基于PLC的步进电机-交通灯-四层电梯控制.doc

目录

目录....................................................................................................................................................0

摘要....................................................................................................................................................1

1、课程设计概述.............................................................................................................................2

1.1 PLC 概述..............................................................................................................................2

1.2 SIEMENS S7-200 简介........................................................................................................3

2、基于 PLC 的步进电机控制........................................................................................................3

2.1 设计要求..............................................................................................................................3

3.3 系统时序图.........................................................................................................................10

3.4 输出地址分配....................................................................................................................10

3.5 PLC 实现智能交通灯控制程序梯形图............................................................................11

3.6 问题及解决方法................................................................................................................16

交通灯是我们的第二个课题，东西和南北灯的显示都进行的比较顺利，只有在加入南北

人行道和东西人行道是无法实现其功能，后来在同学的帮助和上网翻阅资料才将此问题解

决。虽然我们在同学帮助和查阅资料后，实现了加入人行道的功能，可是在设计梯形图时

我们还是遇到了一些困难，在延时时我们开始没有办法成功的加入，后面通过自己的摸索，

还是成功的完成了这一功能。4、 基于 PLC 的四层电梯控制。.............................................16

4.1 系统原理说明....................................................................................................................16

课程设计总结.................................................................................................................................24

参考文献.........................................................................................................................................24

致谢..................................................................................................................................................26

摘要

个人计算机（简称 PC）发展起来后，为了方便，也为了反映可编程控

制器的功能特点，可编程序控制器定名为 Programmable Logic

Controller（PLC）。

　　上世纪 80 年代至 90 年代中期，是 PLC 发展最快的时期，年增长率一

直保持为 30~40%。在这时期，PLC 在处理模拟量能力、数字运算能力、

人机接口能力和网络能力得到大幅度提高，PLC 逐渐进入过程控制领域，在

白了好多 PLC 使用的方法，也让我们了解了 PLC 的发展史。在通过我们本

学期对 PLC 这门课程的学习，才让我们有了这次课程设计，虽然我们还是对

PLC 缺少一些了解，但是本次课程设计已经帮助我们了解了很多的知识，我

想通过这次课程设计，让我们在以后的生活中，在以后的工作中，都能够很

好的完成我们要做的很多关于 PLC 的任务。

关键词 可编程控制器 PLC 控制 应用

1.1 PLC 概述

由于 PLC 在不断发展，因此，对它下一个确切的定义是困难的。1980 年

颁布了 PLC 标准草案，1985 年提交了第 2 版，1987 年的第 3 版对 PLC 作了

如下的定义:PLC 是一种专门为在工业环境下应用而设计的数字运算操作的电子

装置。它采用可以编制程序的存储器，用来在其内部存储执行逻辑运算、顺序

运算、计时、计数和算术运算等操作的指令，并能通过数字式或模拟式的输人

和输出，控制各种类型的机械或生产过程。PLC 及其有关的外围设备都应按照

易于与工业控制系统形成一个整体、易于扩展其功能的原则而设计。

目前，在电梯的控制方式上，主要有继电器控制、PLC 控制和微型计算机

控制三种。而 PlC 实际上是一种专用计算机，它采用巡回扫描的方式分时处理

各项任务，而且依靠程序运行，这就保证只有正确的程序才能运行，否则电梯

不会工作；又由于 PLC 中的内部辅助继电器及保持继电器等实际上是 PLC 系统

社会效益，但新工程的投入、技术的培训、设备的维护也将导致运行资金的增

加。因此，在满足控制要求的前提下，一方面要注意不断地扩大工程的效益，

另一方面也要注意不断地降低工程的成本。

总之，电梯的控制是比较复杂的，可编程控制器的使用为电梯的控制提供

了广阔的空间。PLC 是专门为工业过程控制而设计的控制设备，随着 PLC 应用

技术的不断发展，将使得它的体积大大减小，功能不断完善，过程的控制更平

稳、可靠，抗干扰性能增强、机械与电气部件有机地结合在一个设备内。因此

它已经成为电梯运行中的关键技术。

1.2 SIEMENS S7-200 简介

S7-200 系列在集散自动化系统中充分发挥其强大功能。使用范围可覆

40 个数字量 I/O 点。可连接 7 个扩展模块，最大扩展至 248 路数字量 I/O

点 或 35 路 模 拟 量 I/O 点 。 13K 字 节 程 序 和 数 据 存 储 空 间 。 6 个 独 立 的

30kHz 高速计数器，2 路独立的 20kHz 高速脉冲输出，具有 PID 控制器。

2 个 RS485 通讯/编程口，具有 PPI 通讯协议、MPI 通讯协议和自由方式通

讯能力。I/O 端子排可很容易地整体拆卸。用于较高要求的控制系统，具有

更多的输入/输出点，更强的模块扩展能力，更快的运行速度和功能更强的内

部集成特殊功能。

2.1 设计要求

学习步进电机的工作原理，提供的设备中南京工学院仪器为三相六拍的，

不受负载变化的影响，即给电机加一个脉冲信号，电机则转过一个步距角。这

一线性关系的存在，加上步进电机只有周期性的误差而无累积误差等特点。使

得在速度、位置等控制领域用步进电机来控制变的非常的简单。

分别与转子齿轴线错开。

0、1/3て、2/3て,（相邻两转子齿轴线间的距离为齿距以て表示），即A与

齿1相对齐，B与齿2向右错开1/3て，C与齿3向右错开2/3て。

受任何力以下均同）。

电机转子向右转过一个齿距，如果不断地按 A，B，C，A……通电，电机就每

步（每脉冲）1/3 て,向右旋转。如按 A，C，B，A……通电，电机就反转。

系。而方向由导电顺序决定。

B-BC－C-CA-A 这种导电状态，这样将原来每步 1/3 て改变为 1/6 て。甚至于

通过二相电流不同的组合，使其 1/3 て变为 1/12 て，1/24 て，这就是电机细分

驱动的基本理论依据。

2.3 步进电机各按键的作用

序号 名称 输入口 序号 名称 输出口