PLC控制技术
创新设计实验报告
实验名称：PLC电梯电气控制设计
隶属课程：电气控制及PLC技术 专业班级：自动化1105班 学生学号：23 03 15 16
实验地点：电气学院 406 PLC实验室
2014年 06 月 23 日
I
目 录
目 录........................................................... II 1 概 述.......................................................... 1 1.1 PLC在电梯上的应用 ............................................ 1 2 程控制器的机型选择................................................ 2 2.1 控制电磁阀等所需的I/O点数 .................................... 2 2.2 内存估计 ...................................................... 2 2.3 响应时间 ...................................................... 2 2.4 输入输出模块的选择 ............................................ 2 3 硬件设计.......................................................... 3 3.1 硬件配置简介 .................................................. 3 3.2 电梯控制系统 .................................................. 3 3.3 电气控制系统框图 .............................................. 4 3.4 输入输出的分配 ................................................ 4 4 软件设计.......................................................... 6 4.1 程序流程图 .................................................... 6 4.2 电梯定向逻辑 .................................................. 8 4.3 电梯PLC控制系统设计 .......................................... 9 4.4 四层电梯的梯形图设计 ......................................... 12 5 系统调试......................................................... 17 5.1 硬件部分调试 ................................................. 17 5.2 软件部分调试 ................................................. 17 总 结........................................................... 18
II
1概 述
1.1 PLC在电梯上的应用
随着科技的发展，工业控制的自动化程度不断提高，以微处理器为核心组成的可编程序控制器（PLC）得到了广泛的应用。很多工厂的生产流水线、加工设备、船舶上货物的装卸装置、电梯的运行等都由PLC控制，只要把预定的控制任务编成程序，用一串指令的形式存放到存储器中，然后根据输入各种指令，经过模拟量、数字量等输入输出部件对生产过程和设备进行控制。
PLC在电梯中的应用也已很成熟。PLC作为主控制器，一方面要采集电梯的各种输入信号，包括电梯的位置、状态、内外指令的按钮信号、门锁信号、门区信号、井道内的强迫减速信号、防冲信号以及消防信号等。另一方面要把采集到的信号进行计算和处理给出电梯的楼层信号和速度信号，并驱动相应的开关门信号、方向继电器和抱闸继电器，以控制电梯的运行。
我们利用PLC内的条件跳转和主控指令，把对电梯的控制程序划分为几个程序段：检修控制、正常加速和稳速段、减速爬行段、以及开关门阶段。当给电梯送电时，PLC就开始扫描电梯的所有输入、输出信号，检测电梯的安全回路是否接通、厅门轿门是否关闭、电梯处在何种状态。正常自动状态时，PLC检测门锁是否接通，若门锁不通则给出关门信号，控制电梯关门；当门锁接通时，进入待机状态，此时一收到指令信号电梯即起动。当电梯到达减速楼层时, PLC程序是仿照继电器控制理念进行编制。
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2 程控制器的机型选择
2.1 控制电磁阀等所需的I/O点数
有电磁阀的动作原理可知，一个单线圈电磁阀用可编程控制器时需两个输入及一个输出；一个双线圈电磁阀需三个输入及两个输出；一个比例式电磁阀需三个输入及五个输出。一个按钮需一个输入；一个光电开关要占用一个或两个输入点；一个信号占用一个输出点；而波段开关，有几个波段就占用几个输入点；一般情况，各种位置开关都要占用两个输入点。根据上面所述原理分析，本设计用到十个按钮，需要十个输入点。四个位置按钮，需要八个输入点。十六个信号灯，需要十六个输出点。 2.2 内存估计
用户程序所需内存容量要受到下面几个因素的影响：内存利用率；开关量输入输出点数；模拟量输入输出点数；用户的编程水平。 2.2.1 内存利用率
我们把一个程序段中的接点数与存放该程序段所代表的机器语言所需的内存字数的比值称为利用率。 2.2.2 开关量输入输出的点数
一般系统中，开关量输入和开关量输出的比为6：4。这方面的经验公司是根据开关量输入、开关量输出的总点数给出的。
所需内存字数=开关量（输入+输出）总点数*10 2.2.3 模拟量输入输出的总点数
只有模拟量输入时： 内存字数=模拟量点数*100 模拟量输入输出同时存在：内存拟量字数*200 2.3 响应时间
系统响应时间=输入滤波时间+输出滤波时间+扫描周期。 2.4 输入输出模块的选择
模块输出的任务是将机器内部信号电平转换为外部过程的控制信号。输出模块同时接通点数的电流累计值必须小于公共段所允许通过的电流值。
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3 硬件设计
3.1 硬件配置简介
PLC产品出现以来，它以面向工业控制的鲜明特点，普遍受到电器控制领域的欢迎。特别是中小容量PLC成功取代了传统的继电控制系统，使得控制系统的可靠性大大提高。目前各国生产的PLC品种繁多，发展速度快。本文所用到的产品是S7-200系列的PLC作系列电梯的。在此简单的介绍该机型的一些技术指标。
技术性能分为：一般性能，功能特性（基本单元），输入性能，输出性能和其它性能。
3.2 电梯控制系统 电梯模拟系统如下图所示： 电梯控制系统的模拟四层三层二层轿厢底层输入输出配置 3
基于西门子S7-200的PLC四层电梯电气控制设计
