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1、电气控制及其可编程控制器课程设计 -四层电梯控制程序设计学校: 上海海事大学学院: 物流工程学院 专业: 电气工程及其自动化班级: 电气112班姓名: 王志刚学号: 201110231062 2014年6月目录一、 课程设计的任务及要求31. 前言32. 课程设计的任务33. 课程设计的要求3二、 实验设备4三、 接线图和地址表41. PLC接线图42. THPLC-DT型四层电梯实物教学模型面板布置图53. 输入/输出的地址分配表5四、 程序设计和调试61. 程序设计流程图62. 程序部分设计思路73. 中间继电器功能表114. 遇到的问题与调试12五、 课程设计小结12六、 程序清单（见附
2、录）13一、 课程设计的任务和要求1.前言随着经济的发展，现代城市中的高层建筑日益增多，电梯成为人们日常生活必不可少的代步工具。而电梯性能的好坏，除了电机等硬件以外，电梯控制系统是其核心因素。PLC（Programmable logic controller）因其简单易用、可靠性高、维修养护方便和抗干扰能力强等优点，在电梯控制领域应用极为广泛。本文以三菱FX2N系列PLC为例，以四层电梯为设计对象，分别从电梯控制系统的构成及工作原理，系统PLC配置方案，PLC软件设计，PLC软件的调试仿真和电梯硬件选取等方面，阐述了PLC在电梯控制系统中的应用，形成了以PLC为控制系统的完整的电梯模型，使电梯
3、在更精确、更可靠、更快速的控制平台上运行。2.课程设计的任务A学习PLC程序设计方法；B熟练应用GX-DEVELOPER软件进行编程；C. 熟练掌握PLC的编程和程序调试方法；D. 熟悉四层电梯内外按钮控制的编程方法；3.课程设计的要求 A. 外呼梯控制开始时，电梯处于任意一层；当有外呼梯信号（按外呼梯上或下按钮）到来时，该外呼梯指示灯亮；电梯响应，上行或下行；到达该楼层时（该楼层的“平层”输入信号为ON），电梯停止运行，该层外呼梯指示灯熄灭，电梯门打开（“开门限位”信号为ON时开门动作结束），延时3S后自动关门（“关门限位”信号为ON时关门动作结束）。B. 内呼梯控制开始时，电梯处于任意一层
4、；当有内呼梯信号（按内呼梯按钮）到来时，该内呼梯指示灯亮；电梯响应，上行或下行；到达该楼层时（该楼层的“平层”输入信号为ON），电梯停止运行，该层内呼梯指示灯熄灭，电梯门打开（“开门限位”信号为ON时开门动作结束），延时3S后自动关门（“关门限位”信号为ON时关门动作结束）。 C. 顺向截梯功能在电梯上升（或下降）运行途中，出现同方向的内、外呼梯信号均响应。例如，电梯上升去四楼（响应四楼的内、外呼），在上升到三楼前按下三楼“外呼梯上”按钮，则电梯到达三楼顺停（平层停、开门、延时3S后自动关门），然后继续上行去四楼。如果按三楼“外呼梯下”按钮，则不进行三楼顺停，只有达到四楼返回时才响应三楼“外呼
5、梯下” 的外呼梯信号。在电梯上升（或下降）运行途中，任何反方向下降（或上升）的内、外呼梯信号均不响应；等到前方向无其它内、外呼梯信号时，则电梯响应该外呼梯信号。D. 最远反向外呼梯响应功能如：电梯在一楼，而同时有二层向下外呼梯，三层向下外呼梯，四层向下外呼梯，则电梯先去四楼响应四层向下外呼梯信号。E. 电梯未平层或运行时，电梯门不能打开；电梯门处于打开状态时，电梯不能运行。若电梯停于某层楼，按该层内外呼，则执行开门动作。F. 一楼等待：若没有内、外呼信号，延时20秒，电梯自动停到一楼但不执行开门动作。二、实验设备1 个人电脑PC。2 THPLC-1A型 电气控制综合实验台。3 RS232数据通
6、信线。4 THPLC-DT型四层电梯实物教学模型。5 导线若干。三、接线图和地址表1、PLC接线图2、THPLC-DT型四层电梯实物教学模型面板布置图3、输入/输出的地址分配表：序号名 称输入点序号名 称输出点0一层内呼X00一层内呼指示Y01二层内呼X11二层内呼指示Y12三层内呼X22三层内呼指示Y23四层内呼X33四层内呼指示Y34一层外呼上X44一层外呼上指示Y45二层外呼下X55二层外呼下指示Y56二层外呼上X66二层外呼上指示Y67三层外呼下X77三层外呼下指示Y78三层外呼上X108三层外呼上指示Y109四层外呼下X119四层外听下指示Y1110开门开关10电梯上行Y1211关门
7、开关11电梯下行Y1312一层平层X1212门电机开Y1413二层平层X1313门电机关Y1514三层平层X1415四层平层X1516开门限位X1617关门限位X1718电梯上升极限位19电梯下降极限位注：（1）本次课程设计要求按照此地址分配表进行接线和程序编写；（2）THPLC-1A型 电气控制综合实验台使用的三菱PLC为FX2N-32MR，输入16点/输出16点。因此上表中开、关门开关以及电梯上下降极限位不用。四、程序设计与调试1、程序设计流程图2、部分程序设计思路a. 内外呼信号判断：分别用內呼开关X0X3以及X12X15来控制内呼指示灯Y0Y3，外呼开关X4X11、电梯上下状态继电器M
8、10、M11以及X12X15来控制，并使用自保，使得电梯有内外呼信号时各继电器持续输出高电平，由此确定内外呼信号。同时在X与M连接中间加上对应楼层的平层开关常闭作为停止，使得电梯到达楼层后对应继电器断开，由此确定到达楼层。如二楼内呼：三楼外下呼：b.所在楼层判断：在本次试验中，试验器材里，四层电梯的模型有楼层限位开关，也就是平层时的限位开关，所以可以通过电梯触碰到的限位开关来判断电梯停止时所在的楼层。c.电梯上下行控制： 我们容易知道电梯上下行的情况的分类，如上升时可以到二、三、四楼，于是，我们就分这几种情况来讨论电梯上升的情况。如上升到四楼，我们可以从一楼上，二楼上，三楼上，然后就有如下程序
9、：同理然后可以得到相应的升至二楼，三楼的状态，因此电梯上行就可以表示为：再同理可以知道，电梯下行的情况有下至三楼，二楼，一楼，再根据具体情况可以做出下至该楼层所需条件。如下至二楼时有：因此可以得出相应下至三楼，一楼的情况，然后又电梯下行程序：d.开关门控制：在本实验中，电梯开关门均在平层时才能动作，另外我们也必须要按照功能E来编写开关门的程序。门电机开我们用Y014来输出，门电机关用Y013来输出。在门电机开（或关）时，我们应该注意的是电梯门不是一直开（或关）的状态，因此我们还得用门限开关来控制，在门电机开时需在前串上开门限位开关X016的常闭，在门电机关时需在前串上关门限位开关X015的常闭
10、。e.顺向截梯功能：顺向截梯功能在电梯中表现为当不同楼层同时有同上或同下外呼时，而且此时电梯处在最低外呼楼层下面或最高外呼楼层上面。在本次实验中，我们考虑了电梯上升时截梯和下降时截梯两种情况，然后设置出某楼层为上升终点或下降终点的状态标志M12M15，然后在根据具体情况写出如下程序：f.无内外呼20秒后电梯自动下降到一楼：用所有内外呼指示灯信号Y0Y15常闭连接T1 K200，在根据功能F所述，到一楼是门不开，因此T1再串一个常开关门限位开关X017，另外要串一个一楼平层限位开关X012的常闭于是其程序为：上面程序中M9表示电梯完全停止后，在以后20秒中也没有任何外部操作时的状态，用它来激活电
11、梯下降。3、中间继电器功能表：名称功能名称功能M0升至四楼状态M9无任何信号20秒后下降状态M1升至三楼状态M10电梯上升状态M2升至二楼状态M11电梯下降状态M3降至一楼状态M12二层为上行终点状态M4降至二楼状态M13三层为上行终点状态M5降至三楼状态M14二层为下行终点状态M6电梯上下行暂断状态M15三层为下行终点状态M100消四楼按钮（附加功能C）4、遇到的问题与调试： (1) 在编写电梯开门程序时，开始我们考虑了很多种开门的情况，最终也是按着自己的思路一条一条的写出来，写完后程序步数多且结构十分复杂，调试时发现当电梯从一层上升时按下三楼外呼上、二楼外呼上按钮以及一楼外呼上时电梯在二楼
12、和三楼不开门直接回到了一楼，由于该部分程序是在是结构复杂，我们最终也未找出问题，后来完全修改了该部分程序，使用外呼、内呼的下降沿以及开门限位来控制门电机的开，这样不仅减少了程序步数，而且其结构也变得美观易懂。（2）在编写电梯无内外呼二十秒下行时，我们没考虑到电梯在下行途中出现内外呼电梯会停止下降而直接响应内外呼到达内外呼的楼层，这样违背了电梯不能在上行或下行时突然反向下行或上行的原则，从而导致安全事故，在电梯运行调试时我们发现了这个错误，后在电梯下行输出Y13前接入电梯上行Y12的常闭解决了问题，同时在电梯上行输出Y12前接入电梯下行Y13的常闭避免电梯上行时突然变向下行。（3）虽然我们的附加
13、功能是6B项，但是在老师的号召下我们加入了6C的功能，加入程序后，运行时，电梯在上升至三四楼是四楼的灯可以随意开关，但是灭掉四楼的灯的时候电梯本只能停在三楼，但是相反，它还是升至到四楼停，面对此情况，我们仔细检查程序后发现原来我们没有用M100的常闭与电梯上升状态里四层内呼指示串起来，当M100得电时，电梯仍可上升至四楼，后来将M100常闭串入后，该功能便正常了。五课程设计总结通过这次的课程设计，我对PLC编程技术有了更深刻的理解，通过将课上所学到的知识加以实际运用完成此次的课程设计，我了解到了PLC编程技术的实用性，也学到了很多关于自己在工程制作方面的知识，同时我也意识到自身有很多的不足之处，尤其是在PLC的编程上有很多不严谨和不成熟的地方，在运行过程中也会出现很多问题，通过询问老师与同学，最终顺利把设计要求完成
