三层电梯控制PLC课程设计

学号1350803203

《电气控制与PLC》

课程设计

（2013级本科）

题目：三层电梯自动控制系统设计

系（部）院：物理与机电工程学院

专业：电气工程及其自动化

作者姓名：陈泽江

指导教师：单乐职称：助教

完成日期：2016 年7 月 4 日

三层电梯模拟控制

一、设计目的

1.设计PLC控制的三层电梯模拟控制系统；

2.掌握PLC的编程软件及有关指令的使用方法；

3. 掌握PLC下位机与上位机通讯、软件调试的方法；

4. 培养学生逻辑思维能力、分析问题与解决问题能力。

二、硬件系统设计

1.硬件系统组成

硬件系统由编程计算机(上位机)、S7-200PLC控制器(下位机、数字量输入/输出点为24入/16出)和三层电梯模拟被控对象等组成，编程计算机(RS232通讯口)和S7-200PLC控制器(RS485通讯口)之间通讯采用PPI通讯模块。三层电梯模拟被控对象结构示意图如下所示。

2.定义I/O口地址分配表

输入信号输出信号信号元件及作用PLC输入口地址信号元件及作用PLC输出口地址启动/停止带锁按钮一层内选记忆灯L1

一层内选按钮K1 二层内选记忆灯L2

二层内选按钮K2 三层内选记忆灯L3

三层内选按钮K3 一层外呼向上灯UP1

一层平层检测KL1 二层外呼向上灯UP2

二层平层检测KL2 二层外呼向下灯DL2

三层平层检测KL3 三层外呼向下灯DL3

一层外选向上按钮U1 上行指示灯

二层外选向上按钮U2 下行指示灯

二层外选向下按钮D2 一层楼层指示灯SL1

三层外选向下按钮 D3 二层楼层指示灯SL2

三层楼层指示灯SL3

接0V DC 1M 接24V DC 1L、2L、3L

3.设计出硬件系统接线图

三、控制内容及程序设计

(一) 顺序呼叫控制内容

1. 设计要求

(1) 电梯初始位置在一层；

(2) 电梯到达某一层，按下平层检测传感器，层显灯亮，同时层选灯灭；

(3) 电梯离开某一层，按下平层检测传感器，层显灯灭；

(4) 电梯运行方向用上、下行指示灯标记，电梯上行时，上行指示灯亮；电梯

下

行时，下行指示灯亮。

2. 设计内容

(1) 按下启动按钮，电梯开始工作；

(2) 电梯初始位置在一层，每按外选上呼和下呼按钮，对应层选指示灯、方向

指示灯、层显与层检测传感器工作，实现其顺序控制功能；

(3) 电梯在一层，内选都有呼叫并运行，对应层选指示灯、方向指示灯、层显

与

层检测传感器工作，实现其控制功能。

(二) 随机呼叫控制内容

1. 设计要求

(1) 电梯初始位置在一层；

(2) 电梯到达某一层，按下平层检测传感器，层显灯亮，同时层选灯灭；

(3) 电梯离开某一层，按下平层检测传感器，层显灯灭；

(4) 电梯运行方向用上、下行指示灯标记，电梯上行时，上行指示灯亮；电梯

下

行时，下行指示灯亮；

(5) 设计程序时应以该层为基准，来判断下一步如何动作与控制；

(6) 电梯运行在层中间不能停止；

(7) 遵循“顺向优先，内选优先、最远距离优先响应”的设计原则。

2. 设计内容

(1) 按下启动按钮，电梯开始工作；

(2) 电梯在一层，内、外层选按钮都有呼叫，对应层指示灯亮；对应电梯运行

方向指示灯亮，实现其控制功能；

(3) 电梯在二层，内、外层选按钮都有呼叫，对应层指示灯亮；对应电梯运行

方向指示灯亮，实现其控制功能；

(4) 电梯在三层，内、外层选按钮都有呼叫，对应层指示灯亮；对应电梯运行

方向指示灯亮，实现其控制功能；

(5) 按下停止按钮，电梯停止工作。

四、预习报告设计要求

1.实验前，根据控制内容设计出系统的接线图、程序流程图、时序图；

2.设计出控制程序，并创新出一个以上的彩灯循环(1)控制功能。

五、系统调试及问题分析

1.实验中，先把事先设计好的控制程序输入编程计算机，编译无错误后(只说明编

程语法无错误)下载到PLC的CPU中。

2. PLC控制器控制彩灯循环(1)运行，如果控制功能不满足要求，再进行控制程序

调试(可在监控状态下)，反复修改控制程序直到满足控制功能为止。

3. 在调试中所遇到的问题，要运用所学的理论知识或实践经验独立解决，逐步提

高分析问题及解决问题的能力。

六、设计报告要求

1. 实验结束后，要书写出设计报告，报告中要求有系统接线图、状态时序图、程

序流程图、带有功能注释的控制程序等；

2.报告中必须有调试过程中遇到的问题及解决方法；收获、体会及建议。

河西学院本科生课程设计诚信声明

本人郑重声明：所呈交的课程设计，是本人在指导老师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果，成果不存在知识产权争议，除文中已经注明引用的内容外，本论文不含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。

作者签名：

二O 年月日

摘要

现如今，电梯已经是城市的一个标志性建设，代替了以前的楼梯。本设计三层电梯为对象，利用西门子S7-200 PLC作为控制器，对其控制系统做了硬件设计和软件设计。硬件部分设计了控制面板、控制系统、CPU 的选型及硬件接线图，其中控制系统包括启动系统、判断系统、选择系统；软件部分设计了软件流程图，编写了梯形图并且通过STEP 7-MicroWIN编程软件及S7-200仿真软件对其进行了仿真调试，程序运行正确，实现了电梯的自动控制要求。