三层电梯控制系统程序设计-基于plc程序控制.doc

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
电梯启动

是否停在二或三楼层且有呼叫信号

yes no

下降到一层停止

等待呼叫信号

检测到呼叫信号

电梯上升或下降

no
电梯停前检测呼叫信号
yes
上升 下降
电梯停止后继续下
电梯停止后继续上

电梯停止

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
LD I0.5
A I1.1
OLD
LD Q0.5
A I1.1
OLD
LD I0.3
A I1.0
OLD
LD M0.5
AN I0.7
OLD
O I0.0
LD I0.4
A I1.1
OLD
LDN Q0.7
A M0.3
OLD
AN Q0.3
S Q0.4, 1
Network 11 // 电梯下降
LD I0.4
AN I0.7
A I1.0
LD I0.3
A I0.7
OLD
LD I0.6
A I0.7
OLD
LD I0.1
A I0.7
OLD
LD I0.4
A I0.7
OLD
LD Q0.7
A I0.7
OLD
LD I0.6
A I1.0
OLD

TITLE=Network 1 // 内选呼叫1
LD I0.2
AN I1.1
S Q0.7, 1
Network 2 // 内选呼叫2
LD I0.1
AN I1.0
S Q0.6, 1
Network 3 // 内选呼叫3
LD I0.0
AN I0.7
S Q0.5, 1
Network 4 // 内选呼叫1 消除
LD I1.1
R Q0.7, 1
Network 5 // 内选呼叫2 消除
LD I1.0
R Q0.6, 1
Network 6 // 内选呼叫3 消除
LD I0.7
R Q0.5, 1
Network 7 // 一层呼叫
LD I1.1
= Q0.2
Network 8 // 二层呼叫
LD I1.0
= Q0.1
Network 9 // 三层呼叫
LD I0.7
= Q0.0
Network 10 // 电梯上升
LD I0.5
AN I1.1
A I1.0
LD I0.3
A I1.1
OLD
LD I0.6
A I1.1
OLD
LD I0.1
A I1.1
OLD

②指令表IL

LD M0.5
AN I1.1
OLD
O I0.2
O I0.5
LD Q0.2
A I1.0
OLD
LDN Q0.5
A M0.4
OLD
AN Q0.4
S Q0.3, 1
Network 12 // 停在二层呼叫
LD I0.5
AN I1.1
A I1.0
LD I0.4
AN I0.7
A I1.0
OLD
S M0.0, 1
Network 13
LD I1.1
O I0.7
R M0.0, 1
Network 14 // 停二层 一、三层分别呼叫
LD I0.6
A I1.0
LD I0.3
A I1.0
OLD
S M0.1, 1
Network 15
LD I1.1
AN Q0.2
LD I0.7
AN Q0.0
OLD
LD Q0.0
A Q0.3
OLD
LD Q0.2

A Q0.4
OLD
R M0.1, 1
Network 16 // 停一或三层呼叫
LD I0.4
AN I1.1
LD I0.5
AN I0.7
OLD
O I0.3
O I0.6
LDN I0.7
A M0.4
OLD
LDN I1.1
A M0.3
OLD
S M0.2, 1
Network 17
LD I0.7
AN Q0.1
AN Q0.3
LD I1.1
AN Q0.5
AN Q0.4
OLD
LD Q0.4
A I0.1
AN M0.3
OLD
LD Q0.3
A I0.1
AN M0.4
OLD
R M0.2, 1
Network 18 // 停二层一、三层同时呼叫
LD M0.3
A M0.4
S M0.5, 1
Network 19
LD I0.3
O I0.5
S M0.3, 1
Network 20

A T43
R Q0.2, 1
Network 29
LD I1.0
A T43
R Q0.1, 1
Network 30
LD I0.7
A T43
R Q0.0, 1
Network 31
LD I1.1
O I1.0
O I0.7
TON T45, 30
Network 32 // 复位
LD I1.2
R I0.0, 10
R Q0.0, 10

LD I0.6
O I0.4
S M0.4, 1
Network 21
LD I0.7
AN Q0.7
R M0.3, 1
Network 22
LD I1.1
AN Q0.5
R M0.4, 1
Network 23
LDN M0.3
ON M0.4
A I1.0
R M0.5, 1
Network 24 // 电梯上升 消除
LD I1.0
AN Q0.5
AN M0.0
AN M0.1
AN M0.2
O I0.7
R Q0.4, 1
Network 25 // 电梯下降消除
LD I1.0
AN Q0.7
AN M0.0
AN M0.1
AN M0.2
O I1.1
R Q0.3, 1
Network 26 // 楼层闪烁
LD I1.1
O I1.0
O I0.7
AN T44
AN T45
TON T43, 10
Network 27
LD T43
TON T44, 10
Network 28
LD I1.1

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。