plc課程設(shè)計(jì)—四層電梯的控制

1、<p>　　《電器與PLC控制技術(shù)》</p><p><b>　　課程設(shè)計(jì)報(bào)告</b></p><p>　　題 目：__ 四層電梯的PLC控制 </p><p>　　學(xué) 院：_ __ 信息工程學(xué)院 </p><p>　　班 級(jí)：__ 建筑設(shè)施智能技術(shù)2班

2、 </p><p>　　組 員： ***************** </p><p>　　***************** </p><p>　　***************** </p><p>　　指導(dǎo)教師：_ ____ ***************** &l

3、t;/p><p>　　完成日期：___ _2011年6月 </p><p>　　一、課程設(shè)計(jì)的目的：</p><p>　　1、通過對(duì)工程實(shí)例的模擬，熟練地掌握PLC的編程和程序調(diào)試方法。</p><p>　　2、進(jìn)一步熟悉PLC的I/O連接。</p><p>　　3、熟悉四層電梯的運(yùn)行方式和編程方法

4、。</p><p><b>　　二.實(shí)驗(yàn)設(shè)備</b></p><p>　　THPLC-DT型四層電梯實(shí)驗(yàn)教學(xué)模型一臺(tái)</p><p><b>　　計(jì)算機(jī)一臺(tái)</b></p><p><b>　　編程電纜一根</b></p><p>　　4. PLC主機(jī)

5、一臺(tái)，應(yīng)選用40點(diǎn)機(jī)型（輸入口大于20點(diǎn)、輸出口大于14點(diǎn)）</p><p>　　三、課程設(shè)計(jì)的要求：</p><p>　　電梯由安裝在各樓層廳門口的上升和下降呼叫按鈕進(jìn)行呼叫操縱。電梯轎廂內(nèi)設(shè)有樓層內(nèi)選按鈕S1～S4，用以選擇需?？康臉菍?。L1為一層指示、L2為二層指示、L3為三層指示、L4為四層指示，SQ1～SQ4為到位行程開關(guān)。電梯上升途中只響應(yīng)上升呼叫，下降途中只響應(yīng)下降呼叫，任何

6、反方向的呼叫均無效。例如，電梯停在一層，在三層轎廂外呼叫時(shí)，必須按三層上升呼叫按鈕，電梯才響應(yīng)呼叫（從一層運(yùn)行到三層），按三層下降呼叫按鈕無效；反之，若電梯停在四層，在三層轎廂外呼叫時(shí)，必須按三層下降呼叫按鈕，電梯才響應(yīng)呼叫（從四層運(yùn)行到三層），按三層上升呼叫按鈕無效。</p><p>　　四 、課程設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容：</p><p><b>　　1、設(shè)計(jì)步驟</b>&

7、lt;/p><p>　　計(jì)算輸入輸出點(diǎn)，編寫I/O對(duì)應(yīng)表及內(nèi)部元件使用表；</p><p>　　根據(jù)輸入輸出點(diǎn)，完成硬件接線； </p><p>　　編寫PLC電梯基本控制程序； </p><p>　　下載程序，模擬演示電梯工作過程；</p><p>　　配合硬件模擬演示，調(diào)試修改程序，直至基本功能全部實(shí)現(xiàn)；</p&

8、gt;<p>　　拓展功能，故障報(bào)警及電梯內(nèi)呼救處理；</p><p>　　整個(gè)系統(tǒng)運(yùn)行檢測(cè)與完善；</p><p><b>　　電梯的運(yùn)行過程分析</b></p><p>　　電梯的上、下行由一臺(tái)電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)，電動(dòng)機(jī)正轉(zhuǎn)為電梯上升，反轉(zhuǎn)為下</p><p>　　降。一層有上升呼叫按鈕和指示燈，二層有上升呼叫

9、按鈕和指示燈以及下降呼叫按鈕和指示燈，三層有上升呼叫按鈕和指示燈以及下降呼叫按鈕和指示燈，四層有下降呼叫按鈕和指示燈，每個(gè)樓層均由樓層限位開關(guān)檢測(cè)控制；電梯開門和關(guān)門按鈕，關(guān)門限位由行程開關(guān)檢測(cè)。</p><p>　　開始時(shí)，電梯處于任意一層；</p><p>　　當(dāng)有外呼電梯信號(hào)到來時(shí)，電梯響應(yīng)該呼電梯信號(hào)，到達(dá)該樓層時(shí)，電梯停止運(yùn)行，電梯門打開，延時(shí)2S后自動(dòng)關(guān)門；</p>

10、<p>　　當(dāng)有內(nèi)呼電梯信號(hào)到來時(shí)，電梯響應(yīng)該呼電梯信號(hào)，到達(dá)該樓層時(shí)，電梯停止運(yùn)行，電梯門打開，延時(shí)2S后自動(dòng)關(guān)門；</p><p>　　在電梯運(yùn)行過程中，響應(yīng)的呼叫信號(hào)為：電梯在上升（下降）過程中，相應(yīng)處于電梯所處位置以上（下）的所有內(nèi)選和外選上升（下降）呼叫；其他呼叫均不響應(yīng)，但記錄該呼叫，等待條件符合時(shí)響應(yīng)；</p><p>　　電梯開門關(guān)門條件：電梯運(yùn)行到某一樓層停

11、止后自動(dòng)開門，電梯門壓下開門門限開關(guān)后開始啟動(dòng)關(guān)門計(jì)時(shí)，當(dāng)計(jì)時(shí)時(shí)間到或者有關(guān)門按鈕按下時(shí)，電梯開始關(guān)門，在電梯關(guān)門過程中如果開門按鈕按下，停止關(guān)門，轉(zhuǎn)換為開門；只有在滿足樓層限位開關(guān)被壓下切電梯停止的前提下，電梯門才進(jìn)行開關(guān)動(dòng)作； </p><p>　　不響應(yīng)二層向下外呼電梯信號(hào)。同時(shí)，如果電梯到達(dá)三層，如果四層沒有任何呼電梯信號(hào)，則電梯可以響應(yīng)三層向下外呼電梯信號(hào)。</p><p>　　

12、電梯應(yīng)具有最遠(yuǎn)反向外電梯響應(yīng)功能。例如：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)四層向下外呼電梯信號(hào)。</p><p>　　電梯未到達(dá)平層或運(yùn)行時(shí)，開門按鈕和關(guān)門按鈕均不起作用。平層且電梯停止運(yùn)行后，按開門按鈕電梯門打開，按關(guān)門電梯門關(guān)閉。</p><p>　　電梯未到達(dá)平層或運(yùn)行時(shí)，開門按鈕和關(guān)門按鈕均不起作用。到達(dá)平層且電梯停止運(yùn)行后，按開

13、門按鈕電梯門打開，按關(guān)門按鈕電梯門關(guān)閉。</p><p><b>　　3、硬件部分</b></p><p>　　圖1 </p><p>　　3.1輸入\輸出分配表</p><p>　　3.2 電動(dòng)機(jī)控制電路圖</p><p>　　根據(jù)設(shè)計(jì)要

14、求，本次設(shè)計(jì)的電氣控制系統(tǒng)主回路原理圖如圖3所示。圖中M1，M2為曳引電機(jī)和門電機(jī)，交流接觸器KM1~KM4通過控制兩臺(tái)電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行來控制轎廂和廳門，從而進(jìn)行對(duì)電梯的控制。FR1，F(xiàn)R2為起過載保護(hù)作用的熱繼電器，用于電梯運(yùn)行過載時(shí)</p><p>　　斷開主電路。FU1為熔斷器，起過電流保護(hù)作用。</p><p>　　3.3 四層電梯上下行控制主電路圖</p><p&

15、gt;　　按SB1，KM1線圈得電，KM1觸頭動(dòng)作，M正轉(zhuǎn)，電梯上升；</p><p>　　按SB3，KM1線圈失電，KM1觸頭動(dòng)作，M停轉(zhuǎn)，電梯停止；</p><p>　　按SB2，KM2線圈得電，KM2觸頭動(dòng)作，M反轉(zhuǎn)，電梯下降。</p><p>　　3.4電梯門電機(jī)開關(guān)門控制</p><p>　　門電機(jī)控制電梯門的開關(guān)，正轉(zhuǎn)時(shí)，電梯門打

16、開；電機(jī)反轉(zhuǎn)時(shí)，電梯門關(guān)閉。</p><p>　　當(dāng)電梯到達(dá)平層時(shí)，常閉接觸器KM1和常開接觸器KM2，KM6閉和，電機(jī)正轉(zhuǎn)，電梯門打開；當(dāng)定時(shí)器時(shí)間到時(shí)，常閉接觸器KM4和常開接觸器KM5，KM3閉和，電機(jī)反轉(zhuǎn)，電梯門關(guān)閉；當(dāng)電梯門碰到開門和關(guān)門限位開關(guān)時(shí)，KM2或KM5斷開，并且反向制動(dòng)。</p><p><b>　　4、軟件部分</b></p>&

17、lt;p><b>　　4.1 軟件流程圖</b></p><p>　　電梯上下行流程圖見圖6。假設(shè)電梯停在N（N=1,2,3,4）樓,M樓有信號(hào),M</p><p>　　＞N時(shí)，電梯上行；M＜N時(shí)，電梯下行。</p><p>　　在電梯運(yùn)行過程中，電梯上升（或下降）途中，任何反方向下降（或上升）的外呼電梯信號(hào)均不響應(yīng)，但如果反向外呼電梯信

18、號(hào)前方向無其它內(nèi)、外呼呼梯信號(hào)時(shí)，則電梯響應(yīng)該外呼信號(hào)。</p><p>　　電梯應(yīng)具有最遠(yuǎn)反向外梯響應(yīng)功能。例如：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)四層向下外呼電梯信號(hào)。</p><p>　　電梯響應(yīng)流程圖見圖7。</p><p>　　圖6 電梯上下行流程圖</p><p>　　圖7 電梯

19、響應(yīng)流程圖</p><p>　　當(dāng)電梯到達(dá)系統(tǒng)控制的目標(biāo)樓層時(shí)，控制系統(tǒng)發(fā)出開門信號(hào)，電梯門開，當(dāng)門開到開門限位時(shí)，計(jì)時(shí)3秒鐘，然后關(guān)門，直到關(guān)門限位產(chǎn)生信號(hào)。此過程期間，按開門按鈕電梯門打開，按關(guān)門電梯門關(guān)閉，并且當(dāng)門關(guān)閉動(dòng)作時(shí)，門間來人會(huì)使光電傳感器產(chǎn)生信號(hào)，控制系統(tǒng)發(fā)出開門信號(hào)，電梯開關(guān)門流程圖見圖8。</p><p>　　圖8 電梯開關(guān)門流程圖</p><p&g

20、t;<b>　　4.2詳細(xì)程序：</b></p><p><b>　　五、課程設(shè)計(jì)心得</b></p><p>　　1、***的課程設(shè)計(jì)心得：</p><p>　　本次PLC課程設(shè)計(jì)我們選擇了《四層電梯的PLC控制》，通過該課程設(shè)計(jì)，深入思考了電梯的運(yùn)行方式以及通過PLC控制方案，最終經(jīng)過幾天廢寢忘食的思考，編寫程序，調(diào)試

21、程序到最終成功運(yùn)行，不僅鞏固了PLC的理論知識(shí)，加強(qiáng)了動(dòng)手能力，更讓我們鍛煉了細(xì)心謹(jǐn)慎耐心善于思考的品質(zhì)。</p><p>　　之所以選擇該課題，是考慮到電梯是建筑當(dāng)中非常重要的一部分，跟我們建筑設(shè)施智能技術(shù)專業(yè)有一定的相關(guān)性，雖然張老師說這些電梯好像是修好了，但是誰也不能確切的知道它們是不是好的。當(dāng)初就是出于試試看，如果實(shí)在不行再換題的態(tài)度選了該課題，才有了接下來的故事。(*^__^*) </p>

22、<p>　　選題之后，我們仔細(xì)分析了電梯設(shè)計(jì)要求，并結(jié)合實(shí)際中電梯的運(yùn)行方式和情況進(jìn)行分析，經(jīng)過小組成員的討論總結(jié)了電梯的所有可能的運(yùn)行情況，然后根據(jù)這些情況來探討解決方案，最初的構(gòu)想是采用一些數(shù)據(jù)寄存器來記錄電梯內(nèi)外選擇按鈕的狀態(tài)，并根據(jù)預(yù)設(shè)的優(yōu)先級(jí)來進(jìn)行分析判斷電梯應(yīng)該上行還是下行，應(yīng)該在那個(gè)地方停止。后來感覺這種方式比較復(fù)雜而且不知道具體編程應(yīng)該如何進(jìn)行，所以大家決定回去查看資料，各自把自己的想法和問題記錄下來，然后再

23、一起討論。通過參考以往的資料發(fā)現(xiàn)他們的程序基本上都是用起保停電路實(shí)現(xiàn)的，所以我們開始重新思考我們的設(shè)計(jì)方案。當(dāng)時(shí)的想法就是距離老師要求的截止時(shí)間還有幾天，我們先自己設(shè)計(jì)一個(gè)程序，然后再與以往的程序做對(duì)比，思考比較程序的優(yōu)缺點(diǎn)。</p><p>　　設(shè)計(jì)方案大體確定之后就開始了我們的設(shè)計(jì)，首先明確電梯的輸入輸出口，然后編寫程序?qū)崿F(xiàn)一二層之間的運(yùn)行，通過之后用同樣的方法編寫了一三層之間的運(yùn)行以及二三層之間的運(yùn)行，根據(jù)

24、電梯所有可能的運(yùn)行情況，一點(diǎn)點(diǎn)堆砌程序。單層之間的運(yùn)行時(shí)比較容易解決的，之后的難點(diǎn)在于在一層到三層運(yùn)行的過程中二層有選擇或者有反向運(yùn)行按鈕按下，如何決定何時(shí)執(zhí)行該指令，以及如何在執(zhí)行該指令之前記錄該指令，知道指令執(zhí)行完畢。經(jīng)過反復(fù)的嘗試思考，我們通過結(jié)合電梯運(yùn)行狀態(tài)、樓層限位開關(guān)、選擇按鈕三者，來決定電梯如何運(yùn)行。比如：當(dāng)電梯停在一樓，四樓有呼叫，電梯開始向上運(yùn)行，當(dāng)電梯運(yùn)行到二樓之前，二樓有出現(xiàn)樓層下選，接著三樓出現(xiàn)樓層上選，這個(gè)時(shí)候

25、相應(yīng)的選擇指示燈都是亮著的，電梯上行的過程中如果壓下某樓層限位開關(guān)，而這一層又有上行選擇或者內(nèi)選，這時(shí)候該選擇指示燈熄滅，若該層有向下按鈕按下而電梯原來運(yùn)行目的層不是該層，那該按鈕指示燈繼續(xù)保持亮的狀態(tài)，從而可以根據(jù)某樓層是否有選擇指示燈從亮到滅來決定電梯是否在該層停止。</p><p>　　當(dāng)總體程序基本編寫完畢，電梯運(yùn)行基本實(shí)現(xiàn)，我們邀請(qǐng)很多周圍的同學(xué)前來試玩，在此過程中檢測(cè)我們的程序是否完善，當(dāng)然期間發(fā)現(xiàn)了

26、很多運(yùn)行問題，然后我們每發(fā)現(xiàn)一個(gè)問題便積極思考，對(duì)程序進(jìn)行修改完善。最終，可靠地實(shí)現(xiàn)了電梯的各種運(yùn)行情況。</p><p>　　電梯基本功能實(shí)現(xiàn)后，我們便開始著手思考故障報(bào)警處理以及電梯內(nèi)部呼救等附加功能，這些與電梯基本功能程序相比還是比較容易實(shí)現(xiàn)的。</p><p>　　最后整個(gè)電梯系統(tǒng)程序做完，我們將我們仔細(xì)閱讀分析了往屆的程序，并將我們的程序與該程序經(jīng)行比較。比較得出雖然我們的程序看

27、上去比往屆的簡(jiǎn)單，但是整體設(shè)計(jì)方案不如往屆，我們采用的是根據(jù)電梯的運(yùn)行情況分析，利用排列組合，該方案在電梯層數(shù)少的情況下比較簡(jiǎn)單，但是隨著層數(shù)的增加運(yùn)行情況就會(huì)呈指數(shù)形式增加，程序也會(huì)變得越來越復(fù)雜，而往屆的程序采用按鈕分析，針對(duì)不同按鈕按下采取相應(yīng)的動(dòng)作，該方案在樓層數(shù)增加的時(shí)候，程序網(wǎng)絡(luò)的個(gè)數(shù)與電梯層數(shù)呈線型關(guān)系，且可移植性好。</p><p>　　在本次課程設(shè)計(jì)過程中非常感謝張老師和盛老師的鼓勵(lì)與指導(dǎo)，同時(shí)

28、通過我們組每個(gè)成員的努力，最終實(shí)現(xiàn)了整個(gè)系統(tǒng)的各項(xiàng)功能。在編寫程序調(diào)試系統(tǒng)的幾天里經(jīng)常廢寢忘食，就連睡覺做夢(mèng)都會(huì)突然夢(mèng)到又一個(gè)問題的解決方案，然后醒來趕緊繼續(xù)做，雖然過程有些辛苦，但是每當(dāng)看到一個(gè)功能實(shí)現(xiàn)，就會(huì)覺得很有成就感，就會(huì)更有激情繼續(xù)做下去，就憑著這種激情，最終一步一步的使整個(gè)系統(tǒng)成型，完善。在此過程中不僅考察了我們專業(yè)知識(shí)，更鍛煉了我們獨(dú)立思考解決問題、團(tuán)隊(duì)合作能力，耐心、細(xì)致、踏實(shí)的品質(zhì)。</p><p&

29、gt;　　2、****的實(shí)課程設(shè)計(jì)心得：</p><p>　　一開始選擇這個(gè)課題的時(shí)候，感覺應(yīng)該挺容易的，就是空值電梯的上下和開門關(guān)門，但是當(dāng)我們真正開始做的時(shí)候，問題頻出，實(shí)在是超出了我們的預(yù)期。首先是電梯的各種運(yùn)行狀況，隨著我們分析的漸漸深入，情況越來越多，需要考慮的東西也越來越多，思緒慢慢的陷入紊亂，感覺無論怎么都理不清。所以，我們決定先做一個(gè)三層的電梯設(shè)計(jì)，因?yàn)閷?shí)際的方案中，三層電梯設(shè)計(jì)比四層電梯設(shè)計(jì)要容

30、易多了，但是還是很復(fù)雜，實(shí)際分析起來總感覺沒有完全做到位。后來，我們開始找各種相關(guān)的資料，學(xué)習(xí)和參考過后，慢慢找到了感覺，穩(wěn)扎穩(wěn)打，步步深入，最后把所有可能的情況幾乎都考慮在內(nèi)了。接著是開始編寫程序，利用我們以前學(xué)過的PLC編程的知識(shí)，再按照我們前面分析的一步一步的編寫，看上去并不難。但是，當(dāng)我們把程序?qū)懭隤LC，控制電梯運(yùn)行的時(shí)候，各種各樣的問題讓我們面臨崩潰！甚至懷疑是不是儀器出了問題，因?yàn)閷?shí)際的運(yùn)行狀況跟我們編寫的程序效果差太遠(yuǎn)了

31、！在分析了我們的方案沒有錯(cuò)誤之后，我們把注意力放在的程序上面，把以前的PLC的書也翻了出來，仔細(xì)的查找問題的解決辦法。原來，我們編的程序漏洞太多了，實(shí)際運(yùn)行中，只要稍微出現(xiàn)一點(diǎn)我們沒有考慮到的情況，就會(huì)運(yùn)行</p><p>　　3、***的課程設(shè)計(jì)心得：</p><p>　　這次試驗(yàn)給我的感觸很大，原來以為plc是很簡(jiǎn)單的一項(xiàng)技術(shù)，但是開始做課程設(shè)計(jì)之后才發(fā)現(xiàn)它的內(nèi)容在實(shí)際應(yīng)用當(dāng)中比我想象

32、的難的多。因此對(duì)plc的學(xué)習(xí)不應(yīng)僅僅局限在書本上，要在更多的實(shí)際應(yīng)用當(dāng)中學(xué)習(xí)。在開始選這個(gè)課題的時(shí)候，我們舉得電梯的應(yīng)用在今后的工作當(dāng)中應(yīng)用更大，在我們的第一天的討論當(dāng)中，我們把電梯的整個(gè)運(yùn)行過程完整的分析了一遍，我們認(rèn)為，電梯的整個(gè)運(yùn)行過程是十分復(fù)雜的，如果想寫出完整的運(yùn)行程序需要大量的plc知識(shí)。于是我們到網(wǎng)上查詢了一些資料，并對(duì)實(shí)驗(yàn)室的電梯模型進(jìn)行了分析，才知道我們的想法復(fù)雜了，實(shí)驗(yàn)室的電梯模型本身已經(jīng)提供了一部分電梯的運(yùn)行過程，

33、我們只需要實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單電梯運(yùn)行就可以了，在我們的實(shí)驗(yàn)程序中使用了很多的起保停簡(jiǎn)單程序。在開始的時(shí)候我們把電梯的運(yùn)行過程分解，1-2,1-3，1-4,1-2,3等簡(jiǎn)單的過程，我們根據(jù)這樣的思路先是寫出了前三層的電梯，并且成功的運(yùn)行。由于實(shí)驗(yàn)室plc輸出輸入端口太少，我們沒能在開始的時(shí)候?qū)崿F(xiàn)四層電梯的運(yùn)行。后來我們又寫出了四層電梯的程序，并找到了一臺(tái)可以實(shí)現(xiàn)四層電梯運(yùn)行的plc，并在上面成功的達(dá)到了我們想要的結(jié)果。同時(shí)我們又加入了電梯的故障報(bào)警