plc四層電梯版

1、電氣控制及其可編程控制器課程設(shè)計(jì)-四層電梯控制程序設(shè)計(jì)學(xué)校 :上海海事大學(xué)學(xué)院 :物流工程學(xué)院專業(yè) :電氣工程及其自動(dòng)化班級(jí):電氣 112 班姓名 :王志剛學(xué)號(hào) :2011102310622014年 6 月目錄一、課程設(shè)計(jì)的任務(wù)及要求31.前言32.課程設(shè)計(jì)的任務(wù)33.課程設(shè)計(jì)的要求3二、實(shí)驗(yàn)設(shè)備4三、接線圖和地址表41.PLC接線圖42.THPLC-DT型四層電梯實(shí)物教學(xué)模型面板布置圖53.輸入 / 輸出的地址分配表5四、程序設(shè)計(jì)和調(diào)試61.程序設(shè)計(jì)流程圖62.程序部分設(shè)計(jì)思路73.中間繼電器功能表114.遇到的問題與調(diào)試12五、課程設(shè)計(jì)小結(jié)12六、程序清單（見附錄）13一、 課程設(shè)計(jì)的任務(wù)

2、和要求1. 前言隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展， 現(xiàn)代城市中的高層建筑日益增多， 電梯成為人們?nèi)粘Ｉ畋夭豢缮俚拇焦ぞ摺?而電梯性能的好壞， 除了電機(jī)等硬件以外， 電梯控制系統(tǒng)是其核心因素。 PLC（Programmable logic controller）因其簡單易用、可靠性高、維修養(yǎng)護(hù)方便和抗干擾能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)， 在電梯控制領(lǐng)域應(yīng)用極為廣泛。 本文以三菱 FX 2N 系列 PLC 為例，以四層電梯為設(shè)計(jì)對(duì)象，分別從電梯控制系統(tǒng)的構(gòu)成及工作原理，系統(tǒng) PLC配置方案， PLC 軟件設(shè)計(jì)， PLC 軟件的調(diào)試仿真和電梯硬件選取等方面，闡述了 PLC 在電梯控制系統(tǒng)中的應(yīng)用，形成了以 PLC 為控制系統(tǒng)的完整

3、的電梯模型，使電梯在更精確、更可靠、更快速的控制平臺(tái)上運(yùn)行。2. 課程設(shè)計(jì)的任務(wù)A學(xué)習(xí) PLC程序設(shè)計(jì)方法；B熟練應(yīng)用 GX-DEVELOPER軟件進(jìn)行編程；C. 熟練掌握 PLC的編程和程序調(diào)試方法；D. 熟悉四層電梯內(nèi)外按鈕控制的編程方法；3. 課程設(shè)計(jì)的要求A. 外呼梯控制開始時(shí)，電梯處于任意一層；當(dāng)有外呼梯信號(hào)（按外呼梯上或下按鈕）到來時(shí)，該外呼梯指示燈亮；電梯響應(yīng)，上行或下行；到達(dá)該樓層時(shí)（該樓層的“平層”輸入信號(hào)為 ON），電梯停止運(yùn)行， 該層外呼梯指示燈熄滅， 電梯門打開（“開門限位”信號(hào)為 ON時(shí)開門動(dòng)作結(jié)束），延時(shí) 3S 后自動(dòng)關(guān)門（“關(guān)門限位”信號(hào)為ON時(shí)關(guān)門動(dòng)作結(jié)束）。B

4、. 內(nèi)呼梯控制開始時(shí)，電梯處于任意一層；當(dāng)有內(nèi)呼梯信號(hào)（按內(nèi)呼梯按鈕）到來時(shí)，該內(nèi)呼梯指示燈亮；電梯響應(yīng)，上行或下行；到達(dá)該樓層時(shí)（該樓層的“平層”輸入信號(hào)為 ON），電梯停止運(yùn)行，該層內(nèi)呼梯指示燈熄滅，電梯門打開（ “開門限位”信號(hào)為 ON時(shí)開門動(dòng)作結(jié)束），延時(shí) 3S 后自動(dòng)關(guān)門（“關(guān)門限位”信號(hào)為 ON 時(shí)關(guān)門動(dòng)作結(jié)束）。C. 順向截梯功能在電梯上升（或下降）運(yùn)行途中，出現(xiàn)同方向的內(nèi)、外呼梯信號(hào)均響應(yīng)。例如，電梯上升去四樓（響應(yīng)四樓的內(nèi)、外呼） ，在上升到三樓前按下三樓“外呼梯上”按鈕，則電梯到達(dá)三樓順停（平層停、開門、延時(shí) 3S 后自動(dòng)關(guān)門），然后繼續(xù)上行去四樓。如果按三樓“外呼梯下”按

5、鈕，則不進(jìn)行三樓順停，只有達(dá)到四樓返回時(shí)才響應(yīng)三樓“外呼梯下”的外呼梯信號(hào)。在電梯上升（或下降）運(yùn)行途中，任何反方向下降（或上升）的內(nèi)、外呼梯信號(hào)均不響應(yīng)；等到前方向無其它內(nèi)、 外呼梯信號(hào)時(shí)，則電梯響應(yīng)該外呼梯信號(hào)。D. 最遠(yuǎn)反向外呼梯響應(yīng)功能如：電梯在一樓，而同時(shí)有二層向下外呼梯，三層向下外呼梯，四層向下外呼梯，則電梯先去四樓響應(yīng)四層向下外呼梯信號(hào)。E. 電梯未平層或運(yùn)行時(shí)， 電梯門不能打開； 電梯門處于打開狀態(tài)時(shí)， 電梯不能運(yùn)行。若電梯停于某層樓，按該層內(nèi)外呼，則執(zhí)行開門動(dòng)作。F. 一樓等待：若沒有內(nèi)、外呼信號(hào)，延時(shí) 20 秒，電梯自動(dòng)停到一樓但不執(zhí)行開門動(dòng)作。二、實(shí)驗(yàn)設(shè)備1 個(gè)人電腦 P

6、C。2 THPLC-1A型 電氣控制綜合實(shí)驗(yàn)臺(tái)。3 RS 232 數(shù)據(jù)通信線。4 THPLC-DT型四層電梯實(shí)物教學(xué)模型。5 導(dǎo)線若干。三、接線圖和地址表1、PLC 接線圖2、THPLC-DT型四層電梯實(shí)物教學(xué)模型面板布置圖3、輸入 / 輸出的地址分配表：序號(hào)012345678910111213141516171819名稱一層內(nèi)呼二層內(nèi)呼三層內(nèi)呼四層內(nèi)呼一層外呼上二層外呼下二層外呼上三層外呼下三層外呼上四層外呼下開門開關(guān)關(guān)門開關(guān)一層平層二層平層三層平層四層平層開門限位關(guān)門限位電梯上升極限位電梯下降極限位輸入點(diǎn)序號(hào)X00X11X22X33X44X55X66X77X108X1191011X1212

7、X1313X14X15X16X17名稱一層內(nèi)呼指示二層內(nèi)呼指示三層內(nèi)呼指示四層內(nèi)呼指示一層外呼上指示二層外呼下指示二層外呼上指示三層外呼下指示三層外呼上指示四層外聽下指示電梯上行電梯下行門電機(jī)開門電機(jī)關(guān)輸出點(diǎn)Y0Y1Y2Y3Y4Y5Y6Y7Y10Y11Y12Y13Y14Y15注：（1）本次課程設(shè)計(jì)要求按照此地址分配表進(jìn)行接線和程序編寫；（2）THPLC-1A型 電氣控制綜合實(shí)驗(yàn)臺(tái)使用的三菱 PLC 為 FX 2N -32MR ，輸入 16 點(diǎn) /輸出 16 點(diǎn)。因此上表中開、關(guān)門開關(guān)以及電梯上下降極限位不用。四、程序設(shè)計(jì)與調(diào)試1、程序設(shè)計(jì)流程圖2、部分程序設(shè)計(jì)思路a. 內(nèi)外呼信號(hào)判斷：分別用內(nèi)

8、呼開關(guān) X0 X3 以及 X12X15來控制內(nèi)呼指示燈Y0Y3，外呼開關(guān)X4X11、電梯上下狀態(tài)繼電器M10、M11以及 X12X15來控制，并使用自保，使得電梯有內(nèi)外呼信號(hào)時(shí)各繼電器持續(xù)輸出高電平，由此確定內(nèi)外呼信號(hào)。 同時(shí)在X 與 M連接中間加上對(duì)應(yīng)樓層的平層開關(guān)常閉作為停止，使得電梯到達(dá)樓層后對(duì)應(yīng)繼電器斷開，由此確定到達(dá)樓層。如二樓內(nèi)呼：三樓外下呼：b. 所在樓層判斷：在本次試驗(yàn)中， 試驗(yàn)器材里， 四層電梯的模型有樓層限位開關(guān)， 也就是平層時(shí)的限位開關(guān)，所以可以通過電梯觸碰到的限位開關(guān)來判斷電梯停止時(shí)所在的樓層。c. 電梯上下行控制：我們?nèi)菀字离娞萆舷滦械那闆r的分類， 如上升時(shí)可以到二

9、、 三、四樓，于是，我們就分這幾種情況來討論電梯上升的情況。 如上升到四樓，我們可以從一樓上，二樓上，三樓上，然后就有如下程序：同理然后可以得到相應(yīng)的升至二樓，三樓的狀態(tài)，因此電梯上行就可以表示為：再同理可以知道，電梯下行的情況有下至三樓，二樓，一樓，再根據(jù)具體情況可以做出下至該樓層所需條件。如下至二樓時(shí)有：因此可以得出相應(yīng)下至三樓，一樓的情況，然后又電梯下行程序：d. 開關(guān)門控制：在本實(shí)驗(yàn)中， 電梯開關(guān)門均在平層時(shí)才能動(dòng)作， 另外我們也必須要按照 功能E 來編寫開關(guān)門的程序。 門電機(jī)開我們用Y014 來輸出，門電機(jī)關(guān)用 Y013 來輸出。在門電機(jī)開（或關(guān)）時(shí)，我們應(yīng)該注意的是電梯門不是一直開

10、（或關(guān)）的狀態(tài)，因此我們還得用門限開關(guān)來控制，在門電機(jī)開時(shí)需在前串上開門限位開關(guān) X016 的常閉，在門電機(jī)關(guān)時(shí)需在前串上關(guān)門限位開關(guān) X015 的常閉。e. 順向截梯功能：順向截梯功能在電梯中表現(xiàn)為當(dāng)不同樓層同時(shí)有同上或同下外呼時(shí)，而且此時(shí)電梯處在最低外呼樓層下面或最高外呼樓層上面。 在本次實(shí)驗(yàn)中， 我們考慮了電梯上升時(shí)截梯和下降時(shí)截梯兩種情況， 然后設(shè)置出某樓層為上升終點(diǎn)或下降終點(diǎn)的狀態(tài)標(biāo)志 M12M15，然后在根據(jù)具體情況寫出如下程序：f. 無內(nèi)外呼 20 秒后電梯自動(dòng)下降到一樓：用所有內(nèi)外呼指示燈信號(hào) Y0 Y15 常閉連接 T1 K200，在根據(jù)功能 F 所述，到一樓是門不開，因此

11、T1 再串一個(gè)常開關(guān)門限位開關(guān) X017，另外要串一個(gè)一樓平層限位開關(guān) X012 的常閉于是其程序?yàn)椋荷厦娉绦蛑?M9表示電梯完全停止后， 在以后 20 秒中也沒有任何外部操作時(shí)的狀態(tài)，用它來激活電梯下降。3、中間繼電器功能表：名稱功能名稱功能M0升至四樓狀態(tài)M9無任何信號(hào) 20 秒后下降狀態(tài)M1升至三樓狀態(tài)M10電梯上升狀態(tài)M2升至二樓狀態(tài)M11電梯下降狀態(tài)M3降至一樓狀態(tài)M12二層為上行終點(diǎn)狀態(tài)M4降至二樓狀態(tài)M13三層為上行終點(diǎn)狀態(tài)M5降至三樓狀態(tài)M14二層為下行終點(diǎn)狀態(tài)M6電梯上下行暫斷狀態(tài)M15三層為下行終點(diǎn)狀態(tài)M100消四樓按鈕（附加功能C）4、遇到的問題與調(diào)試：(1) 在編寫電梯

12、開門程序時(shí)，開始我們考慮了很多種開門的情況，最終也是按著自己的思路一條一條的寫出來， 寫完后程序步數(shù)多且結(jié)構(gòu)十分復(fù)雜， 調(diào)試時(shí)發(fā)現(xiàn)當(dāng)電梯從一層上升時(shí)按下三樓外呼上、 二樓外呼上按鈕以及一樓外呼上時(shí)電梯在二樓和三樓不開門直接回到了一樓， 由于該部分程序是在是結(jié)構(gòu)復(fù)雜， 我們最終也未找出問題， 后來完全修改了該部分程序， 使用外呼、內(nèi)呼的下降沿以及開門限位來控制門電機(jī)的開， 這樣不僅減少了程序步數(shù)， 而且其結(jié)構(gòu)也變得美觀易懂。（2）在編寫電梯無內(nèi)外呼二十秒下行時(shí)，我們沒考慮到電梯在下行途中出現(xiàn)內(nèi)外呼電梯會(huì)停止下降而直接響應(yīng)內(nèi)外呼到達(dá)內(nèi)外呼的樓層， 這樣違背了電梯不能在上行或下行時(shí)突然反向下行或上行

13、的原則， 從而導(dǎo)致安全事故， 在電梯運(yùn)行調(diào)試時(shí)我們發(fā)現(xiàn)了這個(gè)錯(cuò)誤， 后在電梯下行輸出 Y13 前接入電梯上行 Y12 的常閉解決了問題，同時(shí)在電梯上行輸出 Y12 前接入電梯下行 Y13 的常閉避免電梯上行時(shí)突然變向下行。（3）雖然我們的附加功能是 6B 項(xiàng)，但是在老師的號(hào)召下我們加入了 6C 的功能，加入程序后，運(yùn)行時(shí)，電梯在上升至三四樓是四樓的燈可以隨意開關(guān)，但是滅掉四樓的燈的時(shí)候電梯本只能停在三樓， 但是相反，它還是升至到四樓停， 面對(duì)此情況，我們仔細(xì)檢查程序后發(fā)現(xiàn)原來我們沒有用 M100的常閉與電梯上升狀態(tài)里四層內(nèi)呼指示串起來，當(dāng) M100得電時(shí)，電梯仍可上升至四樓，后來將 M100常

14、閉串入后，該功能便正常了。五課程設(shè)計(jì)總結(jié)通過這次的課程設(shè)計(jì)，我對(duì) PLC編程技術(shù)有了更深刻的理解，通過將課上所學(xué)到的知識(shí)加以實(shí)際運(yùn)用完成此次的課程設(shè)計(jì)， 我了解到了 PLC編程技術(shù)的實(shí)用性，也學(xué)到了很多關(guān)于自己在工程制作方面的知識(shí)， 同時(shí)我也意識(shí)到自身有很多的不足之處，尤其是在 PLC的編程上有很多不嚴(yán)謹(jǐn)和不成熟的地方， 在運(yùn)行過程中也會(huì)出現(xiàn)很多問題，通過詢問老師與同學(xué)，最終順利把設(shè)計(jì)要求完成。通過為期一周的PLC課程設(shè)計(jì)，在老師和同學(xué)的幫助下，我受益匪淺，課程設(shè)計(jì)讓我對(duì) PLC 梯形圖、外部接線圖等知識(shí)加深了理解，同時(shí)更加明白了 PLC 設(shè)計(jì)的原理與基本思路。 本次課程設(shè)計(jì)也是我們組團(tuán)隊(duì)合作

15、的成果， 從確定題目和設(shè)計(jì)要求到 PLC編程，再到程序調(diào)試，我們?nèi)齻€(gè)組員都一直在一起積極交流，碰到問題互相討論并解決， 大家在整個(gè)課程設(shè)計(jì)的過程中思想也基本一致， 我們之間討論的不僅是一些技術(shù)上的問題， 還深入討論了一些關(guān)于編程、 設(shè)計(jì)理念的問題，這樣不僅讓我們編程的效率大大提高， 少走了很多彎路， 同時(shí)也加強(qiáng)了我們的團(tuán)隊(duì)凝聚力，促進(jìn)了我們之間的友誼。課程設(shè)計(jì)是一種實(shí)踐性的學(xué)習(xí)，在這次實(shí)踐中我們懂得了PLC這門課不單是紙面上的一段程序指令， 通過將 PLC運(yùn)用到實(shí)際工程中去， 它能實(shí)現(xiàn)很多復(fù)雜的功能，讓我們對(duì)很多工程實(shí)踐中的東西有了更多理論上的認(rèn)識(shí)，比如我們這次的PLC電梯控制程序，雖然我們?nèi)粘Ｉ钪谐３Ｓ玫诫娞?，但是我們卻很少有機(jī)會(huì)了