本实验是模拟三层电梯的控制过程,但是在实际电梯的功能上进行了简化,各楼层的上行和下行呼叫按钮对电梯进行呼叫,电梯响应呼叫上升或下降。电梯上升途中只响应上升呼叫,电梯下降途中只响应下降呼叫,任何在此次运行途中反方向的呼叫均不响应。例如:电梯从一层到三层向上行驶。二层有呼叫时,则只响应二层的上升呼叫,(电梯在二楼暂停搭载乘客);而不响应二层的下降呼叫,(电梯在二楼不停)。余下依此类推。
【电梯控制系统概述】
电梯控制系统是自动化技术在日常生活中的典型应用,通常由可编程控制器(PLC)进行管理和操作。在本实验中,我们关注的是一个简化的三层电梯模型,其功能集中在基本的上升和下降控制上。电梯在行驶过程中只会响应同方向的呼叫,忽略反方向的请求,以确保效率和安全。
【PLC在电梯控制中的作用】
PLC(可编程逻辑控制器)在电梯系统中起着核心作用,负责接收来自各个楼层的呼叫信号,并依据预设的逻辑规则控制电梯的运动。实验中使用了ZY17PLC12BC型实验箱,配合编程工具如PC或FX-20P-E编程器,通过编程电缆进行通信,实现对电梯状态的监控和控制。
【实验原理与控制要求】
实验中,电梯的运行由限位开关K1-K3进行监测,每个楼层的上行和下行按钮作为输入信号。电梯在上升时仅响应上升呼叫,在下降时仅响应下降呼叫。例如,当电梯上行至二楼且二楼有上升呼叫时,电梯会停靠;如果有下降呼叫,电梯则不会停靠。这一逻辑要求编程时要考虑到各种可能的场景,并确保电梯行为符合预期。
【实验步骤与I/O分配】
1. 根据实验要求,制定I/O分配表,明确输入输出设备,如限位开关和呼叫按钮的对应关系。
2. 连接编程电缆,确保PLC与计算机或编程器之间的通讯。
3. 根据I/O分配表完成硬件接线。
4. 将编写好的PLC程序下载到控制器中,确保RUN/STOP开关处于STOP状态。
5. 下载完成后,切换到RUN状态,观察电梯是否按照预期运行,如有错误需调试程序并重新下载。
6. 在PLC运行状态下,分析实验结果,根据需要调整和优化程序。
【实验内容与梯形图编程】
实验中的梯形图编程是实现电梯控制逻辑的关键。梯形图直观地表示了输入与输出之间的逻辑关系,例如,电梯的启动、停止和方向改变。通过SET和RST指令,可以实现电梯状态的置位和复位,确保电梯按顺序执行动作,并在必要时停止。SET指令用于设置一个状态,而RST指令用于清除状态。在循环控制中,RST指令的触发通常依赖于前一动作的完成,以实现连续的控制流程。
【学习总结】
通过这个实验,学生们不仅掌握了PLC的基本应用,还深入理解了较为复杂的逻辑编程。实验过程中,对SET和RST指令的应用有了更直观的认识,了解了它们在实现顺序控制和循环控制中的关键作用。此外,实验还锻炼了问题解决和调试程序的能力,对于电梯系统的运行机制有了更深入的理解。