基于PLC控制的四层电梯课程设计

唐山学院

PLC 课程设计

题目基于西门子PLC的电梯控制系统设计及调试系 (部) 信息工程系

班级 12电本

姓名

学号

指导教师关榆君、田红霞、田丽欣

2016 年 1 月 4 日至 1 月 15 日共 2 周

2016年 1 月 15 日

目录

1引言 (1)

1.1课程设计的目的和意义 (1)

2任务及要求 (2)

2.1设计要求 (2)

2.2设计条件 (2)

2.3设计任务 (2)

3总体设计方案 (3)

3.1PLC的工作特点 (3)

3.2PLC的工作方式 (4)

3.2.1PLC的扫描工作方式 (4)

3.2.2PLC的程序执行过程 (5)

3.3硬件电路设计及描述 (6)

3.3.1电梯运行控制要求 (6)

3.3.2电气控制系统主回路电气原理图 (6)

4单元电路设计 (9)

4.1各段程序块功能 (9)

4.1.1复位初始化模块 (9)

4.1.2内选模块 (9)

4.1.3上下行指示中间继电器 (10)

4.1.4外呼模块 (11)

4.1.5平层感应 (11)

4.1.6电梯高低速运行 (11)

4.1.7停车模块 (12)

4.1.8电梯上下行中间继电器 (12)

4.1.9开关门模块 (13)

4.1.10电梯上下行输出 (14)

5仿真 (16)

5.1仿真软件的简介 (16)

5.2仿真界面 (16)

6设计经验与体会 (17)

7参考文献 (18)

附录一 I/O分配表

附录二程序

1引言

1.1课程设计的目的和意义

可编程控制器作为一种工业控制微型计算机，它以其编程方便、操作简单尤其是它的高可控性等优点，在工业生产过程中得到了广泛的应用。它应用大规模集成电路，微型机技术和通讯技术的发展成果，逐步形成了具有多种优点和微型，中型，大型，超大型等各种规格的系列产品，应用于从继电器控制系统到监控计算机之间的许多控制领域。随着科学技术的发展和计算技术的广泛应用，人们对电梯的安全性、可靠性的要求越来越高。PLC（可编程控制器）作为一种工业控制计算机，它以安全可靠、运行稳定、编程方便、操作简单尤其是它的高可控性等优点，在电梯控制过程中得到了广泛的运用。电梯从电梯手柄快关操纵电梯、按钮控制电梯发展到了现在的群控电梯，为高层运输做出了不可磨灭的贡献。PLC 在电梯升降控制上的应用主要体现它的逻辑开关控制功能。由于PLC具有逻辑运算，计数和定时以及数据输入输出的功能。在电梯升降过程中，各种逻辑控制开关与PLC很好结合，很好的实现了对系统的控制。

2 任务及要求

2.1设计要求

（1）电梯具有运行速度（高速）和平层速度（低速）两种运行速度并可实现高低速的平滑转换

（2）电梯具有呼梯登记及登记显示功能

（3）电梯具有轿内选层及选层登记及显示功能

（4）电梯具有自动停层功能

（5）电梯具有顺向截停功能，若已经完成当前方向的最后一站请求，亦可实现逆向截停功能

（6）电梯具有自动确定运行方向及运行方向保持功能

（7）电梯具有厅门、轿门连锁保护功能

（8）电梯具有自动平层功能

（9）电梯具有超载、超速及端站限位保护功能

（10）电梯具有运行方向及层楼指示功能

（11）满足了呼梯要求即应消除呼梯登记信号

2.2设计条件

基础知识：工厂供电、电控方面的相关知识；PLC理论及应用；智能控制实验条件：计算机一台，60点三菱PLC两台，三菱PLC编程软件，电梯实验模型一部

参考文献：西门子PLC使用手册（或教材），自行查找相关的应用论文10篇（其中英文原文论文至少两篇）

2.3设计任务

电气控制系统主回路电气原理图

PLC接线图

PLC梯形图

设计说明书

梯形图程序电子版

答辩与质疑

3 总体设计方案

3.1PLC的工作特点

1.抗干挠能力强，可靠性好

PLC在电子线路、机械结构以及软件结构上都吸引了生产厂家长期积累的生产控制经验，主要模块均采用大规模与超大规模集成电路，I/O系统设计有完善的通道保护与信号调理电路；在结构上对耐热、防潮、防尘、抗震等都有周到的考虑，具体措施主要由以下几个方面

1）隔离：这是抗干扰的主要措施之一，PLC的输入、输出接口电路一般采用光电耦合器来传递信号，这种光电隔离措施，使外部电路与内部电路之间比避免了电的联系，可有效的抑制外部干扰源对于PLC的影响，同时防止外部高电压串入，从而减少故障和误操作。

2）滤波：这是抗干扰的另一个主要措施，在PLC的电源电路和输入/输出电路中设置了多种滤波电路，用以对高频干扰信号进行有效的抑制。

3）对内部电源还采用了屏蔽、稳压、保护等措施，以减少外界干扰，保护供电质量。另外使输入输出接口电路电源彼此独立，以避免电源之间的干扰。

4）内部设置了连锁、环境监测与诊断、watchdog（“看门狗”）等电路，一旦发现故障或程序循环执行时间超过了警戒时钟（WDT）规定时间（预示程序进入了死循环），立即报警，以保证CPU可靠运行。

5）利用系统软件定期进行系统状态、用户程序、工作环境和故障检测，并采用信息保护和恢复措施。

6）对用户程序及动态工作数据进行电池备份，以保障停电后有关状态或信息不丢失。

7）采用密封、防尘、抗震的外壳封装结构，以适应工作现场的恶劣环境。

8）以集成电路为基本元件，内部处理过程不依赖于机械触点，以保障高可靠性，而采用循环扫面的工作循环方式，也提高了抗干扰能力。

2.控制系统结构简单，通用性强

PLC及外围模块品种多，可由各种组件灵活组合成各种大小和不用要求的控制系统。在PLC构成的控制系统中，只需在PLC的端子接入相应的输入/输出信号线即可，不需要诸于继电器之类的物理电子器件和大量而又烦琐的硬接线线路，当控制要求改变，需要变更控制系统功能时，可以用编程器在线修改程序，同一个装置用于不同的控制对象，知识组件和相应的软件不同，PLC可直接与交流220V，直流24V等强电相连，并有较强的带负载能力。

3编程方便，易于使用