四层电梯课程设计报告

信息与电气工程学院

课程设计说明书（2013 /2014 学年第 2 学期）

课程名称：《可编程序控制器应用》课程设计

题目：四层电梯模型电气控制系统设计

专业班级：自动化

学生姓名：

学号：

指导教师：

设计周数： 2 周

设计成绩：

201 年月日

四层电梯模型电气控制系统设计

1、课程设计目的

用PLC构成电梯自控系统，完成PLC应用设计。

2 、课设设备

T-99A电梯模型

2.2实验连接导线一套

2.3西门子S7-200设备一套

2.4计算机一台

3、课设要求

（1）开始时，电梯处于任意一层。

（2）当有外呼梯信号到来时，电梯响应该呼梯信号，到达该楼层时，电梯停止运行，电梯门打开，延时3S后自动关门。

（3）当有内呼梯信号到来时，电梯响应该呼梯信号，到达该楼层时，电梯停止运行，电梯门打开，延时3S后自动关门。

（4）在电梯运行过程中，电梯上升（或下降）途中，任何反方向下降（或上升）的外呼梯信号均不响应，但如果反向外呼梯信号前方向无其它内、外呼梯信号时，则电梯响应该外号，但不响应二层向下外呼梯信号。同时，如果电梯到达三层，如果四层没有任何呼梯信号，则电梯可以响应三层向下外呼梯信号。

（5）电梯应具有最远反向外梯响应功能。例如：电梯在一楼，而同时有二层向下外呼梯，三层向下外呼梯，四层向下外呼梯，则电梯先去四楼响应四层向下外呼梯信号。

（6）电梯未平层或运行时，开门按钮和关门按钮均不起作用。平层且电梯停止运行后，按开门按钮电梯门打开，按关门电梯门关闭

4、课程设计硬件部分

4.1.设计过程和有关说明

依据设计要求，要实现四层电梯实物模型的运行，根据PLC程序，将S7-200PLC模块与四层电梯实物模型相连，首先要对PLC与四层电梯的呼叫信号、指示信号进行分析，输入信号与PLC的输入端相对应，输出信号与PLC的输出端相对应，如图1-2所示；其次是对PLC的输入、输出口进行合理的分配，具体输入、输出点分配表如下表：

1、电梯模型图

图1-1 电梯模型图

2、系统硬件接线图

图1-2 系统硬件接线图

3、I/O分配表

输入输出

一层内呼I0.0 一层内呼指示Q0.0

二层内呼I0.1 二层内呼指示Q0.1

三层内呼I0.2 三层内呼指示Q0.2

四层内呼I0.3 四层内呼指示Q0.3

一层外呼上I0.4 一层外呼上指示Q0.4

二层外呼下I0.5 二层外呼下指示Q0.5

二层外呼上I0.6 二层外呼上指示Q0.6

三层外呼下I0.7 三层外呼下指示Q0.7

三层外呼上I1.0 三层外呼上指示Q1.0

四层外呼下I1.1 四层外呼下指示Q1.1

开门开关I1.2 电梯轿厢上行Q1.2

关门开关I1.3 电梯轿厢下行Q1.3

一层平层I1.4 门电机开Q1.4

4.2方案设计

4.2.1运行过程分析

4.2.1.1电梯上行分析

若电梯在上行过程中，某楼层有呼叫产生时，可分以下两种情况：

（1）若呼叫层处于电梯当前运行层之上目标运行层之下，则电梯应在完成前一指令之前先上行至该层，完成该层呼叫后再由近至远的完成其他各个呼叫运作。

（2）呼叫层处于电梯当前运行层下，则电梯在完成前一指令之前不响应该指令，直至电梯重新处于待命状态为止。

4.2.1.2电梯下行分析

若电梯在下行过程中，楼层有呼叫产生时，可分以下两种情况：

（1）若呼叫层处于电梯当前运行之下目标运行层之上，则电梯应在完成前一指令之前先下行至该层，完成该层呼叫后再由近至远地完成其他各个呼叫动作。

（2）若呼叫层处于电梯运行层之上，则电梯在完成前一指令之前不响应该指令，直至电梯重新处于待命状态为止。

4.2.1.3控制分析

接受每个呼叫按钮（包括内部和外部的呼叫）的呼叫命令，并做出相应的响应。

电梯停在某一层（例如3层）时，此时按动该层（3层）的呼叫按钮（上呼叫或下呼叫），则相当于发出打开电梯门命令，进行开门的动作过程；若此时电梯的轿箱不在该层（在1、2、4层），则等到电梯关门后，按照不换向原则控制电梯向上或向下运行。

电梯运行的不换向原则是指电梯优先响应不改变现在电梯运行方向的呼叫，直到这些命令全部响应完毕后才响应使电梯反方向运行的呼叫。例如现在电梯的位置在1层和2层之间上行，此时出

现了1层上呼叫、2层下呼叫和3层上呼叫，则电梯首先响应三层上呼叫，然后再依此响应2层下呼叫和1层上呼叫。

电梯在每一层都有1个行程开关，当电梯碰到某层的行程开关时，表示电梯已经到达该层。

当按动某个呼叫按钮后，相应的呼叫指示灯亮并保持，直到电梯响应该呼叫为止。

当电梯停在某层时，在电梯内部按动开门按钮，则电梯门打开，按动电梯内部的关门按钮，则电梯门关闭。但在电梯行进期间电梯门是不能被打开的。

4.2.2流程图

程序流程图如下：

（1）总图

（2）运行分析图

5、课程设计软件部分

程序流程图如下：

主程序：

子程序--信号置位：

子程序--信号复位：

子程序—开关门控制：网络2：

网络3：

子程序—上下行控制：

6、课程设计总结

通过这次课程设计收获非常大。在PLC的专业知识方面有了很多的了解，自身的编程能力提高了很多；本组全体成员共同努力，集思广益，非常深切地体会到四个人思维火花碰撞的感觉。

PLC编程与我们以往接触到的单片机的编程思路和方法有很大的区别，在时序分析、逻辑分析等方面得到了很大的锻炼。虽然是简单的上下楼，其中所涉及到的各种情况的分析刚开始让我们觉得很复杂，经过两个星期的学习，现在再回头看一看觉得思路很清晰，也很简单，这就是进步吧。

在四层电梯这个项目里，对我们来说难度最大的应该是任务（4）了，经过了多次的讨论和摸索，我们终于成功的解决了这个问题。当看到自己亲手编写的程序是电梯按要求运行时，心里非常的开心，也小有成就感。这次课设中对于团队合作也有所体会，集体讨论固然重要，但是在集体讨论完之后自我的反思、完善、并且将队友的好方法加到自己的设计中去都是非常重要的，这也是自我能力提高所必需进行的。

7、参考文献

[1]李建兴.可编程序控制器应用技术.北京：机械工业出版社，2004.

[2]陈宇，段鑫.可编程序控制器基础及编程技巧.广州：华南理工大学出版社，2002.

[3]王永华.现代电器控制及PLC应用技术.北京：北京航空航天大学出版社，2003.

[4]高钦和.可编程控制器应用技术与设计实例.北京：人民邮电出版社，2004.

[5]廖常初.PLC编程及应用.北京：机械工业出版社，2005

[6]郁汉琪.《电气控制与可编程序控制器》, 东南大学出版社,2003.

[7]易传禄主编.《可编程序控制器应用指南》 , 上海科普出版社,2004.

[8]张进秋．可编程控制器原理及应用实例[M]．北京：机械工业出版社，2003．

[9]汤以范主编《电气与可编程序控制器技术》 . 机械工业出版社,2005.