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1、PLC原理及应用课程设计报告学 院： 专 业： 班 级： 姓 名： 学 号： 指导教师： 起止日期：2010年6月21日2008年6月28日目 录1.课程设计目的22.课程设计题目和要求23.设计内容23.124.设计总结2参考书目2附录3 报告正文部分：实习报告的内容如下：1. 课程设计目的设计一个用PLC控制的三层楼电梯。2. 课程设计课题描述和要求随着时代的进步，科技的发展，电梯在人们的生活中随处可见，人们的生活也离不开电梯。因为的电梯运行方向的不同，控制系统也比较复杂，所以我们采用PLC进行控制，使其控制系统变得简单化。（1） 电梯停于1层时，2层如有呼叫，电梯上行，到2层停止。（2）
2、 电梯停于1层时，2层和3层均有呼叫，电梯上行，到2层停止，2层呼叫结束后，电梯继续上行，到3层停止。（3） 电梯停于2层时，如现有1层呼叫，电梯下行，到1层停止；如先有3层呼叫，电梯上行，到3层停止。（4） 电梯停于3层时，如2层有呼叫，电梯下行到2层停止。（5） 电梯停于3层时，2层和1层均有呼叫，电梯先下行至2层，2层呼叫结束后，电梯继续下行，到1层结束。（6） 电梯上升途中或者下降途中，任何反方向呼叫均无效。3.设计内容3.1 课程设计方案的选择3.1.1继电器组成顺序控制系统是最早的一种实现电梯控制的方法。继电器控制系统的优点：（1）所有控制功能及信号处理均有硬件实现，线路直观，易于
3、理解和掌握；（2）系统的包养，维修及故障检查无需较高技术和特殊工具、仪器；（3）大部分电器均为常用控制电器，更换方便，价格便宜。继电器控制的缺点：（1） 系统触点较多，接线线路复杂且触点容易烧坏磨损，造成接触不良，因此故障率比较高；（2） 电磁机构及触点动作速度比较慢，机械和电磁惯性大，系统控制精度难以提高；（3） 系统结构庞大，能耗较高，且噪音较大。3.1.2 随着科技的发展，单片机也可以对电梯进行控制。单片机控制系统的优点：（1）单片机小巧灵活，成本低；（2）单片机可靠性好，适应温度范围宽；（3）单片机易扩展，很容易构成各种规模的应用系统，控制能力强；（4）单片机可以方便的实现多机和分布式
4、控制。单片机的缺点：（1） 单片机运行不稳定，易受干扰；（2） 单片机程序复杂，硬件系统设计复杂；（3） 单片机外部接线复杂，维护起来较复杂。3.1.3 随着科技的进步，PLC的产生给我们带来了更多的方便。PLC是一种专为工业环境应用而设计制造的计算机。它具有丰富的输入/输出借口，并且有较强的驱动能力。所以本次课程设计选用PLC对电梯进行控制。PLC的主要特点:（1） PLC可靠性高，抗干扰能力强；（2） PLC体积小，耗能低，重量轻；（3） PLC有丰富的I/O接口模块，提高了操作性能；（4） PLC采用模块化结构，使用方便,硬件配套齐全，用户使用方便；（5） PLC编程简单易学，易于理解掌
5、握；（6） PLC安装简单，维修方便。3.2方案的各部分工作原理3.2.1I/O分配表文字符号 说 明 SB1 电梯内一层按钮 :I0.1 SB2 电梯内二层按钮 :I0.2SB3 电梯内三层按钮 :I0.3SB4 一层上升呼叫按钮 :I0.4SB5 二层上降呼叫按钮 :I0.5SB6 二层下升呼叫按钮 :I0.6 SB7 三层下降呼叫按钮 :I0.7 SB10 电梯开门按钮 :I1.3 SB11 电梯关门按钮 :I1.5 SQ1 电梯一层到位限位开关 :I1.0 SQ2 电梯二层到位限位开关 :I1.1 SQ3 电梯三层到位限位开关 :I1.2SQ4 电梯开门到位限位开关 :I1.4SQ5
6、电梯关门到位限位开关 :I0.0SB12 电梯开门红外检测 :I1.6SB13 电梯关门红外检测 :I1.7E1 电梯一层指示灯 :Q0.1 E2 电梯二层指示灯 :Q0.2 E3 电梯三层指示灯 :Q0.3 E4 一层上升呼叫按钮指示灯 :Q0.4 E5 二层上降呼叫按钮指示灯 :Q0.5 E6 二层下升呼叫按钮指示灯 :Q0.6 E7 三层呼叫按钮指示灯 :Q0.7 E8电梯开门指示 :Q0.0 E9电梯关门指示 :Q1.5 KM1 轿厢下降 :Q1.0 KM2 轿厢上升 :Q1.13.2.2电梯运行各部分工作原理：1.电梯在1层，电梯上行： 设电梯原来在1层，想使电梯上升，由于电梯在1层
7、，能使电梯上升的因素包括：2层上呼叫，2层下呼叫，3层下呼叫，电梯内部2层呼叫和电梯内部3层呼叫。当满足上述条件时，电梯上行。2电梯在3层时，电梯下行：设电梯原来停在3层，若想使电梯下行，能满足的条件包括：2层上呼叫，2层下呼叫，1层上呼叫，2层内呼叫和1层内呼叫。当满足上述条件时，电梯下行。3. 电梯开门： 下面为一电梯1层外有上呼叫，且电梯停在1层情况下，电梯开门梯形图，当I0.4接通时，且I1.0也接通，电梯处在1层，Q1.0和Q1.1是常闭触点，I1.5也是常闭触点，输出开门信号Q0.0。各层开门程序与此相似。 4. 电梯外部指示灯：当电梯1层上呼叫时，按钮I0.4接通时，此时电梯不用
8、上行，所以用Q1.1的常闭触点，Q1.1接通，此时电梯不在1层，所以1层指示灯Q0.1也是常闭触点，Q0.1接通，1层上呼叫按钮指示灯Q0.4亮； 电梯在1，2，3层楼分别设置一个呼叫按钮和一个行程开关，在行程开关SQ1，SQ2和SQ3都断开的情况下，呼叫不起作用。1. 电梯停在1层时： 接通I1.0即接通SQ1，表示轿厢原来停在1层，按下D3，接通I0.7，表示3层下呼，则Q0.7接通，表示3层呼叫指示灯亮，Q1.1接通，表示电梯上升，上升指示灯L3亮，SQ1断开，SQ2接通，SQ2断开，SQ3接通，L3灯灭，表示电梯到达3层，1秒钟后，I1.3接通，电梯开门，3秒钟后，I1.3断开，I1.
9、5接通，电梯关门，Q0.7断开，表示3层下呼叫指示灯灭。 接通I1.0即接通SQ1，表示轿厢原来停在1层，按U2（D2），即接通I0.6(I0.5),表示2层上（下）呼叫，则Q0.6（0.5）接通，表示2层上（下）呼叫指示灯亮，Q1.1接通，L3灯亮，表示电梯上升。断开SQ1，接通SQ2，Q1.1断开，L3灯灭，表示电梯到达2层，1秒钟后，I1.3接通，电梯开门，3秒钟后，I1.3断开，I1.5接通，电梯关门，Q0.6（Q0.5）断开，即2层上（下）呼叫指示灯灭。 接通I1.0即接通SQ1，表示轿厢原来停在1层，同时按U2，D3，I0.6，I0.7同时接通，表示2层上，3层下同时呼叫，则Q0.
10、6,Q0.7都接通，2层上，3层下呼叫指示灯亮，Q1.1接通，L3灯亮，表示电梯上升。断开SQ1。接通SQ2，断开Q1.1，L3灯灭，表示电梯在2层暂停，1秒钟后，I1.3接通，电梯开门，3秒钟后，I1.3断开，I1.5接通，电梯关门。Q0.6断开，2层上呼叫指示灯熄灭。Q1.1接通，L3灯亮，表示电梯继续上升，断开SQ2，接通SQ3，L3灯灭，表示电梯到达3层，1秒钟后，I1.3接通，电梯开门，3秒钟后，I1.3断开，I1.5接通，电梯关门，Q0.7断开，表示3层下呼叫指示灯灭。 接通I1.0即接通SQ1，表示轿厢原来停在1层，同时按下D2,D3，接通I0.5,I0.7，表示2层下呼，3层下
11、呼同时呼叫，则Q0.5，Q0.7接通，2层下，3层下呼叫指示灯亮，Q1.1接通，L3灯亮，表示电梯上升，断开SQ1，接通SQ2，断开SQ2，接通SQ3，L3等灭，表示电梯到达3层，1秒钟后，I1.3接通，电梯开门，3秒钟后，I1.3断开，I1.5接通，电梯关门，Q0.7断开，3层呼叫指示灯灭，Q1.0接通，L1灯亮，表示电梯下降，SQ3断开，接通SQ2，Q1.0断开，L1灯灭，1秒钟后，I1.3接通，电梯开门，3秒钟后，I1.3断开，I1.5接通，电梯关门，Q0.5断开，2层下呼叫指示灯灭。 接通I1.0即接通SQ1，表示轿厢原来停在1层，同时按下U2,D2,D3，即I0.6,I0.5,I0.
12、7同时接通，表示2层上，2层下，3层下同时呼叫，则Q0.5，Q0.6，Q0.7同时接通，2层上，下，三层上呼叫指示灯亮，Q1.1接通，L3灯亮，表示电梯上升。断开SQ1，接通SQ2，Q1.1断开，L3灯灭，电梯停在2层，1秒钟后，I1.3接通，电梯开门，3秒钟后，I1.3断开，I1.5接通，电梯关门，Q0.5断开，2层上指示灯灭，Q1.1接通，L3灯亮，表示电梯继续上行，断开SQ2，接通SQ3，L3灯灭，表示电梯到达3层，1秒钟后，I1.3接通，电梯开门，3秒钟后，I1.3断开，I1.5接通，电梯关门，断开Q0.7，3层下指示灯灭，Q1.0接通，L1灯亮，表示电梯下降，SQ3断开，SQ2接通，
13、Q1.0断开,L1灭，1秒钟后，I1.3接通，电梯开门，3秒钟后，I1.3断开，I1.5接通，电梯关门，Q0.6断开，2层下指示灯灭。2. 轿厢停在2层时： 接通I1.1，即接通SQ2，表示轿厢原来停在2层，按D3，接通I0.7，表示3层下呼，则Q0.7接通，表示3层呼叫指示灯亮，Q1.1接通，表示电梯上升，上升指示灯L3亮，断开SQ2，接通SQ3，Q1.1断开，L3等灭，表示电梯到达3层，1秒钟后，I1.3接通，电梯开门，3秒钟后，I1.3断开，I1.5接通，电梯关门，Q0.7断开，表示3层下呼叫指示灯灭。 接通I1.1，即接通SQ2，表示轿厢原来停在2层，按U1,即I0.4接通，表示1层上
14、呼叫，Q0.4接通，1层上呼叫指示灯亮，Q1.0接通，L1亮，电梯下降，断开SQ2，接通SQ1，Q1.0断开，L1灯灭，表示电梯到达1层，1秒钟后，I1.3接通，电梯开门，3秒钟后，I1.3断开，I1.5接通，电梯关门，Q0.4断开，1层上呼叫指示灯灭。 接通I1.1，即接通SQ2，表示轿厢原来停在2层，先按D3，即接通I0.7,表示3层下呼，Q0.7接通，3层呼叫指示灯亮，后按下U1，即I0.4接通，表示1层上呼。Q0.4接通，1层上呼指示灯亮，Q1.1接通,L3灯亮，断开SQ2，接通SQ3，Q1.1断开，L3等灭，表示电梯到达3层，1秒钟后，I1.3接通，电梯开门，3秒钟后，I1.3断开，
15、I1.5接通，电梯关门，Q0.7断开，表示3层下呼叫指示灯灭。Q1.0接通，L1亮，电梯下降，断开SQ3，接通SQ2，断开SQ2，接通SQQ1，Q1.0断开，L1灯灭，表示电梯到达1层，1秒钟后，I1.3接通，电梯开门，3秒钟后，I1.3断开，I1.5接通，电梯关门，Q0.4断开，1层上呼叫指示灯灭。 接通I1.1，即接通SQ2，表示轿厢原来停在2层，先按下U1，即I0.4接通，表示1层上呼。Q0.4接通，1层上呼指示灯亮，后按下D3，即接通I0.7,表示3层下呼，Q0.7接通，3层呼叫指示灯亮，Q1.0接通，L1灯亮，电梯下降，断开SQ2,接通SQ1，Q1.0断开，L1灯灭，电梯到达1层，1
16、秒钟后，I1.3接通，电梯开门，3秒钟后，I1.3断开，I1.5接通，电梯关门，Q0.4断开，1层上呼叫指示灯灭。Q1.1接通，L3灯亮，电梯上行，断开SQ1，接通SQ2，断开SQ2，接通SQ3，断开Q1.1,L3灯灭，电梯到达3层，1秒钟后，I1.3接通，电梯开门，3秒钟后，I1.3断开，I1.5接通，电梯关门，Q0.7断开，表示3层下呼叫指示灯灭。3. 电梯停在3层时： 接通I1.2，即接通SQ3，表示电梯原来停在3层，按下U1，即I0.4接通，表示1层上呼。Q0.4接通，1层上呼指示灯亮，Q1.0接通，L1灯亮，电梯下降，断开SQ3，接通SQ2，断开SQ2，接通SQ1，断开Q1.0，L1
17、灯灭，电梯到达1层，1秒钟后，I1.3接通，电梯开门，3秒钟后，I1.3断开，I1.5接通，电梯关门，Q0.4断开，1层上呼叫指示灯灭。 接通I1.2，即接通SQ3，表示电梯原来停在3层，按下U2（D2），即I0.6(I0.5)接通，表示2层呼叫，则Q0.6（Q0.5）接通，2层指示灯亮，Q1.0接通，L1灯亮，电梯下降，断开SQ3，接通SQ2,断开Q1.0，L1灯灭，表示电梯到达2层，1秒钟后，I1.3接通，电梯开门，3秒钟后，I1.3断开，I1.5接通，电梯关门，Q0.6（Q0.5）断开，2层呼叫指示灯灭。 接通I1.2，即接通SQ3，表示电梯原来停在3层，同时按下U1,D2,即同时接通I
18、0.4和I0.5，表示1层上，2层下同时呼叫，Q0.4和Q0.5同时接通，1层上呼叫指示灯和2层下呼叫指示灯同时亮，Q1.0接通，L1灯亮，电梯下降，断开SQ3，接通SQ2，Q1.0断开，L1灯灭，电梯在2层暂停，1秒钟后，I1.3接通，电梯开门，3秒钟后，I1.3断开，I1.5接通，电梯关门，Q0.5断开，2层下呼叫指示灯灭。Q1.0接通，L1灯亮，电梯下降，断开SQ2,接通SQ1，断开Q1.0,L1灯灭，电梯到达1层，1秒钟后，I1.3接通，电梯开门，3秒钟后，I1.3断开，I1.5接通，电梯关门，Q0.4断开，1层上呼叫指示灯灭。 接通I1.2，即接通SQ3，表示电梯原来停在3层，同时按
19、下U1,U2,即同时接通I0.4和I0.6，表示1层上，2层上同时呼叫，则Q0.4和Q0.6同时接通，1层上呼叫指示灯和2层上呼叫指示灯同时亮，Q1.0接通，L1灯亮，电梯下降，断开SQ3,接通SQ2，断开SQ2，接通SQ1，断开Q1.0，L1灯灭，电梯到达1层，1秒钟后，I1.3接通，电梯开门，3秒钟后，I1.3断开，I1.5接通，电梯关门，Q0.4断开，1层上呼叫指示灯灭。Q1.1接通，L3灯亮，电梯上行，断开SQ1,接通SQ2，断开Q1.1,L3灯灭，电梯到底2层，1秒钟后，I1.3接通，电梯开门，3秒钟后，I1.3断开，I1.5接通，电梯关门，Q0.6断开，2层呼叫指示灯灭。Netwo
20、rk1和Network2为一层二层的内呼程序，当I0.1和I0.2闭合，Q0.1 ,Q1.1,Q0.2满足条件的情况下M0.1和M0.2得电并自锁。 Network3同样为三层内呼程序I0.3闭合条件允许时M0.3得电并自锁。 Network4为一层外呼程序，I0.4闭合时M0.4得电并自锁。同时Q0.4得电，一层呼叫灯亮。Network5和Network6为二层下呼程序，I0.5闭合时M0.5得电并自锁。Q0.4得电时二层下呼灯亮。Network7和Network8为二层上呼程序，I0.6闭合时M0.6得电并自锁。Q0.6得电时二层上呼灯亮。Network9为三层下呼程序，I0.7闭合时M0
21、.7得电并自锁。Q0.7得电时三层呼叫灯亮。Network10中当I1.0闭合，Q0.2 ,M0.1,Q0.4满足条件的情况下Q0.4得电并置位，到位指示灯亮。Network11和Network12可以保证电梯从一层开始运行，如果电梯不在一层此程序可以使程序不运行。Network13中当I1.0闭合， M0.1,Q0.4满足条件的情况下Q0.2复位，到位指示灯灭。在Network14中当满足条件时，Q0.1 Q0.3复位， Q0.2得电并置位，二层到位指示灯亮。在Network15中当满足条件时，I1.2 和M0.3或Q0.7中任意一个闭合时，Q0.2复位，Q0.3得电并置位，三层到位指示灯亮
22、。在Network16中当T39， Q1.1， M0.2 ，M0.3， M0.7 ，M0.6 ，M0.5满足上述条件闭合时，Q1.1得电，电梯可以开始上升。在Network17中当T40， Q1.0， M0.2 ，M0.1， M0.4，M0.6 ，M0.5满足上述条件闭合时，Q1.5得电，电梯可以开始下降。Network18和Network20可以保证电梯从三层开始下降时，如果一，二层同时有呼叫，那么电梯先在二层停住，并且T37开始计时。计时完成时电梯开始下降。Network21和Network23可以保证电梯从一层开始上升时，如果二，三层同时有呼叫，那么电梯先在二层停住，并且T38开始计时。
23、计时完成时电梯开始上升。电梯从一层开始上升时，如果二层下呼，和三层同时有呼叫Network24和Network26可以保证电梯先在三层停住，并且T40开始计时。计时完成时电梯开始下降到二层时再停止。电梯从三层开始下降时，如果二层上呼，和一层同时有呼叫Network27和Network29可以保证电梯先在一层停住，并且T39开始计时。计时完成时电梯开始上升到二层时再停止。以上程序为复位清零程序。Network34为红外检测程序。Network35为手动开门程序。Network36满足条件时可以控制门在适当的条件下开门。Network37为手动关门程序。Network38满足条件时可以控制门在适当的条件下关门。Network39为行程限位程序，当开门行程I1.4闭合时才能关门，否则不能执行关门程序。4.设计总结参考书目1 竺可桢. 物理学. 北京：科学出版社，1973.2 张昆，冯立群，余昌钰，等. 机器人柔性手腕的球面齿轮设计研究. 沈阳工业大学学报，1994, 34(2): 1-7.参考文献表根据沈阳工业大学学报编排规范的要求书写，作者姓名写到第三位，余者写“，等”或“，et al.”。序号作者.书名.出版地：出版者，出版年.附录
