西門(mén)子S7-200PLC_控制4四層電梯方案.doc

1、v1.0可編輯可修改PLC 程序設(shè)計(jì)的一般步驟進(jìn)行 PLC控制設(shè)計(jì)時(shí)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(biāo)、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(lèi)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(duì)系統(tǒng)有一個(gè)全面的了解。? 2. 熟悉使用的 PLC的類(lèi)型、功能、編程語(yǔ)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(guò)程，結(jié)合采用的PLC的功能強(qiáng)弱，確定PLC 在整個(gè)控制系統(tǒng)中所承擔(dān)的工作任務(wù)。PLC設(shè)計(jì)主要有以下幾個(gè)步驟：? 1根據(jù) PLC

2、擔(dān)負(fù)的任務(wù)，明確 PLC的輸入輸出信號(hào)的種類(lèi)和數(shù)量，編制輸入輸出信號(hào)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(xiě) PLC梯形圖程序。? 5編寫(xiě) PLC語(yǔ)句程序。? 6程序調(diào)試和修改。? 7編制程序使用說(shuō)明書(shū)和其他文件PLC程序設(shè)計(jì)常用的方法：主要有經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)法、繼電器控制電路轉(zhuǎn)換為梯形圖法、順序控制設(shè)計(jì)法、邏輯設(shè)計(jì)法等。? 1. 經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)法：經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)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(duì)象的具體要求，進(jìn)行選擇組合， 并多次反復(fù)調(diào)試和修改梯形圖， 有時(shí)需增加一些輔助觸點(diǎn)和中間編程環(huán)節(jié)，才能達(dá)到控制要求。這種方法沒(méi)有規(guī)律可遵循，設(shè)計(jì)所用

3、的時(shí)間和設(shè)計(jì)質(zhì)量與設(shè)計(jì)者的經(jīng)驗(yàn)有很大的關(guān)系，所以稱(chēng)為經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)法。?2. 繼電器控制電路轉(zhuǎn)換為梯形圖法：用 PLC的外部硬件接線(xiàn)和梯形圖軟件來(lái)實(shí)現(xiàn)繼電器控制系統(tǒng)的功能。? 3. 順序控制設(shè)計(jì)法：根據(jù)功能流程圖，以步為核心，從起始步開(kāi)始一步一步地設(shè)計(jì)下去，直至完成。此法的關(guān)鍵是畫(huà)出功能流程圖。1v1.0可編輯可修改? 4. 邏輯設(shè)計(jì)法：通過(guò)中間量把輸入和輸出聯(lián)系起來(lái)。實(shí)際上就找到了輸出和輸入的關(guān)系，完成了設(shè)計(jì)任務(wù)。用這種方法設(shè)計(jì)PLC程序，設(shè)計(jì)者可以順利地設(shè)計(jì)出結(jié)果正確的PLC程序。一、 PLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的基本原則1）充分發(fā)揮PLC功能，最大限度地滿(mǎn)足被控對(duì)象的控制要求；2）在滿(mǎn)足控制要求的前提

4、下，力求使控制系統(tǒng)簡(jiǎn)單、經(jīng)濟(jì)、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)展和工藝的改進(jìn)，在選擇PLC的型號(hào)、 I/O 點(diǎn)數(shù)和存儲(chǔ)器容量等內(nèi)容時(shí)，應(yīng)留有適當(dāng)?shù)挠嗔?，以利于系統(tǒng)的調(diào)整和擴(kuò)充。二、 PLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的一般步驟1熟悉被控對(duì)象，制定控制方案；2確定 I/O 設(shè)備；3選擇 PLC ： 選擇時(shí)主要包括PLC機(jī)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(duì)照表；5設(shè)計(jì)軟件及硬件；6聯(lián)機(jī)調(diào)試；7整理技術(shù)文件：包括設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)、電氣安裝圖、電氣元件明細(xì)表及使用說(shuō)明書(shū)等。-實(shí)例一 PLC 在電梯控制中的應(yīng)用1. 熟

5、悉被控對(duì)象，制定控制方案；電梯控制是一個(gè)隨機(jī)控制系統(tǒng)，系統(tǒng)沒(méi)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（輸入的信號(hào)）而實(shí)施的。電梯的控制內(nèi)容包括：箱內(nèi)、外按鈕的控制，電梯運(yùn)行到位開(kāi)門(mén)、關(guān)門(mén)的控制，每層指示燈及安2v1.0可編輯可修改全措施、報(bào)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(kāi)關(guān)）（ 1）電梯在一層或二層時(shí)，出現(xiàn)三層呼梯（ 3F ON）信號(hào)，則電梯上升，運(yùn)行到三層，三層限位開(kāi)關(guān)閉合（ SQ:限位開(kāi)關(guān)； SQ3 ON）后停止運(yùn)行。（ 2）電梯在一層時(shí)，出現(xiàn)二層呼梯（ 2F=ON）信號(hào)，則電梯上升，運(yùn)行到二層，二層的限

6、位開(kāi)關(guān)閉合（ SQ2=ON）后停止運(yùn)行。（ 3）電梯在一層時(shí)，同時(shí)出現(xiàn)二層和三層的呼梯（2F=ON,3F=ON）信號(hào)，則電梯上升運(yùn)行；先上升到二層（ SQ2=ON） , 暫停運(yùn)行2s 后，再繼續(xù)上升到三層，直到三層的限位開(kāi)關(guān)閉合（SQ3=ON）電梯停止運(yùn)行。（ 4）電梯在三層或二層時(shí)，出現(xiàn)一層呼梯（ 1F=ON）信號(hào)，則電梯下降運(yùn)行；直到一層的限位開(kāi)關(guān)閉合（ SQ1=ON）, 電梯停止運(yùn)行。（ 5）電梯在三層時(shí)，出現(xiàn)二層呼梯（2F=ON）信號(hào)，則電梯下降運(yùn)行；直到二層的限位開(kāi)關(guān)閉合（ SQ2=ON） , 電梯停止運(yùn)行。（ 6）電梯在三層時(shí)，同時(shí)出現(xiàn)二層或一層呼梯（2F=ON、 1F=ON）信號(hào)

7、，則電梯下降運(yùn)行；先到二層，暫停運(yùn)行2s 后，電梯又繼續(xù)下降，直到一層的限位開(kāi)關(guān)閉合（SQ1=ON） , 電梯停止運(yùn)行。（ 7）電梯在上升途中，任何下降呼梯均無(wú)效。（ 8）電梯在下降途中，任何上升呼梯均無(wú)效。（ 9）電梯到達(dá)每層的運(yùn)行時(shí)間限定小于10s ；超過(guò) 10s，則電梯自動(dòng)停止運(yùn)行。（ 10）此控制采用 FX 系列 PLC實(shí)現(xiàn)控制。-四層電梯控制要求：上行要求：1. 當(dāng)電梯停于1層或 2 層、或 3 層時(shí)，按 S4 按鈕呼梯則電梯上升至LS4 停。2. 當(dāng)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。3v1.0可編輯可修改

8、3.當(dāng)電梯停于2層，若按 S3按鈕呼梯，則電梯上升到LS3 停，4.當(dāng)電梯停于1層而 S2、S3按鈕均有人呼梯時(shí)，電梯上升到LS2 暫停 5 秒后繼續(xù)上升到LS3 停。5.當(dāng)電梯停于2層，而 S3、 S4 按鈕均有人呼梯時(shí)，電梯上升到LS3 暫停 5 秒后繼續(xù)上升到LS4 暫停。6.當(dāng)電梯、 停于 1 層，而 S2、S4 按鈕均有人呼梯時(shí)， 電梯上升到LS2 暫停 5 秒后， 繼續(xù)上升到 LS4 停。7.當(dāng)電梯停于1層，而 S3、 S4 按鈕均有人呼梯時(shí)，電梯上升到LS3 暫停 5 秒后繼續(xù)上升到LS4 停。8.當(dāng)電梯停于1層，而 S2、 S3、S4 按鈕均有人呼梯時(shí)，電梯上升到LS2 暫停

9、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(dāng)電梯在 4 層或 3 層或 2 層時(shí)，按 S1 呼梯，則電梯下降到LS1 停。10. 當(dāng)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(dāng)電梯停于3層，若按S2按鈕呼梯，則電梯下降到LS2 停止。12. 當(dāng)電梯停于4層，而 S2、 S3按鈕均有人呼梯時(shí)，電梯下降到LS3 暫停 5 秒后繼續(xù)下降至 LS2 停。13. 當(dāng)電梯停于4層，而 S3、 S1均有人呼梯時(shí)，電梯下降到LS3 暫停 5 秒，繼續(xù)下降到LS1 停止。14. 當(dāng)電梯停于4層，而 S3、 S2、

10、 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(dāng)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(dāng)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(dāng)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：選擇方向與運(yùn)行方向不一致時(shí)，呼叫無(wú)效，內(nèi)選同上。-3. 電梯控制程序的設(shè)計(jì)1 I/O 地址分配

11、4v1.0可編輯可修改對(duì)于四層電梯來(lái)說(shuō)：該系統(tǒng)占用PLC的 30 個(gè) I/O 口， 14 個(gè)輸入點(diǎn)， 16 個(gè)輸出點(diǎn)，具體的I/O 分配如下表所示。序號(hào)名稱(chēng)輸入點(diǎn)序號(hào)名稱(chēng)輸出點(diǎn)0一層平層0電梯上行記憶1二層平層1電梯下行記憶2三層平層2電機(jī)正轉(zhuǎn)3四層平層3電機(jī)反轉(zhuǎn)4內(nèi)呼一樓4內(nèi)呼一樓指示5內(nèi)呼二樓5內(nèi)呼二樓指示6內(nèi)呼三樓6內(nèi)呼三樓指示7內(nèi)呼四樓7內(nèi)呼四樓指示8一層外呼上行8一層外呼上行指示9二層外呼上行9二層外呼上行指示10三樓外呼上行10三樓外呼上行指示11二樓外呼下行11二樓外呼下行指示12三樓外呼下行12三樓外呼下行指示13四樓外呼下行13四樓外呼下行指示14手動(dòng)開(kāi)門(mén)14門(mén)電機(jī)正轉(zhuǎn)15手

12、動(dòng)關(guān)門(mén)15門(mén)電機(jī)反轉(zhuǎn)16開(kāi)門(mén)限位17關(guān)門(mén)限位18電梯上升極限位19電梯下降極限位5v1.0可編輯可修改2邏輯設(shè)計(jì)X000X005X002M100X001M100X000X004X001M101M101X000X004X005X001X002M102M102T0X001M102T0M103M103M103T0K20M100T2Y001Y000M101M1026X002X003X000M104X001M104X002X004X001M105M105X002X003X004X001X000M106M106T1X001M106T1M107M107M107T1K20M104T2Y000Y001M105M

13、106X000X001X002T2K100v1.0可編輯可修改圖三層樓電梯廂內(nèi)控制梯形圖對(duì)于四層電梯，PLC外部接線(xiàn)圖本設(shè)計(jì)的PLC 外部接線(xiàn)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(guò)核算在本設(shè)計(jì)中PLC容量完全滿(mǎn)足要求， CPU226CN的輸出繼電器觸點(diǎn)容量為 2A，電壓范圍為 530V（ DC）或 5250V（AC）7v1.0可編輯可修改2. 可編程控制器機(jī)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(diǎn)數(shù)與內(nèi)存容量估算如下:1輸入 / 輸出點(diǎn)的估算：輸入點(diǎn)共有 14 個(gè)，輸出點(diǎn)共有16 個(gè) , 總共 30 個(gè)2. 內(nèi)

14、存容量的估算本系統(tǒng)有開(kāi)關(guān)量I/O 總點(diǎn)數(shù)有 30 個(gè)，模擬量 I/O 數(shù)為 0 個(gè)。利用估算 PLC內(nèi)存總?cè)萘康挠?jì)算公式 :存字?jǐn)?shù) =開(kāi)關(guān)量 I/O 總點(diǎn)數(shù) (10 15)+模擬量 I/O 總點(diǎn)數(shù) (150 250) 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(diǎn)數(shù)以及內(nèi)存容量， S7200 的 CPU226輸入，輸出點(diǎn)數(shù)為2416，足以滿(mǎn)足要求。8v1.0可編輯可修改3. 梯形圖1 外召喚信號(hào)登記及消除2內(nèi)指令信號(hào)登記及消除點(diǎn)動(dòng)內(nèi)呼按鈕，信號(hào)登記顯示。到層信號(hào)取消。本系統(tǒng)設(shè)一樓為基站，兩分鐘內(nèi)無(wú)任何操作，電梯自動(dòng)返回一樓。9v1.0可編輯可修改3 電梯的平層

15、信號(hào)處理4 選層定向及反向截梯轎廂上行10v1.0可編輯可修改11v1.0可編輯可修改轎廂下行12v1.0可編輯可修改5 內(nèi)指令外召喚信號(hào)的保持轎廂的內(nèi)呼指令與外召喚指令保持信號(hào)，用于在有乘坐需要的樓層停車(chē)，并自動(dòng)或手動(dòng)執(zhí)行開(kāi)關(guān)門(mén)操作。開(kāi)關(guān)門(mén)執(zhí)行一次之后，信號(hào)取消。使電梯能夠繼續(xù)響應(yīng)其他乘坐信號(hào)。13v1.0可編輯可修改14v1.0可編輯可修改6 各樓層停車(chē)信號(hào)7 自動(dòng)開(kāi)關(guān)門(mén)如梯形圖所示， 電梯到層停車(chē)后， 延時(shí) 2s 開(kāi)門(mén)，5s 后自動(dòng)關(guān)門(mén)。并設(shè)有手動(dòng)開(kāi)門(mén)按扭和關(guān)門(mén)按鈕。可實(shí)現(xiàn)即時(shí)開(kāi)關(guān)門(mén)。15v1.0可編輯可修改補(bǔ)充：1控制柜 ( 屏 ) 2一拽引機(jī)3 拽引鋼絲繩4 限速器5限速器鋼繩6 限

16、速器張緊裝置7 轎廂8 安全鉗9 轎廂門(mén)安全觸板10 導(dǎo)軌11 對(duì)重12 廳門(mén) 13緩沖器對(duì)于一個(gè)四層電梯的控制，要解決的主要問(wèn)題包括以下幾個(gè)方面：（1）轎內(nèi)按扭以及各層門(mén)廳按扭的設(shè)置；（2）電梯運(yùn)行位置的監(jiān)測(cè)；（3）電梯和各層門(mén)廳開(kāi)關(guān)門(mén)狀態(tài)的監(jiān)測(cè)；（4）確定控制的邏輯。1. 經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)法16v1.0可編輯可修改經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)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(jì)的基礎(chǔ)上，根據(jù)被控對(duì)象對(duì)控制系統(tǒng)的具體要求，憑經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行選擇、組合。這種方法對(duì)于一些簡(jiǎn)單的控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)是比較湊效的，可以收到快速、簡(jiǎn)單的效果。經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)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(diǎn)的個(gè)數(shù)、選擇PLC機(jī)型、進(jìn)行 I/O 分配；（3） 做出系統(tǒng)動(dòng)作工程流程圖；（4） 選擇 PLC指令并編寫(xiě)程序；（5） 編寫(xiě)其它控制控制要求的程序；（6） 將各個(gè)環(huán)節(jié)編寫(xiě)的程序合理地聯(lián)系起來(lái)，即得到一個(gè)滿(mǎn)足控制要求的程序。-一、設(shè)計(jì)一個(gè)燈光閃爍電路. 當(dāng)輸入有效時(shí) , 要求產(chǎn)生一個(gè) 2S 通,1S 斷的閃爍信號(hào) .二、設(shè)計(jì)一個(gè)鍋爐鼓風(fēng)機(jī)和引風(fēng)機(jī)控制的梯形圖. 控制要求 :(1) 開(kāi)機(jī)時(shí)首先啟動(dòng)引風(fēng)機(jī) ,10S 后自動(dòng)起動(dòng)鼓風(fēng)機(jī) .(2) 停止時(shí) , 立即關(guān)斷鼓風(fēng)機(jī) , 經(jīng)過(guò) 20S 后自動(dòng)關(guān)斷引風(fēng)機(jī) .三、設(shè)計(jì)一個(gè) 30 小時(shí) 40 分鐘的長(zhǎng)延時(shí)電路程序.四、設(shè)計(jì)一個(gè)照明