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1、电气控制与可编程控制器课程设计题 目:五层电梯的PLC控制班 级: 姓 名: 学 号: 指导教师: 设计时间: 评语:成绩 一、问题描述 (1)当轿厢停在1F(楼)或2F,3F,4F,如果5F有呼叫,则轿厢上升到5F。(2)当轿厢停在2F(2楼)或3F,4F,5F,如果1F有呼叫,则轿厢下降到1F。(3)当轿厢停在1F(1楼)或2F,3F,4F,5F均有人呼叫,则先到2F,停8s后继续上升,每层均停8s,直到5F。(4)当轿厢停在5F(5楼),1F,2F,3F,4F均有人呼叫,则先到4F,停8s后继续下降,每层均停8s,直到1F。(5)在轿厢运行途中,如果有多个呼叫,则优先相应与当前运行方向相
2、同的就近楼层,对反方向的呼叫进行记忆,待轿厢返回时就近停车。(6)在各个楼层之间的运行时间应少于10s,否则认为发生故障,应发出报警信号。(7)电梯的运行方向指示。(8)用数码管显示轿厢所在的楼层。(9)在轿厢运行期间不能开门。(10)轿厢不关门不允许运行。二、PLC选型及硬件配置1、数字量I/O模块的选择电梯逻辑控制系统的控制核心是PLC,哪些信号需要输入至PLC,PLC需要驱动哪些负载,以及采用何种编程方式,都是需要认真考虑的问题,都会影响到其内部I/O点数的分配。因此,I/O点数的确定,是设计整个PLC电梯控制系统首先需要解决的问题,决定着系统硬件部分的设计,也是系统软件编写的前提。2、
3、模拟量I/O模块的选择模拟量I/O模拟的主要功能、是数据转换,并与PLC内部总线相连,同时为了安全也有电气隔离功能。模拟量输入(A/D)模块是将现场由传感器检测而产生的连续的模拟量转换成PLC内部接受的数字量;模拟量输出(D/A)模块是将PLC内部的数字量转换为模拟量信号输出。典型模拟量I/O模块的量程为-10V+10V、0+10V、420mA等,可根据实际需要选用,同时还应考虑其分辨率和转换精度等因素。三、系统流程图图1 系统流程图四、编程元件的地址分配表1 I/O地址分配SQ0I 0.1BOOL一楼的下限位开关SQ2I 0.2BOOL二楼的下限位开关SQ4I 0.3BOOL三楼的下限位开关
4、SQ6I 0.4BOOL四楼的下限位开关SQ8I 0.5BOOL五楼的下限位开关SB1upI 1.1BOOL一楼的上按钮待添加的隐藏文字内容3SB2upI 1.2BOOL二楼的上按钮SB3upI 1.3BOOL三楼的上按钮SB4upI 1.4BOOL四楼的上按钮SQ5I 1.6BOOL三楼的上限位开关SB2dnI 2.2BOOL二楼的下按钮SB3dnI 2.3BOOL三楼的下按钮SB4dnI 2.4BOOL四楼的下按钮SB5dnI 2.5BOOL五楼的下按钮sysstartI 3.0BOOL系统总启动按钮sysstopI 3.1BOOL系统停止按钮drcM 2.0BOOL轿厢运行方向flo1u
5、pM 2.1BOOL一楼上行呼叫flo2upM 2.2BOOL二楼上行呼叫flo3upM 2.3BOOL三楼上行呼叫flo4upM 2.4BOOL四楼上行呼叫flo2dnM 6.2BOOL二楼下行呼叫flo3dnM 6.3BOOL三楼下行呼叫flo4dnM 6.4BOOL四楼下行呼叫flo5dnM 6.5BOOL五楼下行呼叫sysstateM 7.0BOOLlocMW 0INT轿厢现在的位置;在MB1中观察nxtlocMW 3INT轿厢下一个位置;在MB4中观察upQ 4.0BOOL向上运行(电机正转)downQ 4.1BOOL向下运行(电机反转)ledw0Q 4.2BOOL数码管的显示值(带
6、译码)ledw1Q 4.3BOOLledw2Q 4.4BOOLledw3Q 4.5BOOLupledQ 4.6BOOL上行指示灯dnledQ 4.7BOOL下行指示灯五、PLC外部接线图图2 PLC外部接线图六、梯形图控制程序1.复位初始化模块OB100,确定系统的初始状态。初始时系统默认为运行状态、位于一楼、向上运行。2.主循环体OB1系统启停:状态与决策:3.实时求取轿厢位置的模块FC1:where及FC3:crtnloc轿厢不关门不允许运行。根据限位开关等确定轿厢位置。4.捕获并记忆用户呼叫的模块FC5:scanSB由各层按钮动作情况实时更新任务序列。5.“下一步决策”模块FC2:got
7、o决策下一步位置并到达。6.决策执行模块FC6:up_proc及FC7:down_proc七、遇到的问题及解决方法 首先是实现楼层的显示,电梯每层底部都有一个行程开关。当电梯触碰到行程开关则会接通所在楼层的梯形图,自锁后把所在楼层的信息输入到显示管。当电梯触碰到其他楼层的行程开关后,梯形图中的互锁断开之前楼层的自锁而输入自己的楼层到显示管。行程开关就是实现对电梯位置的确定。电梯的上下运行其实就是电梯的正反转,设电梯上行是电机正转,电梯下行则是电机反转。这样电梯就能上下运行了。电梯的调度在梯形图中主要是通过比较器来实现,比较的两个值是电梯的当前位置和电梯的响应位置。电梯的当前位置就是通过之前的行
8、程开关来确定,电梯的响应位置是通过电梯外部每层的按钮。当外部的按钮被按下时,则电梯会对所在楼层置1,把上升的过程设为一个子程序,每层都有一个小于比较器和相等比较器。如果当前位置小于电梯的响应位置,则小于比较器输出高电平,使电梯继续上升。当电梯到达相应位置,则通过相等比较器进行比较,比较相等后触出发延时器,电梯延时8秒,通过互锁清除之前的置位。如果在上升过程中同时有多个响应,那么电梯逐层扫描后置位,先到达离当前层最近的楼层,停8秒后再运行到下一个离当前层最近的楼层。下降过程和上升过程思路相同,核心都是比较器,当前位置大于相应位置时,比较器触发电机反转,电梯下降。当电梯到达响应位置,通过相等比较器电梯延时8秒。如果在下降过程有多个响应,则也是按照上升原则处理。如果在运行过程有相反方向的呼叫,则由状态寄存器记录位置,当电梯运行完同向的楼层后再进行反向的运行,上升和下降是循环进行,当不再有上升的呼应则下降,反之同理。八、参考文献1顾桂梅,王永顺,王庆贤.电气控制与PLC应用项目教程M.北京:机械工业出版社,20112胡学林.可编程控制器应用技术M.高等教育出版社,2003年.3洪志育.例说PLCM.人民邮电出版社,2006年.