西門子S7-200PLC_控制4四層電梯方案

1、& PLC程序設(shè)計的一般步驟進行PLC控制設(shè)計時必須做好以下3方面基礎(chǔ)工作（調(diào)研）： 1.了解系統(tǒng)的概況：包括系統(tǒng)的控制目標、控制方案、控制規(guī)模、整體功能、具體功能、控制精度、I/O種類和數(shù)量、是否需要通訊、通訊內(nèi)容與方式、是否需要顯示、顯示內(nèi)容與方式、操作方式，等等，應(yīng)盡量對系統(tǒng)有一個全面的了解。 2.熟悉使用的PLC的類型、功能、編程語言和指令系統(tǒng)，能熟練地操作編程器和控制器。 3.根據(jù)控制系統(tǒng)的控制要求、設(shè)備、器件條件、工藝過程，結(jié)合采用的PLC的功能強弱，確定PLC在整個控制系統(tǒng)中所承擔的工作任務(wù)。 PLC設(shè)計主要有以下幾個步驟： 1根據(jù)PLC擔負的任務(wù)，明確PLC的輸入輸出信

2、號的種類和數(shù)量，編制輸入輸出信號表。 2制定控制結(jié)構(gòu)框圖,選擇控制方案。 3按選定的方案,制定相應(yīng)的圖表。 4編寫PLC梯形圖程序。 5編寫PLC語句程序。 6程序調(diào)試和修改。 7編制程序使用說明書和其他文件PLC程序設(shè)計常用的方法：主要有經(jīng)驗設(shè)計法、繼電器控制電路轉(zhuǎn)換為梯形圖法、順序控制設(shè)計法、邏輯設(shè)計法等。 1.經(jīng)驗設(shè)計法：經(jīng)驗設(shè)計法即在一些典型的控制電路程序的基礎(chǔ)上，根據(jù)被控制對象的具體要求，進行選擇組合，并多次反復(fù)調(diào)試和修改梯形圖，有時需增加一些輔助觸點和中間編程環(huán)節(jié)，才能達到控制要求。這種方法沒有規(guī)律可遵循，設(shè)計所用的時間和設(shè)計質(zhì)量與設(shè)計者的經(jīng)驗有很大的關(guān)系，所以稱為經(jīng)驗設(shè)計法。 2

3、.繼電器控制電路轉(zhuǎn)換為梯形圖法：用PLC的外部硬件接線和梯形圖軟件來實現(xiàn)繼電器控制系統(tǒng)的功能。 3.順序控制設(shè)計法：根據(jù)功能流程圖，以步為核心，從起始步開始一步一步地設(shè)計下去，直至完成。此法的關(guān)鍵是畫出功能流程圖。 4. 邏輯設(shè)計法：通過中間量把輸入和輸出聯(lián)系起來。實際上就找到了輸出和輸入的關(guān)系，完成了設(shè)計任務(wù)。用這種方法設(shè)計PLC程序，設(shè)計者可以順利地設(shè)計出結(jié)果正確的PLC程序。一、PLC控制系統(tǒng)設(shè)計的基本原則1）充分發(fā)揮PLC功能，最大限度地滿足被控對象的控制要求；2）在滿足控制要求的前提下，力求使控制系統(tǒng)簡單、經(jīng)濟、使用及維修方便；3）保證控制系統(tǒng)安全可靠；4）應(yīng)考慮生產(chǎn)的發(fā)展和工藝的改

4、進，在選擇PLC的型號、I/O點數(shù)和存儲器容量等內(nèi)容時，應(yīng)留有適當?shù)挠嗔浚岳谙到y(tǒng)的調(diào)整和擴充。二、PLC控制系統(tǒng)設(shè)計的一般步驟1熟悉被控對象，制定控制方案；2確定I/O設(shè)備；3選擇PLC ： 選擇時主要包括PLC機型、容量、I/O模塊、電源的選擇；4分配PLC的I/O地址：列出輸入/輸出設(shè)備與PLC 輸入輸出端子的對照表；5設(shè)計軟件及硬件；6聯(lián)機調(diào)試；7整理技術(shù)文件：包括設(shè)計說明書、電氣安裝圖、電氣元件明細表及使用說明書等。-實例一 PLC在電梯控制中的應(yīng)用1.熟悉被控對象，制定控制方案；電梯控制是一個隨機控制系統(tǒng)，系統(tǒng)沒有固定的控制順序，其控制作用是根據(jù)PLC外部提出的控制要求（輸入的信

5、號）而實施的。電梯的控制內(nèi)容包括：箱內(nèi)、外按鈕的控制，電梯運行到位開門、關(guān)門的控制，每層指示燈及安全措施、報警作用的控制等。在此以三層的電梯箱內(nèi)控制為例。圖 三層樓電梯控制示意圖電梯控制系統(tǒng)的要求（F:呼梯開關(guān)）（1）電梯在一層或二層時，出現(xiàn)三層呼梯（3FON）信號，則電梯上升，運行到三層，三層限位開關(guān)閉合（SQ:限位開關(guān)；SQ3ON）后停止運行。（2）電梯在一層時，出現(xiàn)二層呼梯（2F=ON）信號，則電梯上升，運行到二層，二層的限位開關(guān)閉合（SQ2=ON）后停止運行。（3）電梯在一層時，同時出現(xiàn)二層和三層的呼梯（2F=ON,3F=ON）信號，則電梯上升運行；先上升到二層（SQ2=ON）,暫停運

6、行2s后，再繼續(xù)上升到三層，直到三層的限位開關(guān)閉合（SQ3=ON）電梯停止運行。（4）電梯在三層或二層時，出現(xiàn)一層呼梯（1F=ON）信號，則電梯下降運行；直到一層的限位開關(guān)閉合（SQ1=ON）,電梯停止運行。（5）電梯在三層時，出現(xiàn)二層呼梯（2F=ON）信號，則電梯下降運行；直到二層的限位開關(guān)閉合（SQ2=ON）,電梯停止運行。 （6）電梯在三層時，同時出現(xiàn)二層或一層呼梯（2F=ON、1F=ON）信號，則電梯下降運行；先到二層，暫停運行2s后，電梯又繼續(xù)下降，直到一層的限位開關(guān)閉合（SQ1=ON）,電梯停止運行。（7）電梯在上升途中，任何下降呼梯均無效。 （8）電梯在下降途中，任何上升呼梯均無

7、效。 （9）電梯到達每層的運行時間限定小于10s；超過10s，則電梯自動停止運行。 （10）此控制采用FX系列PLC實現(xiàn)控制。 -四層電梯控制要求：上行要求：1.當電梯停于1層或2層、或3層時，按S4按鈕呼梯則電梯上升至LS4停。2.當電梯停于1層，若按S2按鈕呼梯，則電梯上升LS2停，若按S3按鈕呼梯，則電梯轎箱上升至LS3停。3.當電梯停于2層，若按S3按鈕呼梯，則電梯上升到LS3停，4.當電梯停于1層而S2、S3按鈕均有人呼梯時，電梯上升到LS2暫停5秒后繼續(xù)上升到LS3停。5.當電梯停于2層，而S3、S4按鈕均有人呼梯時，電梯上升到LS3暫停5秒后繼續(xù)上升到LS4暫停。6.當電梯、停于

8、1層，而S2、S4按鈕均有人呼梯時，電梯上升到LS2暫停5秒后，繼續(xù)上升到LS4停。7.當電梯停于1層，而S3、S4按鈕均有人呼梯時，電梯上升到LS3暫停5秒后繼續(xù)上升到LS4停。8.當電梯停于1層，而S2、S3、S4按鈕均有人呼梯時，電梯上升到LS2暫停5秒后繼續(xù)上升到LS3暫停5秒后繼續(xù)上升到LS4停。下行要求：9.當電梯在4層或3層或2層時，按S1呼梯，則電梯下降到LS1停。10.當電梯停于4層，若按S3呼梯，則電梯下降到LS3停，若按S2呼梯，則電梯下降到LS2停。11.當電梯停于3層，若按S2按鈕呼梯，則電梯下降到LS2停止。12.當電梯停于4層，而S2、S3按鈕均有人呼梯時，電梯下

9、降到LS3暫停5秒后繼續(xù)下降至LS2停。13.當電梯停于4層，而S3、S1均有人呼梯時，電梯下降到LS3暫停5秒，繼續(xù)下降到LS1停止。14.當電梯停于4層，而S3、S2、S1按鈕均有人呼梯，則電梯下降到LS3暫停5秒繼續(xù)下降到LS2暫停5秒后，繼續(xù)下降到LS1停止。15.當電梯停于3層，而S2、S1按鈕均有人呼梯，則電梯下降到LS2暫停5秒后繼續(xù)下降到LS1停止。16.當電梯停于2層，而S1、S3、S4按鈕均有人呼梯，則電梯先下降至LS1暫停5秒后，再上升。17.當電梯停于3層，而S1、S2、S4按鈕均有人呼梯，則電梯先下降至LS2暫停5秒后，繼續(xù)下降到LS1暫停5秒，再上升至LS4停止。注

10、：選擇方向與運行方向不一致時，呼叫無效，內(nèi)選同上。-3.電梯控制程序的設(shè)計1I/O地址分配 對于四層電梯來說：該系統(tǒng)占用PLC的30個I/O口，14個輸入點，16個輸出點，具體的I/O分配如下表所示。序號名    稱輸入點序號名    稱輸出點0一層平層I0.00電梯上行記憶Q0.01二層平層I0.11電梯下行記憶Q0.12三層平層I0.22電機正轉(zhuǎn)Q0.23四層平層I0.33電機反轉(zhuǎn)Q0.34內(nèi)呼一樓I0.44內(nèi)呼一樓指示Q0.45內(nèi)呼二樓I0.55內(nèi)呼二樓指示Q0.56內(nèi)呼三樓I0.66內(nèi)呼三樓指示Q0.67內(nèi)呼四樓I0.77內(nèi)呼

11、四樓指示Q0.78一層外呼上行I1.08一層外呼上行指示Q1.09二層外呼上行I1.19二層外呼上行指示Q1.110三樓外呼上行I1.210三樓外呼上行指示Q1.211二樓外呼下行I1.311二樓外呼下行指示Q1.312三樓外呼下行I1.412三樓外呼下行指示Q1.413四樓外呼下行I1.513四樓外呼下行指示Q1.514手動開門I2.014門電機正轉(zhuǎn)Q1.615手動關(guān)門I2.115門電機反轉(zhuǎn)Q1.716開門限位I2.217關(guān)門限位I2.318電梯上升極限位I2.4  19電梯下降極限位I2.52邏輯設(shè)計圖三層樓電梯廂內(nèi)控制梯形圖 對于四層電梯，PLC外部接線圖本設(shè)計的PLC外部接線

12、圖如圖4-1所示.CPU226CN的傳感器電源24V(DC)可以輸出600mA電流，通過核算在本設(shè)計中PLC容量完全滿足要求，CPU226CN的輸出繼電器觸點容量為2A，電壓范圍為530V（DC）或5250V（AC）2.可編程控制器機型的選擇本系統(tǒng)為四層樓的電梯,采用集選控制方式。所需輸入/輸出點數(shù)與內(nèi)存容量估算如下:1輸入/輸出點的估算：輸入點共有14個，輸出點共有16個,總共30個2. 內(nèi)存容量的估算本系統(tǒng)有開關(guān)量I/O總點數(shù)有30個，模擬量I/O數(shù)為0個。利用估算PLC內(nèi)存總?cè)萘康挠嬎愎? 存字數(shù)=開關(guān)量I/O總點數(shù)×(1015)+模擬量I/O總點數(shù)×(150250

13、)再按30%左右預(yù)留余量。估算本系統(tǒng)需要約1K字節(jié)的內(nèi)存容量。綜合I/O點數(shù)以及內(nèi)存容量，S7200的CPU226輸入，輸出點數(shù)為2416，足以滿足要求。3.梯形圖1 外召喚信號登記及消除 2 內(nèi)指令信號登記及消除點動內(nèi)呼按鈕，信號登記顯示。到層信號取消。本系統(tǒng)設(shè)一樓為基站，兩分鐘內(nèi)無任何操作，電梯自動返回一樓。3 電梯的平層信號處理4 選層定向及反向截梯轎廂上行轎廂下行 5 內(nèi)指令外召喚信號的保持轎廂的內(nèi)呼指令與外召喚指令保持信號，用于在有乘坐需要的樓層停車，并自動或手動執(zhí)行開關(guān)門操作。開關(guān)門執(zhí)行一次之后，信號取消。使電梯能夠繼續(xù)響應(yīng)其他乘坐信號。6 各樓層停車信號7 自動開關(guān)門如梯形圖所示

14、，電梯到層停車后，延時2s開門，5s后自動關(guān)門。并設(shè)有手動開門按扭和關(guān)門按鈕?？蓪崿F(xiàn)即時開關(guān)門。補充：1控制柜(屏) 2一拽引機 3拽引鋼絲繩 4限速器 5限速器鋼繩 6限速器張緊裝置 7轎廂 8安全鉗 9轎廂門安全觸板 10導軌 11對重 12廳門13緩沖器對于一個四層電梯的控制，要解決的主要問題包括以下幾個方面：（1）轎內(nèi)按扭以及各層門廳按扭的設(shè)置；（2）電梯運行位置的監(jiān)測；（3）電梯和各層門廳開關(guān)門狀態(tài)的監(jiān)測；（4）確定控制的邏輯。1. 經(jīng)驗設(shè)計法經(jīng)驗設(shè)計法也叫湊試法。在掌握一些典型控制環(huán)節(jié)和電路設(shè)計的基礎(chǔ)上，根據(jù)被控對象對控制系統(tǒng)的具體要求，憑經(jīng)驗進行選擇、組合。這種方法對于一些簡單的

15、控制系統(tǒng)的設(shè)計是比較湊效的，可以收到快速、簡單的效果。經(jīng)驗設(shè)計法的具體步驟如下：（1） 確定輸入/輸出電器；（2） 確定輸入和輸出點的個數(shù)、選擇PLC機型、進行I/O分配；（3） 做出系統(tǒng)動作工程流程圖；（4） 選擇PLC指令并編寫程序； （5） 編寫其它控制控制要求的程序；（6） 將各個環(huán)節(jié)編寫的程序合理地聯(lián)系起來，即得到一個滿足控制要求的程序。-一、設(shè)計一個燈光閃爍電路.當輸入有效時,要求產(chǎn)生一個2S通,1S斷的閃爍信號.二、設(shè)計一個鍋爐鼓風機和引風機控制的梯形圖.控制要求: (1)開機時首先啟動引風機,10S后自動起動鼓風機. (2)停止時,立即關(guān)斷鼓風機,經(jīng)過20S后自動關(guān)斷引風機.三、設(shè)計一個30小時40分鐘的長延時電路程序.四、設(shè)計一個照明燈控制程序.當按下接在I0.0上的按鈕后,接在Q0.0上的照明燈可發(fā)光30S,如果在這段時間內(nèi)又有人按下按鈕,則時間間隔從頭開始.這樣可確保在最后依次按下按鈕后,燈光維持30S.五、設(shè)計一個搶答電路程序.出題人提出問題,3個答題人按動按鈕,僅僅是最早按的人面前的信號等亮,然后出題人按動復(fù)位按鈕后,引出下一個問題.&&&&&&&&&&&&a