西門子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)計的一般步驟進(jìn)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(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(qiáng)弱，確定PLC 在整個控制系統(tǒng)中所承擔(dān)的工作任務(wù)。PLC設(shè)計主要有以下幾個步驟：? 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(jìn)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(dá)到控制要求。這種方法沒有規(guī)律可遵循，設(shè)計所用

3、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. 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。1v1.0可編輯可修改? 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

4、下，力求使控制系統(tǒng)簡單、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、 I/O 點數(shù)和存儲器容量等內(nèi)容時，應(yīng)留有適當(dāng)?shù)挠嗔浚岳谙到y(tǒng)的調(diào)整和擴(kuò)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(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 輸入輸出端子的對照表；5設(shè)計軟件及硬件；6聯(lián)機(jī)調(diào)試；7整理技術(shù)文件：包括設(shè)計說明書、電氣安裝圖、電氣元件明細(xì)表及使用說明書等。-實例一 PLC 在電梯控制中的應(yīng)用1. 熟

5、悉被控對象，制定控制方案；電梯控制是一個隨機(jī)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2v1.0可編輯可修改全措施、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（ 3F ON）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)； SQ3 ON）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

6、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

7、，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，任何上升呼梯均無效。（ 9）電梯到達(dá)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(dāng)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(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，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，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， 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，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，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，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，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，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1 I/O 地址分配

11、4v1.0可編輯可修改對于四層電梯來說：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手動開門14門電機(jī)正轉(zhuǎn)15手

12、動關(guān)門15門電機(jī)反轉(zhuǎn)16開門限位17關(guān)門限位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)控制梯形圖對于四層電梯，PLC外部接線圖本設(shè)計的PLC 外部接線圖如圖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）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)

14、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?jǐn)?shù) =開關(guān)量 I/O 總點數(shù) (10 15)+模擬量 I/O 總點數(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。8v1.0可編輯可修改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。9v1.0可編輯可修改3 電梯的平層

15、信號處理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。13v1.0可編輯可修改14v1.0可編輯可修改6 各樓層停車信號7 自動開關(guān)門如梯形圖所示， 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。15v1.0可編輯可修改補充：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 轎廂門安全觸板10 導(dǎo)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16v1.0可編輯可修改經(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(jìn)行選擇、組合。這種方法對于一些簡單的控制系統(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(jī)型、進(jìn)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(dāng)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(fēng)機(jī)和引風(fēng)機(jī)控制的梯形圖. 控制要求 :(1) 開機(jī)時首先啟動引風(fēng)機(jī) ,10S 后自動起動鼓風(fēng)機(jī) .(2) 停止時 , 立即關(guān)斷鼓風(fēng)機(jī) , 經(jīng)過 20S 后自動關(guān)斷引風(fēng)機(jī) .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