PLC課程設(shè)計(jì) -

1、1目 錄1.1.可編程控制器的簡(jiǎn)介可編程控制器的簡(jiǎn)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(lái)發(fā)展趨勢(shì) .4 2.課程設(shè)計(jì)目的課程設(shè)計(jì)目的 .4 3.3.電梯模型電梯模型 PLCPLC 控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) .5 3.1 電梯控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的功能 .53.2 三層電梯設(shè)計(jì)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(jì).74.2 軟件的設(shè)計(jì).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(jì)總結(jié)設(shè)計(jì)總結(jié)

2、 .77.參考文獻(xiàn)參考文獻(xiàn) .351 1、可編程控制器的簡(jiǎn)介、可編程控制器的簡(jiǎn)介可編程控制器，采用可編程序的存儲(chǔ)器，用以在其內(nèi)部存儲(chǔ)執(zhí)行邏輯運(yùn)算、順序控制、定時(shí)/計(jì)數(shù)和算術(shù)運(yùn)算等操作指令，并通過(guò)數(shù)字式或模擬式的輸入、輸出接口，控制各種類型的機(jī)械或生產(chǎn)過(guò)程?？删幊炭刂破魇且晕⑻幚砥鳛楹诵模Y(jié)合計(jì)算機(jī)技術(shù)，自動(dòng)控制技術(shù)和通信技術(shù)發(fā)展起來(lái)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(jìn)行工作的。即 PLC 運(yùn)行時(shí)，CPU 根據(jù)2用戶按控制要求編制好并存于用戶存儲(chǔ)器中的程序，按指令步序號(hào)（或地址號(hào)）作周期性循環(huán)掃描，如無(wú)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(guò)程中，還要完成對(duì)輸入信號(hào)的采樣和對(duì)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(jì)的數(shù)字運(yùn)算操作的電子裝置。它采用可以編制程序的存儲(chǔ)器，用來(lái)在其內(nèi)部存儲(chǔ)執(zhí)行邏輯運(yùn)算、順序運(yùn)算、計(jì)時(shí)、計(jì)數(shù)和算術(shù)運(yùn)算等操作的指令，并能通過(guò)數(shù)字式或模擬式的輸入和輸出，控制各種類型的機(jī)械或生產(chǎn)過(guò)程。PLC 已經(jīng)廣泛應(yīng)用于鋼鐵、石油、化工、電力、建材、機(jī)械制造、汽車、輕紡、交通運(yùn)輸、環(huán)保及文化娛樂(lè)等各個(gè)行業(yè)。它具有高可靠性、抗干擾能力強(qiáng)、功能強(qiáng)大、靈活，易學(xué)

4、易用、體積小，重量輕，價(jià)格便宜的特點(diǎn)。 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(chǎng)合中的檢測(cè)、監(jiān)測(cè)及控制的自動(dòng)化。S7-200 系列的強(qiáng)大功能使其無(wú)論在獨(dú)立運(yùn)行中，或相連成網(wǎng)絡(luò)皆能實(shí)現(xiàn)復(fù)雜控制功能。目前，可編程控制器成為工業(yè)自動(dòng)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(dòng)化三大支柱的首位。其應(yīng)用的深度和廣度成為衡量一個(gè)國(guó)家工業(yè)自動(dòng)化程度高低的標(biāo)志。 1.41.4 未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)（1 1）產(chǎn)品規(guī)模向大、小兩個(gè)方向發(fā)展。（2 2）PLC 在閉環(huán)過(guò)程控制中應(yīng)用日益廣泛。 （3 3）不斷加強(qiáng)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(yǔ)言趨向標(biāo)準(zhǔn)化。 （6 6）發(fā)展容錯(cuò)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(jì)目的課程設(shè)計(jì)目的本設(shè)計(jì)主要是想通過(guò)對(duì)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(shí)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(yùn)作，達(dá)到對(duì)所學(xué)知識(shí)的應(yīng)用和延伸。（1）通過(guò)對(duì)工程實(shí)例的模擬，熟練的掌握 PLC 的編程和程序調(diào)試方法。（2）進(jìn)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(jì)

6、控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)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(guó)民經(jīng)濟(jì)和生活中有著廣泛的應(yīng)用。電梯作為高層建筑中垂直運(yùn)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(dòng)化程度最高的先進(jìn)設(shè)備的一種。以前的電梯主要采用單片機(jī)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(shí)現(xiàn)的功能電梯停于 1F 或 2F 時(shí)，按 3F 電梯呼叫，電梯上升到 3F 才停止。電梯停于 2F 或 3F 時(shí)，按 1F 電梯呼叫，電梯下降到 1F 才停止。電梯停于 1F 時(shí)，按 2F 電梯呼叫，電梯上升到

7、 2F 停止。電梯停于 3F 時(shí)，按 2F 電梯呼叫，電梯下降到 2F 停止。電梯停于 1F 時(shí)，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(shí)，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(wú)效。每層樓之間到達(dá)時(shí)間應(yīng)在 12S 之內(nèi)完成，否則電梯停機(jī)。3.23.2 三層電梯設(shè)計(jì)要求電梯在上升的過(guò)程中只響應(yīng)向上的呼叫，在下降的過(guò)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(shí)，同時(shí)有不同呼叫時(shí)，誰(shuí)先呼叫執(zhí)行誰(shuí)。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(jì)方案三層電梯控制系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)方案4.14.1 硬件設(shè)計(jì)硬件設(shè)計(jì)電梯機(jī)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(dòng)系統(tǒng)（7）電氣控制系統(tǒng)（8）安全保護(hù)系統(tǒng) PLC 控制器橋廂內(nèi)外呼梯按鈕電路脈沖計(jì)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(jī)（拖動(dòng)電機(jī)上下運(yùn)行）4電梯控制系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)圖4.24.2 軟件設(shè)計(jì)軟件設(shè)計(jì)由于控制中PLC需要持續(xù)信號(hào)，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(hào)。此芯片將保持該信號(hào)直到此觸發(fā)器被復(fù)位時(shí)清除，復(fù)位該觸發(fā)器的是1層與3層的平層信號(hào)，所以當(dāng)電梯到達(dá)最頂層或最底層時(shí)，復(fù)位信號(hào)使SR鎖存器復(fù)位，但是2層復(fù)位信號(hào)由軟件進(jìn)行控制，因?yàn)槎訛橹虚g樓層。所以當(dāng)此電梯正在上行或者下行時(shí)，且電梯有應(yīng)當(dāng)響應(yīng)的運(yùn)行方向時(shí)，其對(duì)應(yīng)指示燈應(yīng)閃爍以顯示其當(dāng)前所在樓層及運(yùn)行狀況，此時(shí)，PLC將重置對(duì)應(yīng)已經(jīng)響應(yīng)的樓層呼叫信號(hào)。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(gè)開門按鈕，共 4 個(gè)。 。電梯轎廂所在樓層通過(guò)三個(gè) LED 顯示，每層對(duì)應(yīng)一個(gè)，通過(guò)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(hào)M0.3三樓全部按鈕M1.7關(guān)門脈沖信號(hào)M0.4二樓全部按鈕M2.0關(guān)門停信號(hào)M0.5一樓外部按鈕M2.1一樓上信號(hào)M0.6二樓向下按鈕M2.2二樓上信號(hào)M0.7二樓向上按鈕M2.3三樓下信號(hào)M1.0三樓外部按鈕M2.4二樓下信號(hào)M1.1至一樓按鈕M2.5停車脈沖信號(hào)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(shí)驗(yàn)面

12、板5.5.梯形圖梯形圖8910111213141516171815.5.設(shè)計(jì)總結(jié)設(shè)計(jì)總結(jié) 對(duì)于此次課程設(shè)計(jì)，首先感謝孫老師在此期間給于我的細(xì)心指導(dǎo)和教誨。這次程設(shè)計(jì)研究了電梯 PLC 的控制，分析電梯的運(yùn)行過(guò)程的基礎(chǔ)上，研究模擬電梯的控制，設(shè)計(jì)了電梯控制系統(tǒng)的簡(jiǎn)單模型，使學(xué)生們?nèi)菀椎谜莆?PLC 的有關(guān)知識(shí)和用法，培養(yǎng)學(xué)生電氣等理論知識(shí)，掌握 PLC 控制的基礎(chǔ)知識(shí)，掌握程序的閱讀和編寫，掌握獨(dú)立分析的能力，解決生產(chǎn)實(shí)際問(wèn)題的能力。還有對(duì)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(jì)，程序的運(yùn)行過(guò)程，讓我理解了自動(dòng)控制技術(shù)的先進(jìn)化，柔性化，系統(tǒng)化。本次課程設(shè)計(jì)使我清楚地認(rèn)識(shí)了自己對(duì)專業(yè)知識(shí)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