plc課程設計—四層電梯的控制

1、<p>　　《電器與PLC控制技術》</p><p><b>　　課程設計報告</b></p><p>　　題 目：__ 四層電梯的PLC控制 </p><p>　　學 院：_ __ 信息工程學院 </p><p>　　班 級：__ 建筑設施智能技術2班

2、 </p><p>　　組 員： ***************** </p><p>　　***************** </p><p>　　***************** </p><p>　　指導教師：_ ____ ***************** &l

3、t;/p><p>　　完成日期：___ _2011年6月 </p><p>　　一、課程設計的目的：</p><p>　　1、通過對工程實例的模擬，熟練地掌握PLC的編程和程序調(diào)試方法。</p><p>　　2、進一步熟悉PLC的I/O連接。</p><p>　　3、熟悉四層電梯的運行方式和編程方法

4、。</p><p><b>　　二.實驗設備</b></p><p>　　THPLC-DT型四層電梯實驗教學模型一臺</p><p><b>　　計算機一臺</b></p><p><b>　　編程電纜一根</b></p><p>　　4. PLC主機

5、一臺，應選用40點機型（輸入口大于20點、輸出口大于14點）</p><p>　　三、課程設計的要求：</p><p>　　電梯由安裝在各樓層廳門口的上升和下降呼叫按鈕進行呼叫操縱。電梯轎廂內(nèi)設有樓層內(nèi)選按鈕S1～S4，用以選擇需停靠的樓層。L1為一層指示、L2為二層指示、L3為三層指示、L4為四層指示，SQ1～SQ4為到位行程開關。電梯上升途中只響應上升呼叫，下降途中只響應下降呼叫，任何

6、反方向的呼叫均無效。例如，電梯停在一層，在三層轎廂外呼叫時，必須按三層上升呼叫按鈕，電梯才響應呼叫（從一層運行到三層），按三層下降呼叫按鈕無效；反之，若電梯停在四層，在三層轎廂外呼叫時，必須按三層下降呼叫按鈕，電梯才響應呼叫（從四層運行到三層），按三層上升呼叫按鈕無效。</p><p>　　四 、課程設計的主要內(nèi)容：</p><p><b>　　1、設計步驟</b>&

7、lt;/p><p>　　計算輸入輸出點，編寫I/O對應表及內(nèi)部元件使用表；</p><p>　　根據(jù)輸入輸出點，完成硬件接線； </p><p>　　編寫PLC電梯基本控制程序； </p><p>　　下載程序，模擬演示電梯工作過程；</p><p>　　配合硬件模擬演示，調(diào)試修改程序，直至基本功能全部實現(xiàn)；</p&

8、gt;<p>　　拓展功能，故障報警及電梯內(nèi)呼救處理；</p><p>　　整個系統(tǒng)運行檢測與完善；</p><p><b>　　電梯的運行過程分析</b></p><p>　　電梯的上、下行由一臺電動機拖動，電動機正轉為電梯上升，反轉為下</p><p>　　降。一層有上升呼叫按鈕和指示燈，二層有上升呼叫

9、按鈕和指示燈以及下降呼叫按鈕和指示燈，三層有上升呼叫按鈕和指示燈以及下降呼叫按鈕和指示燈，四層有下降呼叫按鈕和指示燈，每個樓層均由樓層限位開關檢測控制；電梯開門和關門按鈕，關門限位由行程開關檢測。</p><p>　　開始時，電梯處于任意一層；</p><p>　　當有外呼電梯信號到來時，電梯響應該呼電梯信號，到達該樓層時，電梯停止運行，電梯門打開，延時2S后自動關門；</p>

10、<p>　　當有內(nèi)呼電梯信號到來時，電梯響應該呼電梯信號，到達該樓層時，電梯停止運行，電梯門打開，延時2S后自動關門；</p><p>　　在電梯運行過程中，響應的呼叫信號為：電梯在上升（下降）過程中，相應處于電梯所處位置以上（下）的所有內(nèi)選和外選上升（下降）呼叫；其他呼叫均不響應，但記錄該呼叫，等待條件符合時響應；</p><p>　　電梯開門關門條件：電梯運行到某一樓層停

11、止后自動開門，電梯門壓下開門門限開關后開始啟動關門計時，當計時時間到或者有關門按鈕按下時，電梯開始關門，在電梯關門過程中如果開門按鈕按下，停止關門，轉換為開門；只有在滿足樓層限位開關被壓下切電梯停止的前提下，電梯門才進行開關動作； </p><p>　　不響應二層向下外呼電梯信號。同時，如果電梯到達三層，如果四層沒有任何呼電梯信號，則電梯可以響應三層向下外呼電梯信號。</p><p>　　

12、電梯應具有最遠反向外電梯響應功能。例如：電梯在一樓，而同時有二層向下外呼梯，三層向下外呼梯，四層向下外呼梯，則電梯先去四樓響應四層向下外呼電梯信號。</p><p>　　電梯未到達平層或運行時，開門按鈕和關門按鈕均不起作用。平層且電梯停止運行后，按開門按鈕電梯門打開，按關門電梯門關閉。</p><p>　　電梯未到達平層或運行時，開門按鈕和關門按鈕均不起作用。到達平層且電梯停止運行后，按開

13、門按鈕電梯門打開，按關門按鈕電梯門關閉。</p><p><b>　　3、硬件部分</b></p><p>　　圖1 </p><p>　　3.1輸入\輸出分配表</p><p>　　3.2 電動機控制電路圖</p><p>　　根據(jù)設計要

14、求，本次設計的電氣控制系統(tǒng)主回路原理圖如圖3所示。圖中M1，M2為曳引電機和門電機，交流接觸器KM1~KM4通過控制兩臺電動機的運行來控制轎廂和廳門，從而進行對電梯的控制。FR1，F(xiàn)R2為起過載保護作用的熱繼電器，用于電梯運行過載時</p><p>　　斷開主電路。FU1為熔斷器，起過電流保護作用。</p><p>　　3.3 四層電梯上下行控制主電路圖</p><p&

15、gt;　　按SB1，KM1線圈得電，KM1觸頭動作，M正轉，電梯上升；</p><p>　　按SB3，KM1線圈失電，KM1觸頭動作，M停轉，電梯停止；</p><p>　　按SB2，KM2線圈得電，KM2觸頭動作，M反轉，電梯下降。</p><p>　　3.4電梯門電機開關門控制</p><p>　　門電機控制電梯門的開關，正轉時，電梯門打

16、開；電機反轉時，電梯門關閉。</p><p>　　當電梯到達平層時，常閉接觸器KM1和常開接觸器KM2，KM6閉和，電機正轉，電梯門打開；當定時器時間到時，常閉接觸器KM4和常開接觸器KM5，KM3閉和，電機反轉，電梯門關閉；當電梯門碰到開門和關門限位開關時，KM2或KM5斷開，并且反向制動。</p><p><b>　　4、軟件部分</b></p>&

17、lt;p><b>　　4.1 軟件流程圖</b></p><p>　　電梯上下行流程圖見圖6。假設電梯停在N（N=1,2,3,4）樓,M樓有信號,M</p><p>　　＞N時，電梯上行；M＜N時，電梯下行。</p><p>　　在電梯運行過程中，電梯上升（或下降）途中，任何反方向下降（或上升）的外呼電梯信號均不響應，但如果反向外呼電梯信

18、號前方向無其它內(nèi)、外呼呼梯信號時，則電梯響應該外呼信號。</p><p>　　電梯應具有最遠反向外梯響應功能。例如：電梯在一樓，而同時有二層向下外呼梯，三層向下外呼梯，四層向下外呼梯，則電梯先去四樓響應四層向下外呼電梯信號。</p><p>　　電梯響應流程圖見圖7。</p><p>　　圖6 電梯上下行流程圖</p><p>　　圖7 電梯

19、響應流程圖</p><p>　　當電梯到達系統(tǒng)控制的目標樓層時，控制系統(tǒng)發(fā)出開門信號，電梯門開，當門開到開門限位時，計時3秒鐘，然后關門，直到關門限位產(chǎn)生信號。此過程期間，按開門按鈕電梯門打開，按關門電梯門關閉，并且當門關閉動作時，門間來人會使光電傳感器產(chǎn)生信號，控制系統(tǒng)發(fā)出開門信號，電梯開關門流程圖見圖8。</p><p>　　圖8 電梯開關門流程圖</p><p&g

20、t;<b>　　4.2詳細程序：</b></p><p><b>　　五、課程設計心得</b></p><p>　　1、***的課程設計心得：</p><p>　　本次PLC課程設計我們選擇了《四層電梯的PLC控制》，通過該課程設計，深入思考了電梯的運行方式以及通過PLC控制方案，最終經(jīng)過幾天廢寢忘食的思考，編寫程序，調(diào)試

21、程序到最終成功運行，不僅鞏固了PLC的理論知識，加強了動手能力，更讓我們鍛煉了細心謹慎耐心善于思考的品質(zhì)。</p><p>　　之所以選擇該課題，是考慮到電梯是建筑當中非常重要的一部分，跟我們建筑設施智能技術專業(yè)有一定的相關性，雖然張老師說這些電梯好像是修好了，但是誰也不能確切的知道它們是不是好的。當初就是出于試試看，如果實在不行再換題的態(tài)度選了該課題，才有了接下來的故事。(*^__^*) </p>

22、<p>　　選題之后，我們仔細分析了電梯設計要求，并結合實際中電梯的運行方式和情況進行分析，經(jīng)過小組成員的討論總結了電梯的所有可能的運行情況，然后根據(jù)這些情況來探討解決方案，最初的構想是采用一些數(shù)據(jù)寄存器來記錄電梯內(nèi)外選擇按鈕的狀態(tài)，并根據(jù)預設的優(yōu)先級來進行分析判斷電梯應該上行還是下行，應該在那個地方停止。后來感覺這種方式比較復雜而且不知道具體編程應該如何進行，所以大家決定回去查看資料，各自把自己的想法和問題記錄下來，然后再

23、一起討論。通過參考以往的資料發(fā)現(xiàn)他們的程序基本上都是用起保停電路實現(xiàn)的，所以我們開始重新思考我們的設計方案。當時的想法就是距離老師要求的截止時間還有幾天，我們先自己設計一個程序，然后再與以往的程序做對比，思考比較程序的優(yōu)缺點。</p><p>　　設計方案大體確定之后就開始了我們的設計，首先明確電梯的輸入輸出口，然后編寫程序?qū)崿F(xiàn)一二層之間的運行，通過之后用同樣的方法編寫了一三層之間的運行以及二三層之間的運行，根據(jù)

24、電梯所有可能的運行情況，一點點堆砌程序。單層之間的運行時比較容易解決的，之后的難點在于在一層到三層運行的過程中二層有選擇或者有反向運行按鈕按下，如何決定何時執(zhí)行該指令，以及如何在執(zhí)行該指令之前記錄該指令，知道指令執(zhí)行完畢。經(jīng)過反復的嘗試思考，我們通過結合電梯運行狀態(tài)、樓層限位開關、選擇按鈕三者，來決定電梯如何運行。比如：當電梯停在一樓，四樓有呼叫，電梯開始向上運行，當電梯運行到二樓之前，二樓有出現(xiàn)樓層下選，接著三樓出現(xiàn)樓層上選，這個時候

25、相應的選擇指示燈都是亮著的，電梯上行的過程中如果壓下某樓層限位開關，而這一層又有上行選擇或者內(nèi)選，這時候該選擇指示燈熄滅，若該層有向下按鈕按下而電梯原來運行目的層不是該層，那該按鈕指示燈繼續(xù)保持亮的狀態(tài)，從而可以根據(jù)某樓層是否有選擇指示燈從亮到滅來決定電梯是否在該層停止。</p><p>　　當總體程序基本編寫完畢，電梯運行基本實現(xiàn)，我們邀請很多周圍的同學前來試玩，在此過程中檢測我們的程序是否完善，當然期間發(fā)現(xiàn)了

26、很多運行問題，然后我們每發(fā)現(xiàn)一個問題便積極思考，對程序進行修改完善。最終，可靠地實現(xiàn)了電梯的各種運行情況。</p><p>　　電梯基本功能實現(xiàn)后，我們便開始著手思考故障報警處理以及電梯內(nèi)部呼救等附加功能，這些與電梯基本功能程序相比還是比較容易實現(xiàn)的。</p><p>　　最后整個電梯系統(tǒng)程序做完，我們將我們仔細閱讀分析了往屆的程序，并將我們的程序與該程序經(jīng)行比較。比較得出雖然我們的程序看

27、上去比往屆的簡單，但是整體設計方案不如往屆，我們采用的是根據(jù)電梯的運行情況分析，利用排列組合，該方案在電梯層數(shù)少的情況下比較簡單，但是隨著層數(shù)的增加運行情況就會呈指數(shù)形式增加，程序也會變得越來越復雜，而往屆的程序采用按鈕分析，針對不同按鈕按下采取相應的動作，該方案在樓層數(shù)增加的時候，程序網(wǎng)絡的個數(shù)與電梯層數(shù)呈線型關系，且可移植性好。</p><p>　　在本次課程設計過程中非常感謝張老師和盛老師的鼓勵與指導，同時

28、通過我們組每個成員的努力，最終實現(xiàn)了整個系統(tǒng)的各項功能。在編寫程序調(diào)試系統(tǒng)的幾天里經(jīng)常廢寢忘食，就連睡覺做夢都會突然夢到又一個問題的解決方案，然后醒來趕緊繼續(xù)做，雖然過程有些辛苦，但是每當看到一個功能實現(xiàn)，就會覺得很有成就感，就會更有激情繼續(xù)做下去，就憑著這種激情，最終一步一步的使整個系統(tǒng)成型，完善。在此過程中不僅考察了我們專業(yè)知識，更鍛煉了我們獨立思考解決問題、團隊合作能力，耐心、細致、踏實的品質(zhì)。</p><p&

29、gt;　　2、****的實課程設計心得：</p><p>　　一開始選擇這個課題的時候，感覺應該挺容易的，就是空值電梯的上下和開門關門，但是當我們真正開始做的時候，問題頻出，實在是超出了我們的預期。首先是電梯的各種運行狀況，隨著我們分析的漸漸深入，情況越來越多，需要考慮的東西也越來越多，思緒慢慢的陷入紊亂，感覺無論怎么都理不清。所以，我們決定先做一個三層的電梯設計，因為實際的方案中，三層電梯設計比四層電梯設計要容

30、易多了，但是還是很復雜，實際分析起來總感覺沒有完全做到位。后來，我們開始找各種相關的資料，學習和參考過后，慢慢找到了感覺，穩(wěn)扎穩(wěn)打，步步深入，最后把所有可能的情況幾乎都考慮在內(nèi)了。接著是開始編寫程序，利用我們以前學過的PLC編程的知識，再按照我們前面分析的一步一步的編寫，看上去并不難。但是，當我們把程序?qū)懭隤LC，控制電梯運行的時候，各種各樣的問題讓我們面臨崩潰！甚至懷疑是不是儀器出了問題，因為實際的運行狀況跟我們編寫的程序效果差太遠了

31、！在分析了我們的方案沒有錯誤之后，我們把注意力放在的程序上面，把以前的PLC的書也翻了出來，仔細的查找問題的解決辦法。原來，我們編的程序漏洞太多了，實際運行中，只要稍微出現(xiàn)一點我們沒有考慮到的情況，就會運行</p><p>　　3、***的課程設計心得：</p><p>　　這次試驗給我的感觸很大，原來以為plc是很簡單的一項技術，但是開始做課程設計之后才發(fā)現(xiàn)它的內(nèi)容在實際應用當中比我想象

32、的難的多。因此對plc的學習不應僅僅局限在書本上，要在更多的實際應用當中學習。在開始選這個課題的時候，我們舉得電梯的應用在今后的工作當中應用更大，在我們的第一天的討論當中，我們把電梯的整個運行過程完整的分析了一遍，我們認為，電梯的整個運行過程是十分復雜的，如果想寫出完整的運行程序需要大量的plc知識。于是我們到網(wǎng)上查詢了一些資料，并對實驗室的電梯模型進行了分析，才知道我們的想法復雜了，實驗室的電梯模型本身已經(jīng)提供了一部分電梯的運行過程，

33、我們只需要實現(xiàn)簡單電梯運行就可以了，在我們的實驗程序中使用了很多的起保停簡單程序。在開始的時候我們把電梯的運行過程分解，1-2,1-3，1-4,1-2,3等簡單的過程，我們根據(jù)這樣的思路先是寫出了前三層的電梯，并且成功的運行。由于實驗室plc輸出輸入端口太少，我們沒能在開始的時候?qū)崿F(xiàn)四層電梯的運行。后來我們又寫出了四層電梯的程序，并找到了一臺可以實現(xiàn)四層電梯運行的plc，并在上面成功的達到了我們想要的結果。同時我們又加入了電梯的故障報警