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基于西门子PLCs的三层电梯专业课程设计方案报告.doc
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2022-11-24
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基于西门子PLCs的三层电梯专业课程设计方案报告.doc
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目录
一、 引言………………………………………………………………………………………2
1、 设计目标…………………………………………………………………………………………2
2、 设计任务…………………………………………………………………………………………2
3、 设计内容…………………………………………………………………………………………2
4、 设计意义…………………………………………………………………………………………2
二、基础知识 ………………………………………………………………………………3
1、PLC 工作原理…………………………………………………………………………………3
2、STEP7 介绍……………………………………………………………………………………4
三、系统设计准备……………………………………………………………………6
1、电梯控制示意图…………………………………………………………………………………6
2、系统步骤图………………………………………………………………………………………6
四、系统硬件设计 …………………………………………………………………9
1、PLC 硬件配置说明………………………………………………………………………………9
2、PLCI/O 地址分配表…………………………………………………………………………9
3、交通灯控制系统 I/O 接线图…………………………………………………………………10
五、三层电梯控制系统软件设计…………………………………………11
1.楼层呼叫 …………………………………………………………………………………………11
2.轿厢停止控制 ……………………………………………………………………………………12
3.电梯上下行 ………………………………………………………………………………………12
4.轿厢开门关门 ……………………………………………………………………………………13
5.楼层显示 …………………………………………………………………………………………15
六、软件调试和仿真………………………………………………………………16
1.调试步骤 …………………………………………………………………………………………16
2.调试结果 …………………………………………………………………………………………16
七、总结………………………………………………………………………………………20
八、心得体会………………………………………………………………………………21
九、参考文件………………………………………………………………………………22
一、引言
1、设计目标
(1)熟练使用西门子企业 S7-300 系列产品各基础指令和部分应用指令,依据控制要求进行
PLC 梯形图编程 。
(2)深入熟悉 PLCI/O 连接。
(3)熟悉三层楼电梯采取轿厢内外按钮编程方法
2、设计任务
电梯由安装在各楼层厅门口上升和下降呼叫按钮进行呼叫操作,其操纵内容为电梯运行方
向。电梯轿厢内设有楼层内选按钮 S1~S3,用以选择需停靠楼层。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,任何反方向呼叫均无效。
3、设计内容
电梯处于基站,关门等运行状态时,此时按基站外呼按钮,信号经按钮传输到 PLC,经 PLC
判定为本层开门,再将信号传输到开关门电动机。输出开门信号,电梯开门。
人进入轿厢后,经延时,电梯自动关门。也可按关门按钮,使电梯提前关门。假如轿内指
令选第几层按钮,则指令经串行传输到 PLC 上,显示器上对应层发光二极管闪亮,当手离开按
钮后,信号被登记,电梯开始运行。PLC 核实信号后,可将运行信号传输到各个工作部位并发出
运行指令。电梯开始按给定曲线运行,其给定速度信号不停和速度反馈信号比较,不停校正,
使电梯运行速度曲线尽可能符合理想运行曲线,使电梯运行平稳。
运行过程中,井道中轿厢位置传感继电器每过一个隔磁板即查对一次运行位置,并将信号
输入 PLC 和其中记忆位置和旋转编码器发回脉冲数量查对,三个信号查对无误后电梯继续运行。
电梯每到一个隔磁板,门区继电器即吸合一次,层楼指示便改变一次。
运行过程中 PLC 里“先行楼层”不停寻索楼层呼梯指令信号。当“先行楼层”导索到呼梯
指令后,上到站钟 GU 或下到站钟 GD 发出到站钟声,经延时,电脑发出换速信号,电梯开始减
速运行。当隔磁板插入平层感应器时,电梯深入减速进入爬行。当轿厢抵达平层位置后,接触
器断电,电梯停止运行。制动系统工作,电梯停稳。
电梯停稳后,发出开门信号,电梯开门。经延时,关门时间到,发出关门信号,电梯又开
始关门。电梯门关好后,其运行方向按轿内指令和厅外召唤和轿厢相对位置而定。如没有任何
指令,电梯就地待命。
4、设计意义
伴随城市建设不停发展,高层建筑不停增多,电梯作为高层建筑中垂直运行交通工具已
和大家日常生活密不可分。
电梯就是用于高层建筑物中固定式升降运输设备,它有一个装载乘客轿厢,沿着垂直或倾
斜角度小于 15°导轨在各楼层间运行,是垂直运行电梯 、倾斜方向运行自动扶梯、倾斜或水平
方向运行自感人行道总称。伴随城市建设不停发展,高层建筑不停增多,电梯在国民经济和生
活中有着广泛应用。电梯作为高层建筑中垂直运行交通工具已和大家日常生活密不可分。有了
电梯,摩天大楼才得以崛起,现代城市才得以长高。据估量,截至,全球在用电梯约 635 万台,
其中垂直电梯约 610 万台,自动扶梯和自感人行道约 25 万台。电梯已成为人类现代生活中广泛
使用人员运输工具。大家对电梯安全性、高效性、舒适性不停追求推进了电梯技术进步。现在,
世界各国电梯企业还在不停地进行电梯新品研发、维修保养服务系统完善,努力争取满足大家
对现代建筑交通日益增加需求。
二、基础知识
1、PLC 结构
PLC 实质是一个专用于工业控制计算机其硬件结构基础上和微型计算机从结构上分,PLC
分为固定式和组合式(模块式)两种。固定式 PLC 包含 CPU 板、I/O 板、显示面板、内存块、电
源等,这些元素组合成一个不可拆卸整体。模块式 PLC 包含 CPU 模块、I/O 模块、内存、电源模
块、底板或机架,这些模块能够根据一定规则组合配置。
图 2.1
2、PLC 工作原理
当 PLC 投入运行后,其工作过程通常分为三个阶段,即输入采样、用户程序实施和输出刷
新三个阶段。完成上述三个阶段称作一个扫描周期。在整个运行期间,PLCCPU 以一定扫描速度
反复实施上述三个阶段。
1.输入采样阶段
在输入采样阶段,PLC 以扫描方法依次地读入全部输入状态和数据,并将它们存入 I/O 映象
区中对应得单元内。输入采样结束后,转入用户程序实施和输出刷新阶段。在这两个阶段中,
即使输入状态和数据发生改变,I/O 映象区中对应单元状态和数据也不会改变。所以,假如输入
是脉冲信号,则该脉冲信号宽度必需大于一个扫描周期,才能确保在任何情况下,该输入均能
被读入。
2.用户程序实施阶段
在用户程序实施阶段,PLC 总是按由上而下次序依次地扫描用户程序(梯形图)。在扫描每一
条梯形图时,又总是先扫描梯形图左边由各触点组成控制线路,并按先左后右、先上后下次序
对由触点组成控制线路进行逻辑运算,然后依据逻辑运算结果,刷新该逻辑线圈在系统 RAM 存
放区中对应位状态;或刷新该输出线圈在 I/O 映象区中对应位状态;或确定是否要实施该梯形
图所要求特殊功效指令。
3.输出刷新阶段
当扫描用户程序结束后,PLC 就进入输出刷新阶段。在此期间,CPU 根据 I/O 映象区内对应
状态和数据刷新全部输出锁存电路,再经输出电路驱动对应外设。
PLC 扫描工作过程图 2-2、图 2-3 所表示 :
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