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1、3.2 S7-200系列PLC系统的基本组成由于 S7-200 系列 PLC 几乎包含了西门子 PLC 所有的性能，而且在小型 PLC 中具有较强的代表性，它适用于各行各业，各种场合中的自动检测、监测及 控制等。S7-200 PLC的强大功能使其无论单机运行，或连成网络都能实现复杂 的控制功能。 S7-200PLC 可提供 4 个不同的基本型号与 8 种 CPU 可供选择使用。SIMATICS7-200系列PLC属于小型整体式结构的PLC,本机自带RS-485通 信接口、内置电源和 I/O 接口。它结构小巧，运行速度快，可靠性高，具有极 其丰富的指令系统和扩展模块，实时特性和通信能力强大，便于
2、操作、易于掌握， 性价比非常高，在各种行业中的应用越来越广，成为中小规模控制系统的理想控 制设备。SIMATICS7-200系列PLC的硬件配置灵活，既可用一个单独的S7-200 CPU 构成一个简单数字量控制系统，也可通过扩展电缆进行数字量 I/O 模块、模拟 量模块或智能接口模块的扩展，构成较复杂的中等规模控制系统。如图 3.1 所示 为一个完整的 PLC 系统。3 PLC 的工作原理最初研制生产的 PLC 主要用于代替传统的由继电器接触器构成的控制装置，但这两者的运行方式是不相同的：继电器控制装置采用硬逻辑并行运行的方式，即如果这个继电器的线圈通电 或断电，该继电器所有的触点（包括其常开
3、或常闭触点）在继电器控制线路的哪 个位置上都会立即同时动作。PLC 的 CPU 则采用顺序逻辑扫描用户程序的运行方式，即如果一个输出 线圈或逻辑线圈被接通或断开，该线圈的所有触点（包括其常开或常闭触点）不 会立即动作，必须等扫描到该触点时才会动作。为了消除二者之间由于运行方式不同而造成的差异，考虑到继电器控制装置 各类触点的动作时间一般在 100ms 以上，而 PLC 扫描用户程序的时间一般均 小于100ms,因此，PLC采用了一种不同于一般微型计算机的运行方式一扫描 技术。这样在对于 I/O 响应要求不高的场合， PLC 与继电器控制装置的处理结 果上就没有什么区别了。5.1 S7-300P
4、LC 的编程基础位逻辑指令位逻辑指令主要包括：位逻辑运算指令、位操作指令和位测试指令，逻辑操 作结果（RLO）用以赋值、置位、复位布尔操作数，也控制定时器和计数器的运行。一 位逻辑运算指令位逻辑运算指令是“与”（AND）、“或”（0R）、“异或”（XOR）指令及其组 合。它对“0”或“1”这些布尔操作数扫描，经逻辑运算后将逻辑操作结果送入 状态字的RLO位。1. “与”和“与非” （A，AN）指令逻辑“与”在梯形图里是用串联的触点回路表示的，如果串联回路里的 所有触点皆闭合，该回路就通“电”了。2. “或”和“或非”（0, ON）指令逻辑“或”在梯形图里是用并联的触点回路表示的，被扫描的操作数
5、标 在触点上方二 位操作指令1. 输出指令逻辑串输出指令又称为赋值操作指令，该操作把状态字中RLO的值赋给 指定的操作数（位地址）。表4.5列出了操作数的数据类型和所在的存储区。表5-1 输出指令LAD指令STL指令功能操作数类型存储区位地址 ()=位地址逻辑串赋值输出位地址BOOLQ、M、D、L位地址 (# )中间结果赋值输出位地址BOOLQ、M、D、L一个RLO可被用来驱动几个输出元件。在LAD中，输出线圈是上下依次排列的。 在 STL 中，与输出信号有关的指令被一个接一个地连续编程，这些输出具有相同 的优先级。2 . 置位复位指令置位/复位指令根据RLO的值，来决定被寻址位的信号状态是否
6、需要 改变。若RLO的值为1,被寻址位的信号状态被置1或清0若RLO是0则被 寻址位的信号保持原状态不变。置位/复位指令有关内容见表 4.6。表 5-2 置位/复位指令网络1网络110.0I0.1ONI0.2Q4.0I0.0I0.1HIII-Q4.0 -(S)网络2网络3I0.3T1I0.4C1I0.2ONI0.010.110.2Q4.0LAD指令STL指令功能操作数数据类型存储区位地址(R )R位地址复位输 出位地址BOOLTIMERCOUNTERQ、 M、 D、 LTC位地址 (S )S位地址置位输 出位地址BOOLQ、 M、 D、 L(b)(a)图 5-1 置位/复位指令(a)复位指令操
7、作(b)置位指令操作第 6 章 三层电梯的设计6.1 电梯基本原理电梯的安全保护装置于电梯的启停控制；轿厢操作盘用于轿厢的关闭、轿厢 需要达到的楼层等的控制；厅外呼叫的主要作用是当有人员呼叫时，电梯能够准 确到达呼叫位置；指层器用于显示电梯到达的具体位置；拖动控制用于电梯的启 停、加速、减速等功能；门机控制主要用于控制当电梯到达一定位置后，电梯门 应该能够自动打开，或者门外有人乘梯人员要求乘梯时，电梯门应该能够自动打 开。(1) 电气控制线路电梯的控制线路主要有：轿内指令线路、厅门召唤线路、定向选层线路、启 动运行线路、平层线路、指层线路、安全保护线路。这些线路之间的关系如图所示(1)一台交流
8、双速电动机控制上升和下降(2) 各层设上/下呼叫开关(最顶层与起始层只设一只)(3) 电梯到位后具有手动或自动开门关门功能(4) 电梯内设有层楼指令键，开关门按键，警铃风扇及照明按键(5) 电梯内外设有方向指示灯及电梯当前层号指示灯(6) 待客自动开门，当电梯在某层停梯待客时，按下层外召唤按钮，应能自动 开门迎客(7) 自动关门与提早关门 . 在一般情况下，电梯停站 4-6 秒应能自动关门 ; 在延 时时间内，若按下关门按钮，门将不经延时提前实现关门动作.(8) 按钮开门。在开关过程中或门关闭后，电梯启动前，按下操纵盘上开关按 钮，门将打开。(9) 内指令记忆。当轿厢内操纵盘上有多个选层指令时
9、，电梯应能按顺序自动停靠车门，并能至调定时间，自动确定运行方向。(10) 自动定向。当轿厢内操纵盘上，选层指令相对与电梯位置具有不同方向 时，电梯应能按先入为主的原则，自动确定运行方向。(11) 呼梯记忆与顺向截停。电梯在运行中应能记忆层外的呼梯信号，对符合 运行方向的召唤，应能自动逐一停靠应答。(12) 自动换向。当电梯完成全部顺向指令后，应能自动换向，应答相反方向 的信号。(13) 自动关门待客。当完成全部轿厢内指令，又无层外呼梯信号时电梯应自 动关门在调定时间内自动关闭轿厢照明。(14) 自动返基站。当电梯设有基站时，电梯在完成全部指令后，自动驶回基 站，停机待客。电梯操作方式：1)单轿
10、厢下集选控制登记所有轿厢和厅门下行召唤;轿厢上行是只答应轿厢召 唤，直至最高层;自动改变运行方向为下行，应答厅门下行召唤。2)单轿厢全集选登记所有厅门和轿厢召唤;上行时顺应答轿厢和厅门上召唤。直 至最高层自动反向应答厅门下行召唤和轿厢召唤3、减速及平层的控制电梯的工作特点是频繁起制动，为了提高工作效率、改善舒适感，要求电梯能准 确平层，即“无速停车抱闸”，不要出现爬行现象或低速抱闸，即直接停止，要 做到这一点关键是准确发出信号，在接近层楼面时按距离精确的自动矫正速度给 定曲线。本设计采用旋转编码器检测轿厢位置，只要电梯运行，计数器就可以精 确地确定走过的距离，达到平层要求。不论哪种方式产生的命
11、令，由于负载的变 化、电网波动、钢丝绳打滑等，都会使减速过程不符合平层技术要求，为此一般 在离层楼100-200mm处需设置一个平层矫正器，以确保平层的长期准确性。电梯上行a. 当电梯停于1楼(1F)或2F、3F时，4楼呼叫，则上行到4楼碰到行程开关后停止。b. 电梯停于1F或2F，3F呼叫，则上行，碰到3楼行程开关后停止。c. 电梯停于1F，2F呼叫，则上行，碰到2F行程开关后停止。d. 电梯停于IF, 2F, 3F同时呼叫，则电梯上行到2F后，停5S,继续上行到 3F后停止。e. 电梯停于1F, 3F、4F同时呼叫，电梯上行到3楼，停5秒，继续上行到4 楼停止。f. 电梯停于 1 楼， 2
12、 楼、 4 楼同时呼叫电梯上行到 2 楼，停 5 秒，继续上行到 4 楼停止。g. 电梯停于 1 楼， 2、 3、 4楼同时呼叫电梯上行到 2 楼，停5 秒，继续上行到 3 楼，停 5 秒，再继续上行到 4 楼停止。h. 电梯停于 2 楼， 3、 4 楼同时呼叫，电梯上行到3 楼，停5 秒，继续上行到4 楼停止。 5.2 电梯下行a. 电梯停于 4 楼或 3 楼或 2 楼， 1 楼呼叫，电梯下行到 1 楼停止。b. 电梯停于 4 楼或 3 楼， 2 楼呼叫，电梯下行到 2 楼停止。c. 电梯停于 4 楼， 3 楼呼叫，电梯下行到 3 楼停止。d. 电梯停于 4 楼， 3 楼、 2 楼同时呼叫，
13、电梯下行到 3 楼，停 5 秒，继续下行 到 2 楼停止。f. 电梯停于 4 楼， 2 楼、 1 楼同时呼叫，电梯下行到 2 楼，停 5 秒，继续下行 到 1 楼停止。g. 电梯停于 4 楼， 3 楼、 2 楼、 1 楼同时呼叫，电梯下行到 3 楼，停 5 秒，继 续下行到 2 楼，停 5 秒，再到 1 楼停止。楼层显示4.2 电梯原理示意图3.4.3 外部硬件接线电路根据控制要求，PLC控制系统选用SIEMENS公司S7-200系列CPU224和EM221,其输入输出端子电气接线图如图3.2所示。血LIQSIOSID.4ID.6IQ7Il.DIllIl113IL.4ILE.OIEIE.2IS
14、.33IOJOiasCPUEM221分配对照表qojoQaiQ2QD.3B0l4DDEQD.6G0.7Q1.0Gl.lCDH根据控制系统外部I/U接线图I/U的地址分配表如表3.4、3.5所示。表 3.4 I/U 输入分配表输入点：名称代号编号厢体内四层呼叫按钮SB110.0厢体内三层呼叫按钮SB210.1厢体内二层呼叫按钮SB3I0.2厢体内一层呼叫按钮SB410.3开门按钮SB5I1.0关门按钮SB6I1.1四层平层开关SQ110.4三层平层开关SQ210.5二层平层开关SQ310.6一层平层开关SQ410.7开门行程开关SQ5I1.2关门行程开关SQ6I1.3红外传感器左SL1I1.4红外传感器右SL2I2.0四层外呼叫按钮SB7I2.1三层外呼叫按钮SB8I2.2二层外呼叫按钮SB9I2.3一层外呼叫按钮SB10I2.424V24V1MGNDCOM24V2MGND表 3.5 I/O 输出分配表输出点：
