PLC課程設(shè)計 -

1、1目 錄1.1.可編程控制器的簡介可編程控制器的簡介 .3 1.1 PLC 的工作原理 .3 1.2 PLC 的應(yīng)用 .3 1.3 現(xiàn)階段發(fā)展?fàn)顩r .4 1.4 未來發(fā)展趨勢 .4 2.課程設(shè)計目的課程設(shè)計目的 .4 3.3.電梯模型電梯模型 PLCPLC 控制系統(tǒng)設(shè)計控制系統(tǒng)設(shè)計 .5 3.1 電梯控制系統(tǒng)實現(xiàn)的功能 .53.2 三層電梯設(shè)計要求.64. 三層電梯控制系統(tǒng)的總體設(shè)方案三層電梯控制系統(tǒng)的總體設(shè)方案. .64.1 硬件的設(shè)計.74.2 軟件的設(shè)計.74.2.1 I/O 分配表.74.2.2 中間繼電器.74.2.3 端口分配圖.75.5.梯形梯形圖圖 .76.6.設(shè)計總結(jié)設(shè)計總結(jié)

2、 .77.參考文獻參考文獻 .351 1、可編程控制器的簡介、可編程控制器的簡介可編程控制器，采用可編程序的存儲器，用以在其內(nèi)部存儲執(zhí)行邏輯運算、順序控制、定時/計數(shù)和算術(shù)運算等操作指令，并通過數(shù)字式或模擬式的輸入、輸出接口，控制各種類型的機械或生產(chǎn)過程。可編程控制器是以微處理器為核心，結(jié)合計算機技術(shù)，自動控制技術(shù)和通信技術(shù)發(fā)展起來的一種新型工業(yè)控制裝置。1.11.1 PLCPLC 的工作原理的工作原理PLC 是采用“順序掃描，不斷循環(huán)”的方式進行工作的。即 PLC 運行時，CPU 根據(jù)2用戶按控制要求編制好并存于用戶存儲器中的程序，按指令步序號（或地址號）作周期性循環(huán)掃描，如無跳轉(zhuǎn)指令，則從

3、第一條指令開始逐步順序執(zhí)行用戶程序，直到程序結(jié)束。然后重新返回第一條指令，開始下一輪新的掃描。在每次掃描過程中，還要完成對輸入信號的采樣和對輸出狀態(tài)的刷新等工作。1.21.2 PLCPLC 的應(yīng)用的應(yīng)用 PLC 是一種專門為在工業(yè)環(huán)境下應(yīng)用而設(shè)計的數(shù)字運算操作的電子裝置。它采用可以編制程序的存儲器，用來在其內(nèi)部存儲執(zhí)行邏輯運算、順序運算、計時、計數(shù)和算術(shù)運算等操作的指令，并能通過數(shù)字式或模擬式的輸入和輸出，控制各種類型的機械或生產(chǎn)過程。PLC 已經(jīng)廣泛應(yīng)用于鋼鐵、石油、化工、電力、建材、機械制造、汽車、輕紡、交通運輸、環(huán)保及文化娛樂等各個行業(yè)。它具有高可靠性、抗干擾能力強、功能強大、靈活，易學(xué)

4、易用、體積小，重量輕，價格便宜的特點。 1.31.3 現(xiàn)階段發(fā)展?fàn)顩r現(xiàn)階段發(fā)展?fàn)顩rSIMATIC S7-200 系列 PLC 適用于各行各業(yè)，各種場合中的檢測、監(jiān)測及控制的自動化。S7-200 系列的強大功能使其無論在獨立運行中，或相連成網(wǎng)絡(luò)皆能實現(xiàn)復(fù)雜控制功能。目前，可編程控制器成為工業(yè)自動化領(lǐng)域中最重要應(yīng)用最多的控制裝置，居工業(yè)生產(chǎn)自動化三大支柱的首位。其應(yīng)用的深度和廣度成為衡量一個國家工業(yè)自動化程度高低的標(biāo)志。 1.41.4 未來發(fā)展趨勢未來發(fā)展趨勢（1 1）產(chǎn)品規(guī)模向大、小兩個方向發(fā)展。（2 2）PLC 在閉環(huán)過程控制中應(yīng)用日益廣泛。 （3 3）不斷加強通訊功能。（4 4）.新器件和模

5、塊不斷推出 高檔的 PLC。（5 5）編程工具豐富多樣，功能不斷提高，編程語言趨向標(biāo)準(zhǔn)化。 （6 6）發(fā)展容錯技術(shù) 采用熱備用或并行工作、多數(shù)表決的工作方式。 （7 7）追求軟硬件的標(biāo)準(zhǔn)化。2.課程設(shè)計目的課程設(shè)計目的本設(shè)計主要是想通過對電梯的硬件及其軟件的組成，以我們專業(yè)學(xué)習(xí)的可編程控制器（PLC）的知識為基礎(chǔ)，深入了解和分析電梯控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和運作，達到對所學(xué)知識的應(yīng)用和延伸。（1）通過對工程實例的模擬，熟練的掌握 PLC 的編程和程序調(diào)試方法。（2）進一步熟悉 PLC 的 I/O 連接。（3）熟悉三層樓電梯采用轎廂內(nèi)外按鈕的編程方法。 3 3 電梯模型電梯模型 PLCPLC 控制系統(tǒng)設(shè)計

6、控制系統(tǒng)設(shè)計隨著城市建設(shè)的不斷發(fā)展，高層建筑不斷增多，電梯在國民經(jīng)濟和生活中有著廣泛的應(yīng)用。電梯作為高層建筑中垂直運行的交通工具已與人們的日常生活密不可分。在許3多交通設(shè)備中，電梯是自動化程度最高的先進設(shè)備的一種。以前的電梯主要采用單片機控制，其性能等各方面都不太完善，現(xiàn)在電梯控制系統(tǒng)多采用 PLC，從電梯的性能、器件的靈活性及安全保障方面等都有了很大的提高。3.13.1 電梯控制系統(tǒng)實現(xiàn)的功能電梯停于 1F 或 2F 時，按 3F 電梯呼叫，電梯上升到 3F 才停止。電梯停于 2F 或 3F 時，按 1F 電梯呼叫，電梯下降到 1F 才停止。電梯停于 1F 時，按 2F 電梯呼叫，電梯上升到

7、 2F 停止。電梯停于 3F 時，按 2F 電梯呼叫，電梯下降到 2F 停止。電梯停于 1F 時，2F 和 3F 均有按鈕呼叫，電梯先上升到 2F，暫停 2S，然后上升到 3F停止。電梯停于 3F 時，2F 和 1F 均有按鈕呼叫，電梯先下降到 2F，暫停 2S，然后下降到 1F停止。電梯上升途中或下降途中，任何反方向按鈕呼叫均無效。每層樓之間到達時間應(yīng)在 12S 之內(nèi)完成，否則電梯停機。3.23.2 三層電梯設(shè)計要求電梯在上升的過程中只響應(yīng)向上的呼叫，在下降的過程中只響應(yīng)向下的呼叫，電梯向上或向下的呼叫執(zhí)行完成后再執(zhí)行反向呼叫。電梯等待呼叫時，同時有不同呼叫時，誰先呼叫執(zhí)行誰。具有呼叫記憶、

8、內(nèi)選呼叫指示功能。具有樓層顯示、方向指示、到站聲音提示功能。4.4.三層電梯控制系統(tǒng)的總體設(shè)計方案三層電梯控制系統(tǒng)的總體設(shè)計方案4.14.1 硬件設(shè)計硬件設(shè)計電梯機械組成系統(tǒng)結(jié)構(gòu)： （1）曳引系統(tǒng) （2）導(dǎo)向系統(tǒng)（3）轎廂（4）門系統(tǒng)（5）重量平衡系統(tǒng)（6）電力拖動系統(tǒng)（7）電氣控制系統(tǒng)（8）安全保護系統(tǒng) PLC 控制器橋廂內(nèi)外呼梯按鈕電路脈沖計數(shù)電路光電編碼盤樓層顯示電路（7 段數(shù)碼管）橋廂開關(guān)門電路呼梯按鈕記憶等電路（發(fā)光二極管）變頻器拽引電機（拖動電機上下運行）4電梯控制系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)圖4.24.2 軟件設(shè)計軟件設(shè)計由于控制中PLC需要持續(xù)信號，并要求有燈光指示，所以輸入按鈕要連接到SR鎖

9、存器上以保持信號。此芯片將保持該信號直到此觸發(fā)器被復(fù)位時清除，復(fù)位該觸發(fā)器的是1層與3層的平層信號，所以當(dāng)電梯到達最頂層或最底層時，復(fù)位信號使SR鎖存器復(fù)位，但是2層復(fù)位信號由軟件進行控制，因為二層為中間樓層。所以當(dāng)此電梯正在上行或者下行時，且電梯有應(yīng)當(dāng)響應(yīng)的運行方向時，其對應(yīng)指示燈應(yīng)閃爍以顯示其當(dāng)前所在樓層及運行狀況，此時，PLC將重置對應(yīng)已經(jīng)響應(yīng)的樓層呼叫信號。電梯控制系統(tǒng)由三部分組成：內(nèi)部呼叫指令，外部呼叫指令，電梯轎廂所在樓層。內(nèi)部呼叫指令為轎廂內(nèi)的指令按鈕，包括 1-3 層內(nèi)呼按鈕，1 個開門按鈕，共 4 個。 。電梯轎廂所在樓層通過三個 LED 顯示，每層對應(yīng)一個，通過電梯轎廂樓層

10、由 PLC 直接控制4.2.14.2.1 I/O 分配表輸入名稱輸入地址輸出名稱輸出地址一層上呼 U1I0.1一層上呼指示 UP1Q0.0二層下呼 D2I0.2二層下呼指示 DN2Q0.1二層上呼 U2I0.3二層上呼指示 UP2Q0.2三層下呼 D3I0.4三層下呼指示 DN3Q0.3至一層 S1I0.5一層指示燈 SL1Q0.4至二層 S2I0.6二層指示燈 SL2Q0.5至三層 S3I0.7三層指示燈 SL3Q0.6一層到位 SQ1I1.0電梯上升 KM1Q1.0二層到位 SQ2I1.1電梯下降 KM2Q1.1三層到位 SQ3I1.2開門指示燈Q0.0復(fù)位按鈕I0.0關(guān)門指示燈Q0.14

11、.2.24.2.2 中間繼電器5輔助繼電器狀態(tài)表示輔助繼電器狀態(tài)表示M0.1一樓全部按鈕M1.5至一、三聯(lián)鎖M0.2二樓雙重按鈕M1.6開門脈沖信號M0.3三樓全部按鈕M1.7關(guān)門脈沖信號M0.4二樓全部按鈕M2.0關(guān)門停信號M0.5一樓外部按鈕M2.1一樓上信號M0.6二樓向下按鈕M2.2二樓上信號M0.7二樓向上按鈕M2.3三樓下信號M1.0三樓外部按鈕M2.4二樓下信號M1.1至一樓按鈕M2.5停車脈沖信號M1.2至二樓按鈕M2.6升降任通M1.3至三樓按鈕M5.0三下一上聯(lián)鎖M1.4至三、一聯(lián)鎖M5.1一上三下聯(lián)鎖4.2.34.2.3 端口分配圖6圖圖 1 1 電梯控制系統(tǒng)的模擬實驗面

12、板5.5.梯形圖梯形圖8910111213141516171815.5.設(shè)計總結(jié)設(shè)計總結(jié) 對于此次課程設(shè)計，首先感謝孫老師在此期間給于我的細心指導(dǎo)和教誨。這次程設(shè)計研究了電梯 PLC 的控制，分析電梯的運行過程的基礎(chǔ)上，研究模擬電梯的控制，設(shè)計了電梯控制系統(tǒng)的簡單模型，使學(xué)生們?nèi)菀椎谜莆?PLC 的有關(guān)知識和用法，培養(yǎng)學(xué)生電氣等理論知識，掌握 PLC 控制的基礎(chǔ)知識，掌握程序的閱讀和編寫，掌握獨立分析的能力，解決生產(chǎn)實際問題的能力。還有對電梯控制方面的了解，電梯的軟件方面和硬件方面，尤其是程序方面的設(shè)計，程序的運行過程，讓我理解了自動控制技術(shù)的先進化，柔性化，系統(tǒng)化。本次課程設(shè)計使我清楚地認(rèn)識了自己對專業(yè)知識的不足以及課外能力的缺乏。在今后的學(xué)習(xí)中，我將更加的努力，使自己更上一層