三層電梯控制-《PLC課程設(shè)計(jì)》報告書

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上 機(jī)械與車輛學(xué)院PLC課程設(shè)計(jì)報告（2013-2014學(xué)年第二學(xué)期） 課程設(shè)計(jì)題目：三層電梯控制 姓名： 學(xué)號： 班級：指導(dǎo)老師： 時間： 年06月09 日 年06月20日成績： 摘要隨著社會的不斷發(fā)展，樓房越來越高，而電梯成為了高層樓房的必須設(shè)備。電梯從手柄開關(guān)操縱電梯、按鈕控制電梯發(fā)展到了現(xiàn)在的群控電梯，為高層運(yùn)輸做出了不可磨滅的貢獻(xiàn)。PLC在電梯升降控制上的應(yīng)用主要體現(xiàn)在它的邏輯開關(guān)控制功能。由于PLC具有邏輯運(yùn)算，計(jì)數(shù)和定時以及數(shù)據(jù)輸入輸出的功能。在電梯升降過程中，各種邏輯開關(guān)控制與PLC很好的結(jié)合，很好的實(shí)現(xiàn)了對電梯的控制。在PLC課程設(shè)計(jì)中，我設(shè)計(jì)了一個三

2、層電梯控制系統(tǒng)，在學(xué)完電氣控制與PLC應(yīng)用課程后，我們在設(shè)計(jì)過程中較為得心應(yīng)手，不至于從頭開始。整個過程包括了方案討論，程序設(shè)計(jì)，程序修改，上機(jī)調(diào)試等，在程序設(shè)計(jì)方面花了比較多的時間，主要考慮到電梯分別停在一層、二層和三層時在其他樓層呼叫等各種情況。三層電梯是由三菱PLC作為電梯的控制器，控制電梯的運(yùn)行。通過PLC控制程序經(jīng)過OPC與組態(tài)王結(jié)合起來達(dá)到全程仿真的過程。本文設(shè)計(jì)的三層電梯主要是一些簡單得運(yùn)行程序，通過電梯控制系統(tǒng)的組成，闡述可編程控制器（PLC）在電梯控制中的應(yīng)用，采用三菱PLC編程的程序控制方式，提出了三層電梯的PLC控制系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)方案、設(shè)計(jì)過程、組成，列出了具體的主要硬件電

3、路、電梯的控制梯形圖及指令表。并給出了系統(tǒng)組成框圖和程序流程圖，在分析、處理隨機(jī)信號邏輯關(guān)系的基礎(chǔ)上，提出了PLC的編程方法，設(shè)計(jì)了一套完整的電梯控制系統(tǒng)方案。采用本方案實(shí)現(xiàn)電梯控制，能夠解決繼電器接觸器觸點(diǎn)多，故障率高、可靠性差、安裝調(diào)試周期長、維修工作量大、接線復(fù)雜等缺點(diǎn)。使電梯運(yùn)行更加安全、方便、舒適。目錄一、 課程設(shè)計(jì)性質(zhì)和目的 PLC課程設(shè)計(jì)是PLC原理及應(yīng)用課程與實(shí)驗(yàn)結(jié)束后的一門應(yīng)用性很強(qiáng)的實(shí)踐課。是機(jī)械電子工程專業(yè)的必修實(shí)踐環(huán)節(jié)，是與實(shí)際直接接軌的課程。所選題目三層電梯控制緊密結(jié)合所學(xué)的主要內(nèi)容，加深鞏固所學(xué)知識，同時對所學(xué)內(nèi)容進(jìn)行擴(kuò)展，有一定的深度和廣度，能充分發(fā)揮學(xué)生的能動性

4、和想象力。要求我們利用課本所學(xué)習(xí)的有關(guān)知識，在老師的指導(dǎo)下，利用GX Developer編程軟件和組態(tài)王開發(fā)軟件進(jìn)行設(shè)計(jì)。針對具體的問題，完成課程設(shè)計(jì)要求的內(nèi)容。在設(shè)計(jì)中要求我們?nèi)婵紤]各個設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)以及它們之間的相互聯(lián)系，發(fā)出模擬控制的交互界面，讓我們?nèi)媪私馊龑与娞菰O(shè)計(jì)的整個開發(fā)過程。培養(yǎng)我們綜合分析問題、發(fā)現(xiàn)問題和解決問題的能力。運(yùn)用所學(xué)的知識靈活使用仿真工具來進(jìn)行課程設(shè)計(jì)，完成課程設(shè)計(jì)的要求。通過PLC課程設(shè)計(jì)提高我們的綜合設(shè)計(jì)能力。二、 課程設(shè)計(jì)的內(nèi)容及要求功能要求：1、在三菱軟件GX Developer 8.0中設(shè)計(jì)出三層電梯的梯形圖控制程序； 2、在組態(tài)王軟件中設(shè)計(jì)出三層電梯模擬控

5、制的人機(jī)界面； 3、將組態(tài)王運(yùn)行界面與plc程序聯(lián)合仿真調(diào)試，模擬出電梯控制。設(shè)計(jì)內(nèi)容：本設(shè)計(jì)是基于組態(tài)王的三層電梯控制，電梯控制程序由三菱PLC編程軟件GX Developer開發(fā)，人機(jī)界面由組態(tài)王開發(fā)。電梯控制要求如表1所示。表1 三層電梯控制要求序號輸入輸出原停層呼叫層運(yùn)行方向運(yùn)行結(jié)果113升上升到3層同時開門，4s后關(guān)門223升上升到3層同時開門，4s后關(guān)門333停開門，4s后關(guān)門412升上升到2層同時開門，4s后關(guān)門522停開門，4s后關(guān)門632降下降到2層同時開門，4s后關(guān)門711停開門，4s后關(guān)門821降下降到1層同時開門，4s后關(guān)門931降下降到1層同時開門，4s后關(guān)門1012

6、,3升 先上升到2層，開門，4s后關(guān)門；再上升到3層開門，4s后再關(guān)門112先1后3先降后升 先下降到1層，開門，4s后關(guān)門；再上升到3層開門，4s后再關(guān)門122先3后1先升后降 先上升到3層開門，4s后再關(guān)門； 再下降到1層，開門，4s后關(guān)門1332,1降 先下降到2層，開門，4s后關(guān)門；再下降到1層開門，4s后再關(guān)門14任意報警任意報警指示燈亮15在轎廂運(yùn)行期間不能開門16轎廂關(guān)好門后，才允許運(yùn)行17按下轎廂開門按鈕，開門（只在電梯停在樓層時動作）18按下轎廂關(guān)門按鈕，立即關(guān)門（不需要等待4s）19電梯運(yùn)行期間，暫時不接受呼叫指令，等待到達(dá)指定樓層，開門、關(guān)好門后，才接受下一次的呼叫指令。

7、注意：本次課程設(shè)計(jì)必須完成序號19,1519中的要求；如有時間，在此基礎(chǔ)上進(jìn)行擴(kuò)展完成118的要求。輸入點(diǎn)分配如表2所示。表2 輸入點(diǎn)分配序號名稱輸入點(diǎn)0轎廂內(nèi)，呼1層按鈕X0001轎廂內(nèi)，呼2層按鈕X0012轎廂內(nèi)，呼3層按鈕X0023轎廂內(nèi)，開門按鈕X0034轎廂內(nèi)，關(guān)門按鈕X0045轎廂內(nèi)，報警按鈕X0056第1層，上行按鈕X0067第2層，下行按鈕X0078第2層，上行按鈕X0209第3層，下行按鈕X02110第1層限位開關(guān)X02211第2層限位開關(guān)X02312第3層限位開關(guān)X02413開門限位開關(guān)X02514關(guān)門限位開關(guān)X026輸出點(diǎn)分配如表3所示。表3 輸出點(diǎn)分配序號名稱輸出點(diǎn)0電

8、梯上行Y0001電梯下行Y0012上行指示燈Y0023下行指示燈Y0034開門Y0045關(guān)門Y0056報警指示燈Y006其中X005，Y006為擴(kuò)展任務(wù)預(yù)留I/O分配。通過對課程設(shè)計(jì)的任務(wù)的詳細(xì)了解，最后完成所有的電梯運(yùn)行要求，能夠完美運(yùn)行電梯三、 課程設(shè)計(jì)的進(jìn)度及安排序號項(xiàng)              目時   間1老師布置課程設(shè)計(jì)任務(wù)、講授控制方法和要求，按照課程設(shè)計(jì)要求對各個部分開始做大概的了解。查閱與PLC課程設(shè)計(jì)相關(guān)的書籍和論文資料1天2

9、根據(jù)老師的講解對軟件MX OPC與GX Simulator通信調(diào)試，通過調(diào)試簡單的程序熟悉編程過程和參數(shù)設(shè)置，最主要的是OPC之間的參數(shù)設(shè)置，他是連接組態(tài)王最重要的紐帶。1天3查閱書籍資料和老師提供的軟件學(xué)習(xí)資料，對仿真軟件進(jìn)行學(xué)習(xí)與簡單發(fā)的仿真，對組態(tài)王軟件操作學(xué)習(xí)，編寫和創(chuàng)建簡單的控制程序，設(shè)置簡單的參數(shù)，通過OPC然后與畫面進(jìn)行連接。連接成功后查看結(jié)果是否與預(yù)想的一致。1天4根據(jù)三層電梯控制要求在軟件組態(tài)王中建立好的電梯控制模型，合理選擇每個門，電梯，燈還有每個按鈕的參數(shù)，要與組態(tài)王詞庫中設(shè)置的端口一致，這樣才能夠通訊。在組態(tài)王畫面中創(chuàng)建完整的三層電梯控制畫面。1天5根據(jù)上面的設(shè)計(jì)內(nèi)容和

10、平時上課學(xué)習(xí)的內(nèi)容對三層電梯控制PLC程序的編寫與調(diào)試，根據(jù)課程設(shè)計(jì)的三層電梯的要求，找到其中的邏輯關(guān)系，編寫和調(diào)試中不斷改進(jìn)程序，直到程序符合設(shè)計(jì)要求。1天6查閱資料和同學(xué)討論、學(xué)習(xí)組態(tài)王命令語言的編寫，對每層電梯的門，開關(guān)，電梯的高度，開門速度，電梯運(yùn)行速度進(jìn)行設(shè)置，通過OPC與PLL程序連接，查看動畫仿真，然后對三層電梯的命令語言進(jìn)行修改。1天7將PLC控制程序與組態(tài)王中的電梯控制模型和控制畫面進(jìn)行動畫的編程及參數(shù)設(shè)置。組態(tài)王運(yùn)行界面與PLC程序聯(lián)合仿真調(diào)試，模擬電梯的控制。查看和條件運(yùn)行結(jié)果。1天8將所有的控制程序和仿真、組態(tài)王三層電梯控制系統(tǒng)整體調(diào)試，改進(jìn)其中的不足，運(yùn)行動畫界面，進(jìn)

11、參數(shù)的修改。1天9檢測驗(yàn)收、將兩個星期以來的詳細(xì)工作內(nèi)容和過程進(jìn)行編寫，根據(jù)要求寫課程設(shè)計(jì)報告1天10答辯1天四、 設(shè)計(jì)所需軟件平臺課程設(shè)計(jì)所需要的軟件是GX Developer，是進(jìn)行三層電梯控制程序編寫的軟件，運(yùn)用課上所學(xué)習(xí)到的各個指令，在GX Developer界面進(jìn)行編寫與仿真。編好的程序要與組態(tài)王動畫進(jìn)行連接，必須要先在軟件MELSOFT Application中的MX opcconfigurator中進(jìn)行控制參數(shù)的設(shè)計(jì)，它是連接動畫與控制程序之間的橋梁。組態(tài)王是開發(fā)監(jiān)控系統(tǒng)軟件，用來開發(fā)出模擬控制的交互界面，在組態(tài)王中進(jìn)行三層電梯的動畫設(shè)計(jì)。它是顯示控制程序的實(shí)時運(yùn)行狀態(tài)，用來實(shí)時

12、監(jiān)控程序的工作流程和運(yùn)行過程。讓什么更加直觀的了解運(yùn)行過程。五、 設(shè)計(jì)思路及梯形圖程序通過對電梯控制要求，運(yùn)用書本所學(xué)內(nèi)容和查閱相關(guān)的資料，編寫電梯控制程序。我運(yùn)用的是PLC中的基本指令編寫的梯形圖。首先分析每個樓層的之間的關(guān)系，怎么的運(yùn)行狀態(tài)，還有每個限位開關(guān)之間怎么工作，弄好邏輯關(guān)系，然后進(jìn)行PLC梯形圖的編寫，編寫完成后對照任務(wù)書上的內(nèi)容進(jìn)行程仿真，查看仿真結(jié)果與要求改進(jìn)PLC梯形圖。在每個樓層中運(yùn)用繼電器與電梯的輸入和輸出連接。每個樓層電梯到時設(shè)置定時器延時，讓電梯自動關(guān)門。電梯控制程序如下:電梯在1樓時候，2樓呼叫程序如下，通過繼電器M1形成自鎖。電梯上行程序，通過X026限位開關(guān)來

13、控制電梯關(guān)好門才可以運(yùn)行。在3層呼叫3層時候，用繼電器M2連接到開門控制程序里。觸碰帶開門開關(guān)后，通過T1計(jì)時器計(jì)時4S，然后關(guān)門。關(guān)門控制程序如下，TOT5計(jì)時器是自動關(guān)門程序的設(shè)置，當(dāng)門打開觸碰到開門限位開關(guān)時候，X025限位開關(guān)閉合然后關(guān)門，觸碰到關(guān)門限位開關(guān)Y005斷電。當(dāng)停在樓層時候，按關(guān)門開關(guān)直接關(guān)門不需要等待4S。電梯開門程序控制。電梯在3層，呼叫層為2層控制程序。運(yùn)用繼電器M4與電梯下行進(jìn)行連接。電梯下行控制程序如下。只有當(dāng)門閉合時候才可以運(yùn)行。電梯在2、3層控制程序；報警指示燈控制和電梯運(yùn)行時候不能開門控制程序。MX OPC參數(shù)設(shè)置。六、 組態(tài)王人界界面設(shè)計(jì)組態(tài)王與PLC程序

14、連接設(shè)置：根據(jù)電梯控制要求，設(shè)置3層電梯控制人界界面： 電梯各個門，按鈕，燈，電梯參數(shù)設(shè)置：電梯控制程序組態(tài)王命令控制語言：組態(tài)王與OPC之間數(shù)據(jù)庫連接：組態(tài)王命令語言編寫：代碼說明：動畫設(shè)置電梯在1樓的門控制代碼如下：if(本站點(diǎn)a1=0 | 本站點(diǎn)a2=0 | 本站點(diǎn)a3=0)/一二三樓電梯門關(guān)閉狀態(tài)本站點(diǎn)x25=1;else本站點(diǎn)x25=0;/ 判斷開門限位開關(guān)的狀態(tài)if(本站點(diǎn)a1=200 &&本站點(diǎn)a2=200 && 本站點(diǎn)a3=200)/一二三樓門開啟本站點(diǎn)x26=1;else本站點(diǎn)x26=0;/ 判斷關(guān)門限位開關(guān)狀態(tài)if(本站點(diǎn)高度=0)/ 設(shè)置電

15、梯在一樓時候的高度本站點(diǎn)x22=1;else本站點(diǎn)x22=0;/ 判斷一樓限位開關(guān)開或閉if(本站點(diǎn)高度=50)/ 電梯在二樓時候的高度本站點(diǎn)x23=1;else本站點(diǎn)x23=0;/ 判斷二樓限位開關(guān)開或閉if(本站點(diǎn)高度=100)/ 電梯在三樓本站點(diǎn)x24=1;else本站點(diǎn)x24=0;/ 三樓限位開關(guān)開或閉if(本站點(diǎn)y0=1)/ 電梯上行本站點(diǎn)高度=本站點(diǎn)高度+10;/ 電梯上行動畫速度設(shè)置if(本站點(diǎn)y1=1)/下行 電梯下行本站點(diǎn)高度=本站點(diǎn)高度-10;/ 電梯下行動畫速度設(shè)置if(本站點(diǎn)x22=1 && 本站點(diǎn)y4=1)/ 電梯到達(dá)第一層觸碰到限位開關(guān)，電梯開門開門

16、本站點(diǎn)a1=本站點(diǎn)a1-20;/一樓門打開if(本站點(diǎn)x23=1 && 本站點(diǎn)y4=1)/ 電梯觸碰到第2層限位開關(guān)，電梯開門本站點(diǎn)a2=本站點(diǎn)a2-20;/ 二樓門打開動畫速度設(shè)置if(本站點(diǎn)x24=1 && 本站點(diǎn)y4=1)/ 電梯到達(dá)第三層觸碰到限位開關(guān)，電梯開門本站點(diǎn)a3=本站點(diǎn)a3-20;/ 電梯三樓門打開動畫速度if(本站點(diǎn)x22=1 && 本站點(diǎn)y5=1)/ 電梯到達(dá)第一層限位開關(guān)，電梯關(guān)門本站點(diǎn)a1=本站點(diǎn)a1+20;/ 一樓門打開動畫速度if(本站點(diǎn)x23=1 && 本站點(diǎn)y5=1)/ 電梯到達(dá)第二層限位開關(guān)，電

17、梯開門本站點(diǎn)a2=本站點(diǎn)a2+20;/ 二樓門打開動畫速度if(本站點(diǎn)x24=1 && 本站點(diǎn)y5=1)/ 電梯到達(dá)第三層觸碰限位開關(guān)，電梯開門本站點(diǎn)a3=本站點(diǎn)a3+20;/ 電梯到達(dá)三樓門動畫速度打開七、 調(diào)試運(yùn)行將設(shè)計(jì)好的控制程序和組態(tài)王連接起來，查看運(yùn)行結(jié)果與是否課程設(shè)計(jì)要求。前面通過檢查雖然PLC程序梯形圖運(yùn)行沒有問題，但是經(jīng)過加載到組態(tài)王動畫中則出現(xiàn)很多問題。在程序加載進(jìn)入在一開始運(yùn)行時候電梯沒有運(yùn)行，通過查找組態(tài)王與PLC之間的關(guān)系和組態(tài)王參數(shù)的設(shè)置。發(fā)現(xiàn)最重要的電梯和3個門參數(shù)沒有設(shè)置，所以導(dǎo)致運(yùn)行動畫沒有反應(yīng)。在通過設(shè)置組態(tài)王中每個門的參數(shù)和電梯上行和下行參數(shù)

18、后，發(fā)現(xiàn)只有開門的按鈕和門有動畫其他的沒有變化。查找原因，發(fā)現(xiàn)在電梯設(shè)置參數(shù)的時候電梯的上行和下行的運(yùn)行參數(shù)中沒有加載表達(dá)式。在聯(lián)動的運(yùn)行中由于組態(tài)王中的命令語言沒有設(shè)置正確，導(dǎo)致電梯在運(yùn)行中出現(xiàn)很多問題，通過同學(xué)和老師的幫助，進(jìn)行命令語言的修改，最后電梯完美運(yùn)作了。電梯運(yùn)行調(diào)試控制：OPC調(diào)試運(yùn)行：組態(tài)王運(yùn)行界面：八、 結(jié)果及分析通過PLC程序用OPC于組態(tài)王連接起來，運(yùn)行程序查看運(yùn)行結(jié)果，在開始時候，由于一些參數(shù)沒有設(shè)置正確，導(dǎo)致電梯的運(yùn)行有錯誤。在運(yùn)行中有時候，OPC無法正確連接組態(tài)王，也導(dǎo)致PLC程序執(zhí)行正確，但是組態(tài)王里面無法控制。經(jīng)過查找原因，發(fā)現(xiàn)是OPC無法連接組態(tài)王，然后重新編

19、寫了OPC程序，與組態(tài)王正確連接，這樣組態(tài)王與PLC之間就可以完美結(jié)合了。在課程設(shè)計(jì)過程中有很多的問題，比如開關(guān)的設(shè)置，命令語言的編寫，電梯的高度設(shè)置，樓層的顯示.在設(shè)計(jì)過程中都有很多的問題，經(jīng)過查找資料與同學(xué)討論和相互的學(xué)習(xí)，電梯能夠在3層樓之間完成基本的運(yùn)行，最后完成了課程設(shè)計(jì)的內(nèi)容。九、 心得體會 通過這次設(shè)計(jì)使我對PLC程序編寫和組態(tài)王動畫設(shè)計(jì)有了更加深刻的了解。學(xué)習(xí)到了各個軟件之間的相互聯(lián)系與互補(bǔ)，通過這次課程設(shè)計(jì)我對PLC三層電梯的控制有了深入的了解，尤其是電梯的PLC控制和畫面的設(shè)計(jì)以及他們之間的聯(lián)系。在這次設(shè)計(jì)中，我通過查找大量的資料和書籍、與同學(xué)老師討論與學(xué)習(xí)、最后通過自己的

20、思考完成了課程設(shè)計(jì)的要求。我在設(shè)計(jì)三層電梯控制系統(tǒng)時，發(fā)現(xiàn)操作面板上一層上呼按鈕、二層上呼下呼按鈕和三層下呼按鈕沒有相應(yīng)的指示燈，導(dǎo)致了我在設(shè)計(jì)程序時遇到了困難，在老師和同學(xué)的幫助下我發(fā)現(xiàn)和修改了程序，完成了正確的程序編寫?；ㄙM(fèi)最多時間的是組態(tài)王中的參數(shù)設(shè)置和命令語言的編寫，在仿真過程出現(xiàn)很多問題，例如電梯沒有運(yùn)作，燈沒有顯示，按鈕無法控制電梯等等情況。使我了解的不僅僅是電梯的控制，最重要的是我掌握了一種設(shè)計(jì)的方法，思維的方式，使受益非淺。這次PLC課程設(shè)計(jì)，考驗(yàn)了我對理論知識的運(yùn)用能力，鍛煉了對故障排除的分析能力，加強(qiáng)了我們合作精神，當(dāng)我們遇到困難時，老師耐心指導(dǎo)，幫我們一起分析故障，共同解

21、決困難。另外，這課程設(shè)計(jì)也為了我們以后的畢業(yè)設(shè)計(jì)提供了很好的經(jīng)驗(yàn)，建立基礎(chǔ)，可以說是意義重大，影響深遠(yuǎn)。十、 參考文獻(xiàn)1 王儉 龍莉莉，建筑電氣控制技術(shù)，中國建筑工業(yè)出版社，1998 2 陳家盛 ，電梯結(jié)構(gòu)原理及安裝維修，機(jī)械工業(yè)出版社，2000 3 李廣弟 朱月秀 王秀山 ，單片機(jī)基礎(chǔ)，北京航空航天大學(xué)出版社，2001 4 可編程序控制器操作手冊，華光電子工業(yè)有限公司 5 可編程序控制器編程手冊，華光電子工業(yè)有限公司 6 王阿根，電氣可編程控制原理與應(yīng)用，清華大學(xué)出版社十一、 致謝 在2個星期的課程設(shè)計(jì)中我遇到很多的問題，在老師和每個同學(xué)的幫助下完成了課程設(shè)計(jì)，感謝給予我?guī)椭睦蠋熀屯瑢W(xué)。對課程設(shè)計(jì)中給予你幫助的人的謝辭。12、 附錄 梯形圖程序 組態(tài)王命令語言：if(本站點(diǎn)a1=0 | 本站點(diǎn)a2=0 | 本站點(diǎn)a3=0)/一二三樓電梯門關(guān)閉狀態(tài)本站點(diǎn)x25=1;else本站點(diǎn)x25=0;/ 判斷開門限位開關(guān)的狀態(tài)if(本站點(diǎn)a1=200 &&本站點(diǎn)a2=200 && 本站點(diǎn)a3=200)/一二三樓門開啟本站點(diǎn)x26=1;else本站點(diǎn)x26=0;/ 判斷關(guān)門限位開關(guān)狀態(tài)if(本站點(diǎn)高度=0)/ 設(shè)置電梯在一樓時候的高度本站點(diǎn)x22=1;else本