二层平层I0.11电梯下行记忆Q0.12三层平层I0.22电机正转Q0.23四层平层I0.33电机反转Q0.34内呼一楼I0.44内呼一楼指示Q0.45内呼二楼I0.55内呼二楼指示Q0.56内呼三楼I0.66内呼三楼指示Q0.67内呼四楼I0.77内呼四楼指示Q0.78一层外呼上行I1.08一层外呼上行指示Q1.09二

11、层外呼上行I1.19二层外呼上行指示Q1.110三楼外呼上行I1.210三楼外呼上行指示Q1.211二楼外呼下行I1.311二楼外呼下行指示Q1.312三楼外呼下行I1.412三楼外呼下行指示Q1.413四楼外呼下行I1.513四楼外呼下行指示Q1.514手动开门I2.014门电机正转Q1.615手动关门I2.115门电机反转Q1.716开门限位I2.217关门限位I2.318电梯上升极限位I2.4 19电梯下降极限位I2.52逻辑设计对于四层电梯，PLC外部接线图本设计的PLC外部接线图如图4-1所示.CPU226CN的传感器电源24V(DC)可以输出600mA电流，通过核算在本设计中PLC

12、容量完全满足要求，CPU226CN的输出继电器触点容量为2A，电压范围为530V（DC）或5250V（AC）2.可编程控制器机型的选择本系统为四层楼的电梯,采用集选控制方式。所需输入/输出点数与内存容量估算如下:1输入/输出点的估算：输入点共有14个，输出点共有16个,总共30个2. 内存容量的估算本系统有开关量I/O总点数有30个，模拟量I/O数为0个。利用估算PLC内存总容量的计算公式: 存字数=开关量I/O总点数(1015)+模拟量I/O总点数(150250)再按30%左右预留余量。估算本系统需要约1K字节的内存容量。综合I/O点数以及内存容量，S7200的CPU226输入，输出点数为2

13、416，足以满足要求。3.梯形图1 外召唤信号登记及消除 2 内指令信号登记及消除点动内呼按钮，信号登记显示。到层信号取消。本系统设一楼为基站，两分钟内无任何操作，电梯自动返回一楼。3 电梯的平层信号处理4 选层定向及反向截梯轿厢上行轿厢下行 5 内指令外召唤信号的保持轿厢的内呼指令与外召唤指令保持信号，用于在有乘坐需要的楼层停车，并自动或手动执行开关门操作。开关门执行一次之后，信号取消。使电梯能够继续响应其他乘坐信号。6 各楼层停车信号7 自动开关门如梯形图所示，电梯到层停车后，延时2s开门，5s后自动关门。并设有手动开门按扭和关门按钮。可实现即时开关门。补充：1控制柜(屏) 2一拽引机 3

14、拽引钢丝绳 4限速器 5限速器钢绳 6限速器张紧装置 7轿厢 8安全钳 9轿厢门安全触板 10导轨 11对重 12厅门13缓冲器对于一个四层电梯的控制，要解决的主要问题包括以下几个方面：（1） 轿内按扭以及各层门厅按扭的设置；（2） 电梯运行位置的监测；（3） 电梯和各层门厅开关门状态的监测；（4） 确定控制的逻辑。1. 经验设计法经验设计法也叫凑试法。在掌握一些典型控制环节和电路设计的基础上，根据被控对象对控制系统的具体要求，凭经验进行选择、组合。这种方法对于一些简单的控制系统的设计是比较凑效的，可以收到快速、简单的效果。经验设计法的具体步骤如下：（1） 确定输入/输出电器；（2） 确定输入

15、和输出点的个数、选择PLC机型、进行I/O分配；（3） 做出系统动作工程流程图；（4） 选择PLC指令并编写程序； （5） 编写其它控制控制要求的程序；（6） 将各个环节编写的程序合理地联系起来，即得到一个满足控制要求的程序。-一、设计一个灯光闪烁电路.当输入有效时,要求产生一个2S通,1S断的闪烁信号.二、设计一个锅炉鼓风机和引风机控制的梯形图.控制要求: (1)开机时首先启动引风机,10S后自动起动鼓风机. (2)停止时,立即关断鼓风机,经过20S后自动关断引风机.三、设计一个30小时40分钟的长延时电路程序.四、设计一个照明灯控制程序.当按下接在I0.0上的按钮后,接在Q0.0上的照明灯可发光30S,如果在这段时间内又有人按下按钮,则时间间隔从头开始.这样可确保在最后依次按下按钮后,灯光维持30S.五、设计一个抢答电路程序.出题人提出问题,3个答题人按动按钮,仅仅是最早按的人面前的信号等亮,然后出题人按动复位按钮后,引出下一个问题.&前5题选作3题&六、假定你去应聘一家公司的PLC工程师职位，就技术本身而言，你将如何让面试人员对你满意（必做）？七、谈谈你做最后1次大作业的体会（必做）。