永城职业学院
PLC 课程设计
设计题目:电梯控制
专
班
业:机电工程系
级:机电一体化(136)
成 员:
指导老师:
2015 年 6 月
摘要
可编程逻辑控制器简称 PLC,它早期时候用来代替继电器控制系
统的,因此功能较为简单,只能进行开关量逻辑控制。而随着微电
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子技术、计算机技术和通信技术的发展最后被国际电工委员会定义
为是一种数字运算操作的电子系统,专为在工业环境下应用而设
计。当今,随着 PLC 技术的发展及其应用的推进,PLC 已成为系统
自动化、信息化、远程化及智能化的重要支柱。因而,学习 PLC 不
仅是自动化系统集成的设计、使用与维修人员的迫切要求。可编程
序控制器是微型计算机技术与继电器常规控制技术结合的产物,是
在顺序控制的基础上发毡起来的新型控制器,是一种以微处理器为
核心用作数字控制的专用计算机。它是由硬件系统和软件系统组
成,具有可靠性高,抗干扰性能力强;编程简单易学;功能完善,
适应性强;使用简单,调试维修方便;体积小、重量轻、功耗低等
特点。目前它正朝着在系统构成规模上,向大、小两个方面发展;
开发各种智能模块,不断增强过程控制能力;向网络化发展,通信
联网功能不断增强;编程语言与编程工具向标准化和高级化发展;
发展容错技术等 5 方面的发展。自从诞生以来,获得了极其广泛的
应用,对工业生产自动化程度的提高起到非常巨大的作用。
在我国,近年来 PLC 的研制、生产和应用也发展很快,尤其在
应用方面更为突出。上海宝钢第一、第二期工程共使用了近 900
台、武汉钢铁厂、首都钢铁厂、秦山核电站、上海别克汽车生产
线、北京吉普车生产线等大量采用 PLC 进行自动化控制,取得了显
著的经济效益。除了这些大型现代化企业外,在许多工业行业 PLC
也得要了广泛的应用,如机械行业的全自动内圆磨床控制系统、等
离子弧喷焊控制系统,采矿冶金行业的矿山车场自控系统、彩色带
刚涂层生产线,化工行业的气囊硫化机控制系统、煤气烧嘴控制系
统等等。总之,PLC 在我国的应用越来越广泛,对提高我国的工业
生产自动化水平起到了重要的作用。目前在美国、日本、德国和英
国等世界先进工业国家,PLC 成为工业自动控制的标准准备,它的
应用几乎覆盖了机械、冶金、矿山、石油化工、轻工、交通运输等
所有工业行业,成为工业自动化领域中最重要、应用最多的控制设
备,并跃居现代化工业自动化三大支柱(PLC、机器人、CAD/CAM)
的首位。应用 PLC 技术是当今世界的潮流,必将对生产、科研和社
会生活等诸多领域产生巨大而深远的影响。
电子实物的简介、功能
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电梯是一种以电动机为动力的垂直升降机,装有箱状吊舱,用
于多层建筑乘人或载运货物。也有台阶式,踏步板装在履带上
连续运行,俗称自动电梯。服务于规定楼层的固定式升降设
备。它具有一个轿厢,运行在至少两列垂直的或倾斜角小于
15°的刚性导轨之间。轿厢尺寸与结构形式便于乘客出入或装
卸货物。
电梯的基本结构是:一条垂直的电梯井内,放置一个上下移动
的轿箱(Cab)。电梯井壁装有导轨,与轿箱上的导靴限制轿
箱的移动。轿箱的支撑及升降有两种方法: 曳引式 多条钢
缆,把轿箱悬挂在电梯井顶部机房的曳引轮之上。钢缆另一端
悬挂作平衡的对重。对重一般为轿箱加上 50%负载时 的重量。
当轿箱移动时,对重会向反方向移动。曳引轮是依靠钢缆的粗
糙表面及引轮上坑纹之间的摩擦力来拉动轿箱。
关键词:PLC、控制、四层电梯
实验目的∶ 本实验旨在 (1)掌握 PLC 的基本指令、功能指
令的综合应用。 (2)掌握 PLC 与外围控制电路的实际接线方
法。 (3)掌握随机逻辑程序的设计方法。
目录
摘要 ............................................................................................................... 1
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电子实物的简介、功能........................................................................................ 2
目录...................................................................................................................3
第一章、概述 .................................................................................................. 4
1、电梯 ....................................................................................................4
2、功能 ....................................................................................................... 5
第二章 硬件电路设计和描述 ................................................................................ 5
①模拟装置介绍 ............................................................................................5
②控制要求.................................................................................................. 6
③I/O 分配表 ................................................................................................7
(1)输入 ............................................................................................. 7
(2)输出 ............................................................................................. 7
第三章 软件设计流程及描述 ...............................................................................8
第四章设计体会................................................................................................ 10
第一章、概述
1、电梯
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电梯是一种以电动机为动力的垂直升降机,亦称垂直电梯(英
语:Elevator / Lift),在马来西亚、新加坡和香港俗称“䢂”
(lift 的译音)。垂直电梯装有箱状吊舱,用于多层建筑乘人或载
运货物。电梯也有台阶式,踏步板装在履带上连续运行,俗称自动
电梯,亦称电动扶梯(英文:Escalator)、行人电梯、扶手电梯
等。 电梯是服务于规定楼层的固定式升降设备,运行在至少两列
垂直的或倾斜角小于 15°的刚性导轨之间。具有轿厢的电梯,其轿
厢尺寸与结构形式便于乘客出入或装卸货物。
2、功能
我组设计的三层电梯控制系统的主要功能有:①楼层指示灯亮时
表示停在相应的楼层,②每当停在各楼层时其楼层指示灯闪烁 1 秒
接着常亮,③有呼叫的楼层有响应,反之没有,④电梯上升途中只
响应上升呼叫,下降途中只响应下降呼叫,任何反方向的呼叫均无
效。
在整个 PLC 课程设计过程中,我主要负责查找资料,程序设计
和调试,在选择方案时组织我组队员参与讨论,在遇到困难时联系
老师解决问题,协助我组队员完成 PLC 课题设计报告。
PLC 课程设计要求具有较强的理论知识,结合实践上机调试,
分析理解能力和故障排除能力,是一个综合性较强的课程设计,这
也是本系开设此课程设计的目的和初衷。
第二章 硬件电路设计和描述
①模拟装置介绍
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S1、S2、S3 分别为轿厢内一层、二层、三层电梯内选按钮;D2、D3 分别
为二层、三层电梯外下降呼叫按钮;U1、U2 分别为一层、二层电梯外上升呼叫
按钮;SQ1、SQ2、SQ3 分别为一层、二层、三层行程开关,模拟实际电梯位置
传感器的作用。
L1、L2、L3 分别为一层、二层、三层电梯位置指示灯;DOWN 为
电梯下降状态指示灯;UP 为电梯上升状态指示灯;SL1、SL2、SL3
分别为轿厢内一层、二层、三层电梯内选指示灯。
②控制要求
电梯由安装在各楼层门口的上升和下降呼叫按钮进行呼叫操
纵,其操纵内容为电梯运行方向。电梯轿箱内设有楼层内选按钮
S1~S3,用以选择需停靠的楼层。L1 为一层指示、L2 为二层指示、
L3 为三层指示,SQ1~SQ3 为到位行程开关。电梯上升途中只响应上
升呼叫,下降途中只响应下降呼叫,任何反方向的呼叫均无效。例
如,电梯停在由一层运行至三层的过程中,在二层轿箱外呼叫时,
若按二层上升呼叫按钮,电梯响应呼叫;若按二层下降呼叫按钮,
电梯运行至二层时将不响应呼叫运行至三层,然后再下降,响应二
层下降呼叫按钮。
电梯位置由行程开关 SQ1、SQ2、SQ3 决定,电梯运行由手动依
次拨动行程开关完成,其运行方向由上升、下降指示灯 UP、DOWN 决
定。
例如:闭合开关 SQ1,电梯位置指示灯 L1 亮,表示电梯停在 1
层,这时按下三层下呼按钮 D3,上升指示灯 UP 亮,电梯处于上升
状态。断开 SQ1、闭合 SQ2,L1 灭、L2 亮,表示电梯运行至二层,
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上升指示灯 UP 仍亮;断开 SQ2、闭合 SQ3,电梯运行至三层,上升
指示灯 UP 灭,电梯结束上升状态,以此类推。
当电梯在三层时(开关 SQ3 闭合),电梯位置指示灯 L3 亮。按
下轿厢内选开关 S1,电梯进入下降状态。在电梯从三层运行至一层
的过程中,若按下二层上呼 U2 与下呼按钮 D2,由于电梯处于下降
状态中,电梯将只响应二层下呼,不响应二层上呼。当电梯运行至
二层时,电梯停在二层,当电梯运行至一层时,一层内选指示灯
SL1 灭,下降指示灯 DOWN 灭,上升指示灯 UP 亮,电梯转为上升状
态,响应二层上呼,当电梯运行至二层时,上升指示灯 UP 灭。
每当到达楼层若电梯门指示灯不闪烁则继续前进,否则执行电
梯门开关动作。
③I/O 分配表
(1)输入
序号 名称
面 板 符
号
程序符号
输入点
I0.0
I0.1
I0.2
I0.3
I0.4
I0.5
I0.6
I0.7
I1.0
I1.1
三层内选按钮 S1
1
二层内选按钮 S2
2
一层内选按钮 S3
3
三层下呼按钮 D3
4
二层下呼按钮 D2
5
二层上呼按钮 U2
6
一层上呼按钮 U1
7
三层行程开关 SQ2
8
9
二层行程开关 SQ3
10 一层行程开关 SQ4
S1
S2
S3
D3
D2
U2
U1
SQ2
SQ3
SQ4
(2)输出
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序号 名 称
面 板 符
号
程序符号
输出点
1
2
3
4
5
7
8
9
三层指示灯 L3
二层指示灯 L2
一层指示灯 L1
电梯上升指示
灯
DOWN
L3
L2
L1
DOWN
电梯下降指示
灯
三层内选指示
灯
二层内选指示
灯
一层内选指示
灯
UP
SL3
SL2
SL1
UP
SL3
SL2
SL1
Q0.0
Q0.1
Q0.2
Q0.3
Q0.4
Q0.5
Q0.6
Q0.7
第三章 软件设计流程及描述
电梯启动
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是否停在二
或三楼层且
有呼叫信号