四层电梯模拟控制1信息科学与工程学院课程设计报告( 20102011 学年 第 二 学期 ) 题 目 四层电梯模拟控制 院（系、部） 控制系 课 程 名 称 电气控制技术综合课程设计 专 业 自动化 年 级 2008级 学 号 0815321039 姓 名 叶丹丹 指 导 老 师 郑义民、晏来成 2011 年 7月2日目录1:引言.32:系统总体方案设计.3 2.1：系统硬件配置.3 2.2: 系统I/O的分布.6 2.3: PLC接线图设计73:控制系统设计.7 3.1:控制程序流程图.7 3.2:控制子程序语句.8 3.3:控制程序设计思路.10 4:系统调试及结果分析11 4.1:系统调试及解决的问题.11 4.2:结果分析.115：结束语.126：附录.126.1:总体程序梯形图.136.2:仿真图.251:引言 电梯在国民经济和生活中有着广泛的应用。电梯已成为重要的运输设备之一。国内传统的电梯是由继电器、接触器构成的。它不仅存在着可靠性差、成本高、故障高等缺点。而且在层数增加时，配线变化绘制及安装带来诸多不便电梯的仿真监控系统是以四层电梯为控制对象，用PLC实现对电梯的控制。该课题的设计任务是用可编程控制器（PLC）控制电梯，实现所有的控制要求。该课题的设计思路是采用随即逻辑控制原理，根据电梯自身的控制规律，响应随机的外部呼叫信号。该设计分析、讨论了用FX2n型PLC控制电梯模型的程序设计的整个过程，并主要阐述了一下几个方面的问题。关键词：PLC控制系统 电梯 三菱FX2n系列2：系统总体方案设计 2.1：系统硬件配置 该设计系统主要由三菱FX2n系列的PLC以及实验控制柜上的电梯模型组成。(1)：三菱FX2n系列的PLC面板如下图：(2)：FX2n系列的PLC采用一体化箱体结构，其基本单元将CPU、存储器、输入/输出接口及电源等都集成在一个模块内，结构紧凑，体积小巧，成本低，安装方便。其用户存储容量可扩展到16KB，其I/O点数最大可扩展到256点。我此次用到的FX2n系列的PLC是64点数的，具有32个输入口，32个输出口。(3)：实验控制柜上面的电梯模型如下图所示：SB10-四层下呼，SB5-一层上呼 SB7-二层下呼，SB9-三层下呼 SB6-二层上呼，SB8-三层上呼SQ9-四层限位SQ6-三层限位SQ3-二层限位2.2: 系统I/O的分布 系统软元件分布如下：输入X继电器：功能 1楼 2楼 3楼 4楼上呼按钮 X0 X1 X2 下呼按钮 X4 X5 X7内选层按钮 X10 X11 X12 X14限位开关 X21 X22 X23 X25开门 X15关门 X16检修 X17开门限位 X26关门限位 X27输出Y继电器：功能 1楼 2楼 3楼 4楼上呼信号灯 Y0 Y2 Y4 下呼信号灯 Y1 Y3 Y5内选信号灯 Y10 Y11 Y12 Y13开门 Y25关门 Y26上行信号 Y7下行信号 Y6低速 Y21数码管显示 Y14-Y172.3: PLC接线图设计门厅上行1楼2楼3楼门厅下行2楼3楼4楼轿厢内1楼2楼3楼4楼开门防夹关门检修楼层限位1楼2楼3楼4楼关门开门X0X1X2X44X5X7X10X11X12X14X15X160X23X21X25X17X26X22 Y2X27上行信号1楼2楼3楼Y4Y1Y3下行信号2楼3楼4楼Y5轿厢信号1楼2楼3楼4楼Y10Y11Y12Y13开门关门Y25Y26Y21Y14Y15低速数码管显示Y16Com1电源Y17电源 Y03:控制系统设计3.1:控制程序流程图电梯准备一层上呼二层下呼或上呼三层下呼或上呼四层下呼Y0ONY4Y1Y5Y2Y7ON电梯上行电梯下行电梯上行电梯下行电梯上行电梯下行X0X4X1X5X2X7是否有其他上升信号是否有其他下降信号继续上升，直到到达指定楼层继续下降，直到达到指定楼层无无顺序响应楼层信号是全部结束3.2:控制子程序语句 1：上呼信号：X0到X2输入继电器分别为1-3楼层的上行按钮，输出继电器Y0，Y2，Y4分别控制1-3层的上行信号灯。表示对应的按钮发出命令，与同一楼层的上行按钮和上行信号灯装在一起，采用带灯按钮，当按钮按下时，按钮中的灯发红光显示向上标志。 四层是顶层，没有上呼信号灯 上呼信号主要有两个作用：一是当乘客按下对应楼层的上行按钮时，对应的信号灯亮，表示指令已输入，等待执行；二是控制电梯，在电梯上行的过程中电梯经过上行呼叫信号的楼层会停下。只有到指定地点才消除信号，在下行过程中上行的信号应保持一致。2：数码管显示部分：我们实验柜的数码管是利用BCD码显示的，所以我就利用Y14到Y17显示，先利用M51到M55记忆楼层的位置，在利用逻辑关系赋值给Y14到Y17。程序如下所示： 3：开门子程序：电梯只有在停止的时候Y7=1，Y6=0时，才能开门。开门有4种情况：（1）：当电梯行驶某层停止时，电梯由高速转为低速T1时间，T1闭合，Y25得电自锁。门打开时碰到限位开关X26，Y25失电。开门结束。（2）：在轿厢中，按下开门按钮X15，开门。（3）：在关门中，有人被夹，此时限位开关X15动作，断开开门线圈Y26，接通开门线圈Y25，将门打开。（4）：轿厢停在某层时，在门厅按下上呼按钮或下呼按钮，开门。关门程序类似。开关门程序见附录。3.3:控制程序设计思路我利用Y0到Y7响应X0到X7的状态，以此判断电梯此时停止的状态以及电梯的上下行状态，在将已经得到的Y的状态用M继电器记忆，赋值到数码管，利用BCD码转化显示当前的楼层。开关门部分主要是利用限位开关的功能以及辅助继电器的记忆状态的功能来进行操作。上下行辨别部分是利用M100与M101继电器互锁形成的，在将M100与M101的值反馈到上下行的信号显示灯Y6与Y7进行显示。4:系统调试及结果分析4.1:系统调试及解决的问题在调试的过程中，我发现数码管和我最初的写的程序不同，我是利用七段数码管的思路写的，而我们试验台的数码管的原理是BCD码进行转化的，所以我就减少了输出继电器Y的数目，重新进行转化。系统在仿真的时候，定时器的定时时间不能显示，由于电脑上面的仿真软件的采样的周期较定时时间短，故不能很好用仿真显示效果。后来我利用试验台演示，发现需要适当的增长定时时间，才可以到达很好的视觉效果。最终，经过我一番调试后，终于可以完整的演示四层电梯的基本功能了。4.2:结果分析结果出来的效果是接受每层呼叫按钮的呼叫命令，并作出相应的响应。当停在某层时，此时按动该层的呼叫按钮，则相当于发出打开电梯门的命令，进行开门动作；若此时电梯不在该层，则等到关门后，按照不换向原则控制电梯向上或向下。电梯在每一层都有行程开关，到碰到某层开关时，表示电梯已到。5:结束语 经过一段时间的钻研，我较圆满的完成了此次的课题任务，实现了基于PLC的四层电梯控制系统的设计要求及功能。该系统采用随机逻辑控制，即在以顺序逻辑控制实现电梯基本控制要求的基础上，根据随机的输入信号，以及电梯的相应状态适时的控制电梯的运行。电梯所在楼层用数码管显示，而对电梯运行方向以及楼层和轿厢的呼叫信号用指示灯显示。参考文献：FX系列PLC编程及应用，廖常处编，机械工业出版社三菱系列PLC快速入门与实践，周丽芳、罗志勇编，人民邮电出版社电气控制及可编程序控制器，张凤珊编，中国轻工业出版社附录：总体程序附录2：仿真图：1华侨大学课程设计叶丹丹0815321039