基于PLC的电梯控制系统设计报告

《基于PLC的电梯电梯控制》课程设计

学生：锦文

学号：**********

专业班级：自动化101班

****：**

2014年 01 月 14日

目录

一、概述

1、PLC控制技术简介 (2)

2、PLC的分类和特点 (2)

3、PLC的结构和工作原理 (3)

4、PLC程序的表达方式 (3)

5、PLC的工作方式 (5)

二、PLC的系统硬件设计

1、可编程控制器机型的选择 (5)

2、输入/输出模块的选择 (6)

3、输入/输出端地址分配 (6)

4、输入/输出端接线图 (8)

三、PLC的系统软件设计

1、PLC控制功能流程图 (9)

2、PLC梯形图程序设计 (10)

四、总结 (12)

五、心得体会 (13)

六、参考文献 (13)

一、概述

（一）PLC控制技术简介

可编程逻辑控制器（Programmable Logic Controller，PLC），它采用一类可编程的存储器，用于其部存储程序，执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数与算术操作等面向用户的指令，并通过数字或模拟式输入/输出控制各种类型的机械或生产过程。

可编程序控制器，是微机技术与继电器常规控制技术相结合的产物，是在顺序控制器和微机控制器的基础上发展起来的新型控制器，是一种以微处理器为核心用作数字控制的专用计算机。它不仅充分利用微处理器的优点来满足各种工业领域的实时控制要求，同时也照顾到现场电气操作维护人员的技能和习惯，摒弃了微机常用的计算机编程语言的表达方式，独具风格地形成一套以继电器梯形图为基础的形象编程语言和模块化的软件结构，使用户程序的编制清晰直观、方便易学，调试和查错都很容易。用户买到所需的PLC后，只需按说明书或提示，做少量的安装接线和用户程序的编制工作，就可灵活而方便地将PLC应用于生产实践。

（二）PLC的分类与特点

PLC一般可按I/O点数和结构形式分类。按I/O点数可分为小型、中型和大型几类。一般小于512点为小型PLC。512～2048点为中型,2048点以上为大型PLC。按结构形式可分为整体式和模块式两类。整体式PLC又称为单元式或箱体式。整体式PLC是将电源、CPU、I/O 部件都集中在一个机箱,其结构紧凑、体积小、价格低。模块式PLC

是将PLC各部分分成若干个单独的模块,如CPU模块、I/O模块、电源模块和各种功能模块。有时可根据需要将整体式和模块式结合起来,称为叠装式PLC。它除基本单元和扩展单元外,还有扩展模块和特殊功能模块,配置比较合理。PLC的特点:1,可靠性高2,编程简单3,通用性强4,体积小、结构紧凑,安装、维修方便

（三）PLC的结构和工作原理

PLC主要有中央处理单元(CPU)、存储器(RAM、ROM)、输入/输出部件(I/O)、电源和编程器几大部分组成。

PLC是以微机处理器为核心的数值式电子、电气自动控制装置,也可以说是一种专用微型计算机。各种PLC的具体结构虽然多种多样,但组成的一般原理基本相同,即都是以微处理器为核心,并辅以外围电路和I/O单元等硬件所构成的。正像通用的微机一样,PLC的各种功能的实现,不仅基于其硬件的作用,而且要靠其软件的支持。实际上,PLC就是一种工业控制计算机,其系统组成、工作原理、操作使用原理都与计算机相同;它的编程语言,在其发展初期是采用工程技术人员所习惯和易于接受的那种继电器逻辑形式,随着时间的推移和技术的不断进展,又发展为类似于计算机高级编程语言的形式。PLC作为继电器控制系统替代物出现,但它又与继电器控制逻辑的工作原理有很大区别。

（四）PLC程序的表达方式

与计算机的工作原理一样,PLC的操作是按其程序要求进行的,而

程序是用程序语言表达的。表达方式有多种多样,不同的PLC生产厂家,不同的机种,采用的表达方式也不相同。但基本上可归纳为字符表达式(即用文字符号来表达程序,如语句表程序表达方式)和图形符号表达方式(即用图形符号来表达程序,如梯形图程序表达方式)这两大类。也有将这两种方式结合起来表示PLC的程序。

（1）梯形图PLC的梯形图编程语言与传统的”继电、接触”控制原理图十分相似,它形象、直观、实用,为广大电气技术人员所熟知。这种变成语言继承了传统的继电器控制逻辑中使用的框架结构、逻辑运算方式和输入输出形式,使得程序直观易读。当今世界各国的PLC制造家所生产的PLC大都采用梯形图语言编程。

（2）语句表用语句表所描述的编程方式是一种与计算机汇编语言相类似的助记符编程方式。由于不同的型号的PLC的表识符和参数表示方法不一,所以无钱篇一律的格式。

（3）逻辑符号图采用逻辑符号图表示控制逻辑时,首先要定义某些逻辑符号的功能和变量函数,它类似于“与”、“或”、“非”逻辑电路结构的编程方式。一般来说,用这三种逻辑能够表达所有的控制逻辑。这是国际电工委员会(IEC)颁布的PLC编程语言之一。

（4）高级语言编程随着软件技术的发展,近年来推出的PLC,尤其是大型的PLC,已开始用高级语言进行编程。许多PLC采用类似PASCAL语言的专用语言,系统软件具有这种专用语言编程的自动编译程序。采用高级语言编程后,用户可以像使用普通微型计算机一样操

作PLC。除了完成逻辑控制功能外,还可以进行PID调节、数据采集和处理以及与计算机通信等。

（五）PLC的工作方式

通常把PLC看作是由等效的继电器、计时器、计数器等元件组成的装置。PLC采用循环扫描的工作方式,其工作过程可分为:部处理、通信服务、输入处理、程序执行、输出处理几个阶段,整个过程扫描一次所需的时间称为扫描周期。在部处理阶段,PLC检查CPU模块部硬件是否正常,复位监视计时器,以及完成其他一些部处理。在通信处理阶段,PLC与带微处理器的智能装置通信,响应编程器键入的命令,更新编程器的显示容。在PLC处于停止运行状态时,只完成部处理和通信服务工作。在PLC处于运行状态时,出完成上述操作外,还要完成输入处理、程序执行、输出处理工作。

二、PLC的系统硬件设计

可编程控制器系统硬件设计应遵循经济性、可靠性、先进性及扩展性等原则，容包括PLC机型的选择、输入/输出模块的选择。输入/输出端地址分配和输入/输出端接线图等。

（1）可编程控制器机型的选择

为了完成设定的控制任务,主要根据电梯控制方式与输入/输出点数

和占用存的多少来确定PLC的机型。本系统为三层楼的电梯，采用集选控制方式。所需输入/输出点数与存容量估算如下:

1、输入/输出点的估算。输入点有:门厅按钮4个，轿厢按钮5个，