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1、学号： P L C 综 合 实 习实 习 名 称 ： PLC综合实习 学 生 姓 名： 组 员 ： 学 院 ： 专 业 班 级： 电气 121 指 导 教 师 ： 设 计 时 间 ： 2015 年 9 月 20日 2015 年 10 月 23 日 目录项目一、四层电梯PLC控制系统设计1一、系统控制要求11、1 基本控制要求说明11、2 要求11、3 电梯PLC控制解决思路11、4 模拟电梯运行原则2二、控制电路系统设计32、1 主控制电路设计32、2 PLC硬件设计3三、软件设计73、1 流程图73、2 软件部分（梯形图）8四、总结17项目二、机械手PLC控制系统设计18一 、系统控制要求1
2、81、1 基本控制要求说明181、2 要求18二、硬件设计192、1硬件结构192、2 工作方式19三、软件部分213、1 主程序213、2 公用程序213、3 手动程序233、4 回原点程序243、5 自动程序27四、总结30项目三、基于S7-300得天塔之光模拟控制31一、系统控制要求311、1基本控制要求说明31二、硬件设计31三、软件部分331、流程图332 、I/O点分配表333、软件部分344、软件调试40四、Wincc flexible仿真40五、总结40项目四、基于S7-300得液体混合控制系统41一、系统分析411、1任务411、2要求411、3说明41 二、硬件设计42 三
3、、软件设计423、1 I/O表423、2 LAD程序433、3 软件调试47 四、仿真Wincc flexible仿真48五、总结49六、参考文献50项目一、四层电梯PLC控制系统设计一、系统控制要求1、1 基本控制要求说明：电梯由安装在各楼层门口得上升与下降呼叫按钮进行呼叫操纵，其操纵内容为电梯运行方向。电梯轿箱内设有楼层内选按钮S1S4，用以选择需停靠得楼层。L1为一层指示、L2为二层指示、L3为三层指示、L4为四层指示，SQ1SQ4为到位行程开关。电梯上升途中只响应上升呼叫，下降途中只响应下降呼叫，任何反方向得呼叫均无效。例如，电梯停在由一层运行至四层得过程中，在三层轿箱外呼叫时，若按三
4、层上升呼叫按钮，电梯响应呼叫（运行至三层时三层上升呼叫指示灯灭）；若按三层下降呼叫按钮，电梯运行至三层时将不响应呼叫运行至四层，然后再下行，响应三层下降呼叫按钮（运行至三层时三层下降呼叫指示灯灭），依此类推。1、2 要求：1、控制系统采用西门子S7-200 PLC实现2、硬件接线图包括主电路得接线，控制电路得接线，应考虑相关联锁与安全措施。3、程序要有可读性与灵活性，对所用I/O点与内部变量应定义符号表，对程序应作必要得注释。1、3 电梯PLC控制解决思路 电梯系统电气部分得主要组成就就是电机拖动，信号元件以及轿内与外部得控制按扭。如何合理得设置与使用这些资源，对于解决这类问题至关重要。设计中
5、首先要了解控制对象得特点，从而确定有关得PLC输入、输出点得选择。对于一个四层电梯得控制，要解决得主要问题包括以下几个方面：（1）轿内按扭以及各层门厅按扭得设置；（2）电梯运行位置得监测；（3）电梯各层停车以及电梯开关门状态得监测；（4）确定控制得逻辑。通过上述问题得分析，可以完成对所需PLC得I/O口得选择。同样作为一个逻辑控制为主得系统，需要将被控电机作为唯一得控制目标，所有得逻辑实现都就是针对这一目标进行得，根据相应得要求控制电机得正反转。1、4 模拟电梯运行原则（1）接收并登记电梯在楼层以外得所有指令信号、呼梯信号，给予登记并输出登记信号。（2）根据最早登记得信号，自动判断电梯就是上行
6、还就是下行，这种逻辑判断称为电梯得定向。电梯得定向根据首先登记信号得性质可分为两种。一种就是指令定向，指令定向就是把指令指出得目得地与当前电梯位置比较得出“上行”或“下行”结论。例如，电梯在二楼，指令为一楼则向下行；指令为四楼则向上行。第二种就是呼梯定向，呼梯定向就是根据呼梯信号得来源位置与当前电梯位置比较，得出“上行”或“下行”结论。例如，电梯在二楼，三楼乘客要向下，则乘客在三楼按下行按钮，此时电梯得运行应该就是向上到三楼接乘客，所以电梯应向上。（3）电梯接收到多个信号时，采用首个信号定向，同向信号先执行，一个方向任务全部执行完后再换向。例如，电梯在三楼，依次输入二楼指令信号、四楼指令信号、
7、一楼指令信号。如用信号排队方式，则电梯下行至二楼上行至四楼下行至一楼。而用同向先执行方式，则为电梯下行至二楼下行至一楼上行至四楼。显然，第二种方式往返路程短，因而效率高。（4）具有同向截车功能。例如，电梯在一楼，指令为四楼则上行，上行中三楼有呼梯信号，如果该呼梯信号为呼梯向上，则当电梯到达三楼时停站顺路载客；如果呼梯信号为呼梯向下，则不能停站，而就是先到四楼后再返回到三楼停站。（5）一个方向得任务执行完要换向时，依据最远站换向原则。例如，电梯在一楼根据二楼指令向上，此时三楼、四楼分别有呼梯向下信号。电梯到达二楼停站，下客后继续向上。如果到三楼停站换向，则四楼得要求不能兼顾，如果到四楼停站换向，
8、则到三楼可顺向截车。二、控制电路系统设计2、1 主控制电路设计该项目得主电路图如下图所示：图2、1 系统主电路图2、2 PLC硬件设计2、2、1 电梯输入信号及其意义：（1）位置信号位置信号由安装于电梯停靠位置得4个传感器SQ1SQ4产生。平时为OFF，当电梯运行到该位置时ON。（2）指令信号指令信号有4个，分别由“一至四”（S1S4）4个指令按钮产生。按某按钮，表示电梯内乘客欲往相应楼层。（3）呼梯信号呼梯信号有6个，分别由U1、U2、D2、U3、D3、D4呼梯按钮产生。按呼梯按钮，表示电梯外乘客欲乘电梯。例如，按U2则表示二楼乘客欲往上，按D3则表示三楼乘客欲往下。（4）电梯开关门信号电梯
9、开关门信号由手动开门按钮OP、手动关门按钮CL产生。（5）门位置信号门位置信号由开门限位开关、关门限位开关产生。2、2、2 电梯输出信号及其意义（1）运行方向信号运行方向信号有两个，由两个电梯运转指示灯（电梯上行指示UP、电梯下行指示DOWN）组成，显示电梯运行方向。（2）指令登记信号指令登记信号有4个，分别由SL1SL4个指示灯组成，表示相应得指令信号已被接受（登记）。指令执行完后，信号消失（消号）。例如，电梯在二楼，按电梯内呼按钮S3表示电梯内乘客欲往三楼，则SL3亮表示该要求已被接受。电梯向上运行到三楼停靠，此时SL3灭。（3）呼梯登记信号呼梯登记信号有6个，分别由UP1、UP2、DN2
10、、UP3、DN3、DN4电梯外呼指示灯组成，其意义与上述指令登记信号相类似。（4）电梯门状态指示电梯门状态指示有2种，即电梯关门指示与电梯开门指示。2、2、3 可编程控制器机型得选择 为了完成设定得控制任务,主要根据电梯控制方式与输入/输出点数与占用内存得多少来确定PLC得机型。本系统为四层楼得电梯,采用集选控制方式。所需输入/输出点数与内存容量估算如下:1、输入/输出点得估算：采用PLC构成四层简易电梯电气控制系统。电梯得上、下行由一台电动机拖动，电动机正转为电梯上升，反转为下降。一层有上升呼叫按钮U1与指示灯UP1，二层有上升呼叫按钮U2与指示灯UP2以及下降呼叫按钮D2与指示灯DN4，三
11、层有上升呼叫按钮U3与指示灯UP3以及下降呼叫按钮D3与指示灯DN5，四层有下降呼叫按钮D4与指示灯DN6。一至四层有到位行程开关SQ1SQ4。电梯内有一至四层呼叫按钮S1S4与指示灯SL1SL4；电梯开门与关门按钮OP与CL，电梯开门与关门分别通过电磁铁KM3与KM4控制，关门到位由行程开关SM1检测，开门到位由行程开关SM2检测,并有开门指示灯LO与关门指示灯LC。轿厢上行与下行由接触器KM1与KM2控制，并有上行与下行两路指示灯。输入点共有18个，输出点共有14个,总共32个。2、内存容量得估算：用户控制程序所需内存容量与内存利用率、输入/输出点数、用户得程序编写水平等因素有关。因此,在
12、用户程序编写前只能根据输入/输出点数、控制系统得复杂程度进行估算。本系统有开关量I/O总点数有32个，模拟量I/O数为0个。利用估算PLC内存总容量得计算公式: 所需总内存字数=开关量I/O总点数(1015)+模拟量I/O总点数(150250)再按30%左右预留余量。估算本系统需要约1K字节得内存容量。综合I/O点数以及内存容量，S7200得CPU226输入、输出点数为2416，足以满足要求。该四层电梯项目所用到得IO口如下表所示：表2、1 IO口分配表输 入输 出I0、0一层位置开关SQ1Q0、2电梯上升UPI0、1二层位置开关SQ2Q0、3电梯下降DOWNI0、2三层位置开关SQ3Q0、4
13、内呼一层指示SL1I0、3四层位置开关SQ4Q0、5内呼二层指示SL2I0、4一层内呼指令开关S1Q0、6内呼三层指示SL3I0、5二层内呼指令开关S2Q0、7内呼四层指示SL4I0、6三层内呼指令开关S3Q1、0一层外呼上行指示UP1I0、7四层内呼指令开关S4Q1、1二层外呼上行指示UP2I1、0一层外呼上行按钮U1Q1、2三层外呼上行指示UP3I1、1二层外呼上行按钮U2Q1、3二层外呼下行指示DN2I1、2三层外呼上行按钮U3Q1、4三层外呼下行指示DN3I1、3二层外呼下行按钮D2Q1、5四层外呼下行指示DN4I1、4三层外呼下行按钮D3Q1、6电梯开门LOI1、5四层外呼下行按钮D
14、4Q1、7电梯关门LCI2、0手动开门开关OPI2、1手动关门开关CLI2、2开门限位开关 SM1I2、3关门限位开关 SM2 本系统设计得PLC外部接线图如图2、2所示。CPU226CN得传感器电源24V(DC)可以输出600mA电流，通过核算在本设计中PLC容量完全满足要求，CPU226CN得输出继电器触点容量为2A，电压范围为530V（DC）或5250V（AC）。图2、2 PLC外部接线图三、软件设计3、1 流程图1、 电梯开关门流程图利用行程开关就是否有信号确定电梯所处得楼层，当电梯到达外部呼叫得楼层以及电梯内部得指定到达得楼层时，电梯就进行相应得开关门动作。电梯开关门流程图如图3、1所示：图3、1 电梯开关门
