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1、目 录1.可编程控制器的简介 .3 1.1 PLC的工作原理 .3 1.2 PLC的应用 .3 1.3 现阶段发展状况 .4 1.4 未来发展趋势 .4 2.课程设计目的 .4 3.电梯模型PLC控制系统设计 .5 3.1电梯控制系统实现的功能 .53.2 三层电梯设计要求.64. 三层电梯控制系统的总体设方案. .64.1 硬件的设计.74.2软件的设计.74.2.1 I/O分配表.74.2.2 中间继电器.74.2.3 端口分配图.75.梯形图 .76.设计总结 .77.参考文献 .351、可编程控制器的简介可编程控制器，采用可编程序的存储器，用以在其内部存储执行逻辑运算、顺序控制、定时/
2、计数和算术运算等操作指令，并通过数字式或模拟式的输入、输出接口，控制各种类型的机械或生产过程。可编程控制器是以微处理器为核心，结合计算机技术，自动控制技术和通信技术发展起来的一种新型工业控制装置。1.1 PLC的工作原理PLC是采用“顺序扫描，不断循环”的方式进行工作的。即PLC运行时，CPU根据用户按控制要求编制好并存于用户存储器中的程序，按指令步序号（或地址号）作周期性循环扫描，如无跳转指令，则从第一条指令开始逐步顺序执行用户程序，直到程序结束。然后重新返回第一条指令，开始下一轮新的扫描。在每次扫描过程中，还要完成对输入信号的采样和对输出状态的刷新等工作。1.2 PLC的应用 PLC是一种
3、专门为在工业环境下应用而设计的数字运算操作的电子装置。它采用可以编制程序的存储器，用来在其内部存储执行逻辑运算、顺序运算、计时、计数和算术运算等操作的指令，并能通过数字式或模拟式的输入和输出，控制各种类型的机械或生产过程。PLC已经广泛应用于钢铁、石油、化工、电力、建材、机械制造、汽车、轻纺、交通运输、环保及文化娱乐等各个行业。它具有高可靠性、抗干扰能力强、功能强大、灵活，易学易用、体积小，重量轻，价格便宜的特点。 1.3 现阶段发展状况SIMATIC S7-200系列PLC适用于各行各业，各种场合中的检测、监测及控制的自动化。S7-200系列的强大功能使其无论在独立运行中，或相连成网络皆能实
4、现复杂控制功能。目前，可编程控制器成为工业自动化领域中最重要应用最多的控制装置，居工业生产自动化三大支柱的首位。其应用的深度和广度成为衡量一个国家工业自动化程度高低的标志。 1.4未来发展趋势（1）产品规模向大、小两个方向发展。（2）PLC在闭环过程控制中应用日益广泛。 （3）不断加强通讯功能。（4）.新器件和模块不断推出 高档的PLC。（5）编程工具丰富多样，功能不断提高，编程语言趋向标准化。 （6）发展容错技术 采用热备用或并行工作、多数表决的工作方式。 （7）追求软硬件的标准化。2.课程设计目的本设计主要是想通过对电梯的硬件及其软件的组成，以我们专业学习的可编程控制器（PLC）的知识为基
5、础，深入了解和分析电梯控制系统的结构和运作，达到对所学知识的应用和延伸。（1）通过对工程实例的模拟，熟练的掌握PLC的编程和程序调试方法。（2）进一步熟悉PLC的I/O连接。（3）熟悉三层楼电梯采用轿厢内外按钮的编程方法。 3 电梯模型PLC控制系统设计随着城市建设的不断发展，高层建筑不断增多，电梯在国民经济和生活中有着广泛的应用。电梯作为高层建筑中垂直运行的交通工具已与人们的日常生活密不可分。在许多交通设备中，电梯是自动化程度最高的先进设备的一种。以前的电梯主要采用单片机控制，其性能等各方面都不太完善，现在电梯控制系统多采用PLC，从电梯的性能、器件的灵活性及安全保障方面等都有了很大的提高。
6、3.1电梯控制系统实现的功能电梯停于1F或2F时，按3F电梯呼叫，电梯上升到3F才停止。电梯停于2F或3F时，按1F电梯呼叫，电梯下降到1F才停止。电梯停于1F时，按2F电梯呼叫，电梯上升到2F停止。电梯停于3F时，按2F电梯呼叫，电梯下降到2F停止。电梯停于1F时，2F和3F均有按钮呼叫，电梯先上升到2F，暂停2S，然后上升到3F停止。电梯停于3F时，2F和1F均有按钮呼叫，电梯先下降到2F，暂停2S，然后下降到1F停止。电梯上升途中或下降途中，任何反方向按钮呼叫均无效。每层楼之间到达时间应在12S之内完成，否则电梯停机。3.2 三层电梯设计要求电梯在上升的过程中只响应向上的呼叫，在下降的过
7、程中只响应向下的呼叫，电梯向上或向下的呼叫执行完成后再执行反向呼叫。电梯等待呼叫时，同时有不同呼叫时，谁先呼叫执行谁。具有呼叫记忆、内选呼叫指示功能。具有楼层显示、方向指示、到站声音提示功能。4.三层电梯控制系统的总体设计方案4.1 硬件设计电梯机械组成系统结构：（1）曳引系统（2）导向系统（3）轿厢（4）门系统（5）重量平衡系统（6）电力拖动系统（7）电气控制系统（8）安全保护系统PLC控制器桥厢内外呼梯按钮电路脉冲计数电路光电编码盘楼层显示电路（7段数码管）桥厢开关门电路呼梯按钮记忆等电路（发光二极管）变频器拽引电机（拖动电机上下运行）电梯控制系统硬件结构图14.2软件设计由于控制中PLC
8、需要持续信号，并要求有灯光指示，所以输入按钮要连接到SR锁存器上以保持信号。此芯片将保持该信号直到此触发器被复位时清除，复位该触发器的是1层与3层的平层信号，所以当电梯到达最顶层或最底层时，复位信号使SR锁存器复位，但是2层复位信号由软件进行控制，因为二层为中间楼层。所以当此电梯正在上行或者下行时，且电梯有应当响应的运行方向时，其对应指示灯应闪烁以显示其当前所在楼层及运行状况，此时，PLC将重置对应已经响应的楼层呼叫信号。电梯控制系统由三部分组成：内部呼叫指令，外部呼叫指令，电梯轿厢所在楼层。内部呼叫指令为轿厢内的指令按钮，包括1-3层内呼按钮，1个开门按钮，共4个。电梯轿厢所在楼层通过三个L
9、ED显示，每层对应一个，通过电梯轿厢楼层由PLC直接控制4.2.1 I/O分配表输入名称输入地址输出名称输出地址一层上呼U1I0.1一层上呼指示UP1Q0.0二层下呼D2I0.2二层下呼指示DN2Q0.1二层上呼U2I0.3二层上呼指示UP2Q0.2三层下呼D3I0.4三层下呼指示DN3Q0.3至一层S1I0.5一层指示灯SL1Q0.4至二层S2I0.6二层指示灯SL2Q0.5至三层S3I0.7三层指示灯SL3Q0.6一层到位SQ1I1.0电梯上升KM1Q1.0二层到位SQ2I1.1电梯下降KM2Q1.1三层到位SQ3I1.2开门指示灯Q0.0复位按钮I0.0关门指示灯Q0.14.2.2 中间
10、继电器辅助继电器状态表示辅助继电器状态表示M0.1一楼全部按钮M1.5至一、三联锁M0.2二楼双重按钮M1.6开门脉冲信号M0.3三楼全部按钮M1.7关门脉冲信号M0.4二楼全部按钮M2.0关门停信号M0.5一楼外部按钮M2.1一楼上信号M0.6二楼向下按钮M2.2二楼上信号M0.7二楼向上按钮M2.3三楼下信号M1.0三楼外部按钮M2.4二楼下信号M1.1至一楼按钮M2.5停车脉冲信号M1.2至二楼按钮M2.6升降任通M1.3至三楼按钮M5.0三下一上联锁M1.4至三、一联锁M5.1一上三下联锁4.2.3端口分配图图1 电梯控制系统的模拟实验面板5.梯形图5.设计总结 对于此次课程设计，首先
11、感谢孙老师在此期间给于我的细心指导和教诲。这次程设计研究了电梯PLC的控制，分析电梯的运行过程的基础上，研究模拟电梯的控制，设计了电梯控制系统的简单模型，使学生们容易得掌握PLC的有关知识和用法，培养学生电气等理论知识，掌握PLC控制的基础知识，掌握程序的阅读和编写，掌握独立分析的能力，解决生产实际问题的能力。还有对电梯控制方面的了解，电梯的软件方面和硬件方面，尤其是程序方面的设计，程序的运行过程，让我理解了自动控制技术的先进化，柔性化，系统化。本次课程设计使我清楚地认识了自己对专业知识的不足以及课外能力的缺乏。在今后的学习中，我将更加的努力，使自己更上一层楼。6.参考文献1 杨长能等.可编程控制器（PC）基础及应用M.重庆大学出版社，19922 赵洪恕.PLC控制交流变频调速系统在电梯中的应用M.基础自动化，20003 汪晓光.可编程控制器原理及应用M.机械工业出版社，20014 廖常初，PLC应用技术问答M.北京：机械工业出版社，20055 王永华. 现代电气控制及PLC应用技术（第2版）. 北京航空航天大学出版社
