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plc課程設(shè)計(jì)題目篇一

三層電梯plc控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)

學(xué)生姓名 學(xué)院名稱 學(xué)號(hào) 班級(jí) 專業(yè)名稱 指導(dǎo)教師

喬浩 信電工程學(xué)院 20110501146 11電氣1

電氣工程及其自動(dòng)化

曹言敬

2014年 12月 15日

摘要

本論文闡述了可編程控制器plc在電梯控制系統(tǒng)中的應(yīng)用,，介紹了3層樓電梯的plc控制系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)方案、設(shè)計(jì)過(guò)程,、組成,，列出了具體的主要硬件電路、i/o分配表,、電梯的控制梯形圖及指令表,，并給出了系統(tǒng)組成框圖和程序流程圖。在分析處理隨機(jī)信號(hào)邏輯關(guān)系的基礎(chǔ)上,，進(jìn)行了plc的編程方法,，設(shè)計(jì)了一套完整的電梯控制系統(tǒng)方案,。

電梯的電氣系統(tǒng)由拖動(dòng)系統(tǒng)和控制系統(tǒng)兩部分組成。目前電梯設(shè)計(jì)使用可編程控制器(plc),，功能變化靈活,，編程簡(jiǎn)單，故障少,，噪音低,。維修保養(yǎng)方便，節(jié)能省工,，抗干擾能力強(qiáng),，控制箱占地面積少，使電梯運(yùn)行更加安全,、方便,、舒適。本課程設(shè)計(jì)基于西門子（siemens）s7-200 plc對(duì)三層電梯的控制進(jìn)行了模擬,，形成了電梯升降的系統(tǒng)plc在電梯升降的過(guò)程中,，主要體現(xiàn)在邏輯開關(guān)的功能。由于plc具有邏輯運(yùn)算,、記數(shù),、定時(shí)以及輸出輸入輸出的功能，在電梯升降的過(guò)程中各種邏輯開關(guān)控制與plc很好的結(jié)合,，對(duì)電梯實(shí)現(xiàn)了控制,。

關(guān)鍵詞

plc ；電梯控制,；程序設(shè)計(jì),；梯形圖

ⅰ

目

ⅰ

1.1 背景知識(shí)

隨著城市建設(shè)的不斷發(fā)展，高層建筑不斷增多,，電梯在國(guó)民經(jīng)濟(jì)和生活中有著廣泛的應(yīng)用,。電梯作為高層建筑中垂直運(yùn)行的交通工具已與人們的日常生活密不可分。在許多交通設(shè)備中,，電梯是自動(dòng)化程度最高的先進(jìn)設(shè)備的一種,。隨著現(xiàn)代化生產(chǎn)規(guī)模的不斷擴(kuò)大和人民生活水平的不斷提高，電能供需矛盾日益突出,，節(jié)電呼聲日益高漲,。有關(guān)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)表明，電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)負(fù)載消耗的電能占總耗電量的70%以上,。因此,，電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)系統(tǒng)節(jié)約電能具有特別的社會(huì)意義和經(jīng)濟(jì)效益。電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)系統(tǒng)節(jié)約電能的途徑主要有：一是提高電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)系統(tǒng)的運(yùn)行效率，如風(fēng)機(jī),、水泵調(diào)速是以提高負(fù)載運(yùn)行效率為目標(biāo)的節(jié)能措施,，再如電梯曳引機(jī)采用變頻調(diào)速取代異步電動(dòng)機(jī)調(diào)壓調(diào)速是以提高電動(dòng)機(jī)運(yùn)行為目標(biāo)的節(jié)能措施；二是將運(yùn)動(dòng)中負(fù)載上的機(jī)械能（動(dòng)能,、勢(shì)能）通過(guò)能量回饋器變化成電能（再生電能）并回送給交流電網(wǎng),，供附近其他用電設(shè)備使用，使電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)系統(tǒng)在單位時(shí)間內(nèi)消耗電網(wǎng)電能下降,，從而達(dá)到節(jié)約電能的目的,。

以前的電梯主要采用單片機(jī)控制，其性能等各方面都不太完善,，現(xiàn)在電梯控制系統(tǒng)多采用plc,，從電梯的性能、器件的靈活性及安全保障方面等都有了很大的提高,。實(shí)際上電梯是根據(jù)外部呼叫信號(hào)以及自身控制規(guī)律等運(yùn)行的,，而呼叫是隨機(jī)的，電梯實(shí)際上是一個(gè)人機(jī)交互式的控制系統(tǒng),，單純用順序控制或邏輯控制是不能滿足控制要求的，因此,，電梯控制系統(tǒng)采用隨機(jī)邏輯方式控制,。目前電梯的控制普遍采用了兩種方式，一是采用微機(jī)作為信號(hào)控制單元,，完成電梯信號(hào)的采集,、運(yùn)行狀態(tài)和功能的設(shè)定，實(shí)現(xiàn)電梯的自動(dòng)調(diào)度和集選運(yùn)行功能,，拖動(dòng)控制則由變頻器來(lái)完成,；第二種控制方式用可編程控制器（plc）取代微機(jī)實(shí)現(xiàn)信號(hào)集選控制。由plc控制代替?zhèn)鹘y(tǒng)繼電器控制已成為發(fā)展定局plc是集計(jì)算機(jī)控制,、自動(dòng)控制技術(shù),、通信技術(shù)為一體的新型自動(dòng)控制裝置。它的編程軟件采用易學(xué)易懂的梯形圖語(yǔ)言,，控制靈方便,，抗干擾能力強(qiáng)，運(yùn)行穩(wěn)定可靠,，通過(guò)對(duì)電梯控制系統(tǒng)的研究和設(shè)計(jì),，可以更加深入的了解和認(rèn)識(shí)plc技術(shù)的核心和未來(lái)發(fā)展的方向。

1.1.1電梯基本結(jié)構(gòu)

從總的來(lái)講,，電梯由機(jī)械系統(tǒng)和電氣控制系統(tǒng)兩部分組成：而電器部分由電力拖動(dòng)系統(tǒng),，運(yùn)動(dòng)邏輯功能控制系統(tǒng)和電器安全保護(hù)等系統(tǒng)組成。

1.曳引系統(tǒng)

電梯曳引系統(tǒng)的功能是輸出傳動(dòng)和傳遞動(dòng)能，驅(qū)動(dòng)電梯運(yùn)行,。主要由曳引機(jī),、曳引鋼絲繩導(dǎo)向輪和反繩輪組成。

(1)曳引機(jī)

ⅰ

曳引鋼絲繩由曳引鋼絲,、繩股和繩心組成,。(3)導(dǎo)向輪和反向輪

導(dǎo)向輪是將鋼絲繩向?qū)χ鼗蜣I廂的鋼絲繩輪，安裝在曳引機(jī)架或承重梁上,。反繩輪是設(shè)置再機(jī)房上的定滑輪,，其作用是根據(jù)需要，將曳引鋼絲繩繞過(guò)反繩輪,，用以構(gòu)成不同的曳引繩傳動(dòng)比,。

(4)根據(jù)電梯的使用要求和建筑物具體情況，電梯曳引繩傳動(dòng)比,、曳引繩在曳引輪上的纏繞方式以及曳引機(jī)的安裝位置都有所不同,。

2.橋廂和門系統(tǒng)(1)轎廂

轎廂是用來(lái)安全運(yùn)送乘客及物品到目的的箱體裝置，它的運(yùn)行軌跡是在曳引機(jī)鋼絲繩的牽引下沿導(dǎo)軌上下運(yùn)行,。

(2)門系統(tǒng)

電梯門分為轎廂門和廳門,轎廂門是用來(lái)封住出入口,，廳門是為了確保在候梯廳的安全而設(shè)置的開閉裝置只有在轎廂停層和平層時(shí)才能被打開。

3.重量平衡系統(tǒng)

對(duì)重是平衡轎廂重量的平衡重,，與轎廂分別懸掛在曳引鋼絲繩的兩端,。對(duì)重由以槽鋼為主所構(gòu)成的對(duì)重架和用灰鑄鐵制造的對(duì)重快組成。轎廂側(cè)的重量為轎廂自重與負(fù)載之和,，而負(fù)載的大小卻在空載與額定負(fù)載之間隨機(jī)變化,。因此只當(dāng)轎廂自重與載重之和等于對(duì)重重量時(shí)，電梯才處于完全平衡狀態(tài),。此時(shí)的載重稱為電梯的平橫點(diǎn),，而在電梯處于負(fù)載變化范圍內(nèi)的相對(duì)平衡狀態(tài)時(shí)，應(yīng)使曳引繩兩端張力的差值小于由曳引繩與曳引輪槽之間的摩擦力所限定的最大值,，以保證電梯曳引傳動(dòng)系統(tǒng)工作正常,。

4.導(dǎo)向系統(tǒng)

導(dǎo)向系統(tǒng)由導(dǎo)軌、導(dǎo)靴和導(dǎo)軌架組成,，導(dǎo)軌用來(lái)在井道中確定轎廂與對(duì)重的相互位置,，并對(duì)他們的運(yùn)動(dòng)起導(dǎo)向作用。

5.保護(hù)系統(tǒng)

對(duì)現(xiàn)代電梯的運(yùn)行必須保證安全,。為此,，設(shè)置了由電氣安全保護(hù)裝置和機(jī)械安全保護(hù)裝置組成的電梯安全保護(hù)系統(tǒng)。

(1)電氣安全保護(hù)裝置

為了保證電梯的安全運(yùn)行,，在井道中設(shè)置有終端超越保護(hù)裝置,。實(shí)際上,，這是一組防止電梯超越下端或上端站的行程開關(guān)，能在轎廂或?qū)χ刈驳?、沖頂之前,，通過(guò)轎廂打板直接觸碰這些開關(guān)來(lái)切斷控制電路或總電源，在電磁制動(dòng)器的制動(dòng)抱閘作用下,，迫使電梯停止運(yùn)行,。

(2)機(jī)械安全保護(hù)裝置

ⅰ

曳引鋼絲繩嚴(yán)重打滑等嚴(yán)重事故，這時(shí)就要靠機(jī)械安全保護(hù)裝置提供最后的安全保護(hù),。對(duì)于電梯超速的失控現(xiàn)象的機(jī)械安全保護(hù)裝置是限速器和安全鉗,，這兩種裝置總是相互配合使用。

6.電力拖動(dòng)系統(tǒng)

電力拖動(dòng)系統(tǒng)由曳引電動(dòng)機(jī),、速度反饋裝置,、電動(dòng)機(jī)調(diào)速控制系統(tǒng)和拖動(dòng)電源系統(tǒng)等部分組成。其中曳引電動(dòng)機(jī)為電梯的運(yùn)行提供動(dòng)力,；速度反饋裝置是為電動(dòng)機(jī)調(diào)速控制系統(tǒng)提供電梯運(yùn)行速度實(shí)測(cè)信號(hào)的裝置,，一般為與電動(dòng)機(jī)同軸旋轉(zhuǎn)的測(cè)速發(fā)電機(jī)，或電光脈沖發(fā)生器,。

7.運(yùn)行邏輯控制系統(tǒng)

電梯的電氣控制系統(tǒng)由控制裝置,、操縱裝置、平呈裝置和位置顯示裝置等部分組成,。其中控制裝置根據(jù)電梯的運(yùn)行邏輯功能要求,，控制電梯的運(yùn)行，設(shè)置在機(jī)房中的控制柜（屏）上,。

1.了解常用電氣控制裝置的設(shè)計(jì)方法、步驟和設(shè)計(jì)原則,。

2.通過(guò)某一生產(chǎn)設(shè)備的電氣控制裝置的設(shè)計(jì)實(shí)踐,，了解一般電氣控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)過(guò)程、設(shè)計(jì)要求,、應(yīng)完成的工作內(nèi)容和具體設(shè)計(jì)方法,。

3.本次課程設(shè)計(jì)應(yīng)強(qiáng)調(diào)，在獨(dú)立完成課程設(shè)計(jì)的同時(shí),，培養(yǎng)學(xué)生查閱書籍,、參考資料、產(chǎn)品手冊(cè),、工具書的能力,，上網(wǎng)查詢信息的能力，運(yùn)用計(jì)算機(jī)進(jìn)行工程繪圖的能力,，編制技術(shù)文件的能力等,，從而提高學(xué)生解決實(shí)際工程技術(shù)問(wèn)題的能力,。

1.確定控制方案，設(shè)計(jì)電氣控制裝置的主電路,。

2.應(yīng)用plc設(shè)計(jì)電氣控制裝置的控制程序,。可分為5個(gè)步驟：

(3)列出plc的i/o分配表,，畫出plc的i/o接線圖,；(4)設(shè)計(jì)梯形圖并進(jìn)行必要的注釋；(5)輸入程序并進(jìn)行室內(nèi)調(diào)試及模擬運(yùn)行,。

3.設(shè)計(jì)電氣控制裝置的照明,、指示及報(bào)警等輔助電路。系統(tǒng)應(yīng)具有必要的安全保護(hù)措施,，例如,，短路保護(hù)、過(guò)載保護(hù),、失電壓保護(hù),、超程保護(hù)等。

4.選擇電氣元件的型號(hào)和規(guī)格,，列出電氣元件明細(xì)表,。選擇電氣元件時(shí)，應(yīng)優(yōu)先選用優(yōu)質(zhì)新產(chǎn)品,。

ⅰ

電氣控制圖國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)有關(guān)規(guī)定繪制,。

6.編寫設(shè)計(jì)說(shuō)明書及使用說(shuō)明書。內(nèi)容包括闡明設(shè)計(jì)任務(wù)及設(shè)計(jì)過(guò)程,，附上設(shè)計(jì)過(guò)程中有關(guān)計(jì)算及說(shuō)明,，說(shuō)明操作過(guò)程、使用方法及注意事項(xiàng),，附上所有的圖表,、所用參考資料的出處及對(duì)自己設(shè)計(jì)成果的評(píng)價(jià)或改進(jìn)意見(jiàn)等。

1.4.1控制要求

1.電梯由安裝在個(gè)樓層電梯口的上升下降呼叫按鈕（u1,、u2,、d2、d3）,，電梯橋廂內(nèi)樓層選擇按鈕（s1,、s2、s3）,，上升下降指令（up,、down）,各樓層到位行程開關(guān)（sq1、sq2,、sq3）組成,。電梯在上升過(guò)程中只響應(yīng)向上的呼叫,，在下降的過(guò)程中只響應(yīng)向下的呼叫，電梯向上或向下的還哦執(zhí)行完成后再執(zhí)行反向呼叫,。

2.電梯等待呼叫時(shí),，同時(shí)有不同呼叫時(shí)，誰(shuí)先呼叫執(zhí)行誰(shuí),。3.具有呼叫記憶,、內(nèi)選呼叫指示功能。

4.具有樓層顯示,、方向指示,、到站聲音提示功能。

1.4.2系統(tǒng)分析

為了實(shí)現(xiàn)上述要求,，首先列出plc的i/o分配表,，并畫出plc的i/o接線圖，然后選擇plc的機(jī)型及i/o模塊的型號(hào),，進(jìn)行系統(tǒng)配置并校驗(yàn)主機(jī)的電源負(fù)載能力,。

根據(jù)控制要求，編寫梯形圖及語(yǔ)句表,，調(diào)試程序直到準(zhǔn)確無(wú)誤,。

1.4.3硬件設(shè)計(jì)

1.列出plc的i/o分配表，并畫出plc的i/o接線圖,；

2.選擇plc的機(jī)型及i/o模塊的型號(hào),，進(jìn)行系統(tǒng)配置并校驗(yàn)主機(jī)的電源負(fù)載能力； 3.設(shè)計(jì)必要的安全保護(hù)措施,，例如,，短路保護(hù)、過(guò)載保護(hù),、失電壓保護(hù),、超程保護(hù)等。

1.4.4軟件設(shè)計(jì)

4.編制plc程序并進(jìn)行模擬調(diào)試,； 5.現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試；

6.編寫技術(shù)文件并現(xiàn)場(chǎng)試運(yùn)行,。

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徐州工程學(xué)院課程設(shè)計(jì) 電梯控制系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)

2.1 模擬設(shè)備面板圖展示

圖2-1 面板圖

+如圖2-1,，其中s1、s2,、s3分別為轎廂內(nèi)一層,、二層、三層電梯內(nèi)選按鈕,；d2,、d3分別為二層,、三層電梯外下降呼叫按鈕；u1,、u2分別為一層,、二層電梯外上升呼叫按鈕；sq1,、sq2,、sq3分別為一層、二層,、三層行程開關(guān),，模擬實(shí)際電梯位置傳感器的作用。

l1,、l2,、l3分別為一層、二層,、三層電梯位置指示燈,；down為電梯下降狀態(tài)指示燈；up為電梯上升狀態(tài)指示燈,；sl1,、sl2、sl3分別為轎廂內(nèi)一層,、二層,、三層電梯內(nèi)選指示燈。

ⅰ

2.2 選擇機(jī)型

plc的種類非常繁多,，不同種類之間的功能設(shè)置差異很大,，這既給plc機(jī)型的挑選提供了十分廣闊的空間，同時(shí)也帶來(lái)了一定的難度,。機(jī)型選擇的基本原則應(yīng)是在功能滿足要求的前提下,，力爭(zhēng)最好的性價(jià)比，并有一定的升級(jí)空間,。

考慮到本次設(shè)計(jì)的電梯系統(tǒng)只有3層,，且開關(guān)量居多，模擬量較少,；對(duì)于開關(guān)量控制為主的系統(tǒng)而言,，一般plc的響應(yīng)速度足以滿足控制的要求，在小型plc中整體式比模塊式的價(jià)格便宜,，體積也小,，但是在設(shè)計(jì)活動(dòng)中，經(jīng)常碰到一些估計(jì)的指標(biāo),，在設(shè)計(jì)活動(dòng)中需要進(jìn)行局部調(diào)整,，另外模塊式plc排除故障所需時(shí)間短,；我們估算輸入輸出接口比較多；由于考慮到本次設(shè)計(jì)的電梯系統(tǒng)只有3層,，考慮到工廠造價(jià),，我們采用離線編程的方式，以減小軟硬件的開銷,。

統(tǒng)計(jì)輸入,、輸出點(diǎn)數(shù)并選擇plc型號(hào)：

輸入信號(hào)有10個(gè)，考慮到有15％的備用點(diǎn),，即10×（1＋15％）＝11.5,，取整數(shù)11，因此共需11個(gè)輸入點(diǎn),。

輸出信號(hào)有9個(gè),，考慮到有15％的備用點(diǎn)，即9×（1＋15％）＝10.35,，取整數(shù)10,，因此共需10個(gè)輸出點(diǎn)。

因此可選用cpu224類型可編程控制器,，它有14個(gè)輸入點(diǎn),，10個(gè)輸出點(diǎn)，滿足本例的要求,。

2.3 i/o分配表

表2-3 i/o分配表

電氣符號(hào)

序號(hào) plc地址（plc端子）

（面板端子）

456

s3 s2 s1 d3 d2 u2 u1 sq3 sq2

ⅰ

電氣符號(hào)

續(xù)表2-3 序號(hào) plc地址（plc端子）

（面板端子）

功能說(shuō)明

112

314

516

21電源地端

接電源gnd 表2-3電梯由安裝在各樓層門口的上升和下降呼叫按鈕進(jìn)行呼叫操縱,，其操縱內(nèi)容為電梯運(yùn)行方向。電梯轎箱內(nèi)設(shè)有樓層內(nèi)選按鈕s1～s3,，用以選擇需?？康臉菍印1為一層指示,、l2為二層指示,、l3為三層指示，sq1～sq3為到位行程開關(guān),。電梯上升途中只響應(yīng)上升呼叫,，下降途中只響應(yīng)下降呼叫，任何反方向的呼叫均無(wú)效,。例如,，電梯停在由一層運(yùn)行至三層的過(guò)程中，在二層轎箱外呼叫時(shí),，若按二層上升呼叫按鈕,，電梯響應(yīng)呼叫,；若按二層下降呼叫按鈕,，電梯運(yùn)行至二層時(shí)將不響應(yīng)呼叫運(yùn)行至三層,，然后再下降，響應(yīng)二層下降呼叫按鈕,。

2.4 plc外部接線圖

ⅰ

圖2-4 plc外部接線圖

plc的輸入輸出模塊與外部用戶設(shè)備的接線方式分為匯點(diǎn)式和分割式,，兩種方式的區(qū)別在于：選用匯點(diǎn)式接法的系統(tǒng)使用的電源電壓唯一，而選用分割式接法的系統(tǒng)電源電壓不唯一,。

2.5 電梯控制系統(tǒng)的安全保護(hù)

電梯控制系統(tǒng)的安全保護(hù)主要包括四個(gè)方面：短路保護(hù),、過(guò)載保護(hù)、失電壓保護(hù)和超程保護(hù)等,。

2.5.1 短路保護(hù)

短路時(shí)熔斷器fu的熔體熔斷而切斷電路起保護(hù)作用,。

2.5.2 過(guò)載保護(hù)

采用熱繼電器fr。由于熱繼電器的熱慣性較大,，即使發(fā)熱元件流過(guò)幾倍于額定值得電流,，熱繼電器也不會(huì)立即動(dòng)作。因此在電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)時(shí)間不太長(zhǎng)的情況下,，熱繼電器不會(huì)動(dòng)作,，只有在電動(dòng)機(jī)長(zhǎng)期過(guò)載時(shí)，熱繼電器才會(huì)動(dòng)作,，用它的常閉觸頭使控制電路斷電,。

2.5.3 失電壓保護(hù)

ⅰ

（如停電）時(shí)，接觸器km斷電釋放,，電動(dòng)機(jī)停止轉(zhuǎn)動(dòng),。當(dāng)電源電壓恢復(fù)正常時(shí)，接觸器線圈不會(huì)自行通電,，電動(dòng)機(jī)也不會(huì)自行啟動(dòng),，只有在操作人員重新按下啟動(dòng)按鈕后，電動(dòng)機(jī)才能啟動(dòng),。

2.5.4超程保護(hù)

超程也叫超行程,，術(shù)語(yǔ)多用于電力設(shè)備斷路器。

3.在觸頭分閘時(shí),，使動(dòng)觸頭獲得一定的初始的動(dòng)能,，拉斷熔焊點(diǎn)，提高初始分閘速度,，減小燃弧時(shí)間,，從而提高介質(zhì)恢復(fù)的速度。

如果超程太小,，就不能保證觸頭在燒損后應(yīng)有的觸頭壓力,，同時(shí)，初始分閘速度變小，會(huì)影響真空開關(guān)的開斷關(guān)合和動(dòng)熱穩(wěn)定性能,，甚至產(chǎn)生重合閘彈振,。若超程太大，會(huì)增加操作機(jī)構(gòu)的合閘功,，使合閘變得極不可靠,。真空開關(guān)的超程取額定開距的15%～40%左右，10 kv級(jí)真空開關(guān)的超程一般取3～4 mm,。

現(xiàn)在的真空開關(guān)動(dòng)靜觸頭之間的接觸一般采用平板接觸,，要保證接觸良好，就要保證相當(dāng)?shù)慕佑|壓力,，超程是指開關(guān)動(dòng)靜觸頭接觸后,，觸頭彈簧的壓縮行程，其目的是為了保證接觸壓力,，從而保證開關(guān)接觸良好,。

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徐州工程學(xué)院課程設(shè)計(jì) 電梯控制系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)

3.1 軟件設(shè)計(jì)流程圖

圖3-1 軟件設(shè)計(jì)圖

如圖3-1，電梯啟動(dòng)時(shí),，檢測(cè)電梯是否停在二或三樓層且有呼叫信號(hào),，如果是就等待呼叫信號(hào)，如果不是時(shí),，電梯自動(dòng)下降到一層等待呼叫信號(hào),。當(dāng)檢測(cè)到有呼叫信號(hào)時(shí)，例如：電梯停在一層時(shí)檢測(cè)到三層呼叫信號(hào),，電梯離開一層經(jīng)過(guò)二層,，接著到達(dá)三層，電梯停止,。當(dāng)電梯停前檢測(cè)到呼叫信號(hào),，例如：電梯停在一層時(shí)檢測(cè)到三層呼叫信號(hào)，電梯離開一層經(jīng)過(guò)二層,，準(zhǔn)備到達(dá)三層時(shí)檢測(cè)到二層呼叫信號(hào),，電梯停在三層后繼續(xù)下降到二層等待呼叫信號(hào)。

3.2 源代碼設(shè)計(jì)及mcgs組態(tài)設(shè)計(jì)

由于plc是由取代繼電器開始產(chǎn)生并發(fā)展起來(lái)的,，且早期的plc絕大部分用于順序控制,，于是許多人習(xí)慣把plc看作是繼電器、定時(shí)器,、計(jì)數(shù)器的集合,。把plc的作用局限地等同于繼電控制系統(tǒng)順控器等，其實(shí)plc就是工業(yè)控制計(jì)算機(jī)plc系統(tǒng)具有一切計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的功能,，大型的plc系統(tǒng)就是當(dāng)代最先進(jìn)的計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng),。

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3.3 mcgs組態(tài)設(shè)計(jì)

mcgs是一套基于windows平臺(tái)的,，用于快速構(gòu)造和生成上位機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)的組態(tài)軟件系統(tǒng)，為用戶提供了解決實(shí)際工程問(wèn)題的完整方案和開發(fā)平臺(tái),，能夠完成現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)采集,、報(bào)警和安全機(jī)制、流程控制,、動(dòng)畫顯示、趨勢(shì)曲線和報(bào)表輸出以及企業(yè)監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)等功能,。

1.建立mcgs工程

進(jìn)入組態(tài)環(huán)境后,，建立新工程，在菜單“文件”中選擇“工程另存為”選項(xiàng),，把新建工程存為：d：mcgswork三層電梯演示,。

圖3-1電梯演示圖

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3.動(dòng)畫鏈接

由對(duì)象搭制而成的圖像界面是靜止不動(dòng)的，需要對(duì)這些對(duì)象元件進(jìn)行動(dòng)畫設(shè)計(jì),，實(shí)時(shí)地描述外界對(duì)象的狀態(tài)變化,，達(dá)到實(shí)時(shí)監(jiān)控的目的。實(shí)現(xiàn)圖像動(dòng)畫設(shè)計(jì)的主要方法是將用戶窗口中元件對(duì)象與實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)中的數(shù)據(jù)對(duì)象建立相關(guān)性連接,，并設(shè)置相應(yīng)的屬性,。在系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程中，元件對(duì)象的外觀和運(yùn)動(dòng)特性,，由數(shù)據(jù)對(duì)象的實(shí)時(shí)采集數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng),，從而實(shí)現(xiàn)了圖像的動(dòng)態(tài)效果。

(1)指示燈的屬性設(shè)置

在用戶窗口中,，雙擊五層電梯組態(tài)設(shè)計(jì)窗口進(jìn)入,，選中一層內(nèi)選指示圖標(biāo)并雙擊，彈出單元屬性設(shè)置窗口,。

圖3-2 指示燈屬性設(shè)置

(2)轎廂屬性設(shè)置

雙擊界面中表示電梯上升下降的轎廂,，彈出屬性設(shè)置窗口，屬性設(shè)置如下：

圖3-3 轎廂屬性設(shè)置

(3)數(shù)值型變量的設(shè)置

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數(shù)值型變量一共有六個(gè),，以變量f1left 為例：一層左門的屬性設(shè)置如下圖所示,。

圖3-4 數(shù)值型變量屬性設(shè)置

3.4 系統(tǒng)調(diào)試

1.檢查實(shí)訓(xùn)設(shè)備中器材及調(diào)試程序。

2.按照i/o端口分配表或接線圖完成plc與實(shí)訓(xùn)模塊之間的接線,，認(rèn)真檢查,，確保正確無(wú)誤。

3.打開示例程序或用戶自己編寫的控制程序,，進(jìn)行編譯,，有錯(cuò)誤時(shí)根據(jù)提示信息修改，直至無(wú)誤,，用pc/ppi通訊編程電纜連接計(jì)算機(jī)串口與plc通訊口,，打開plc主機(jī)電源開關(guān)，下載程序至plc中，下載完畢后將plc的“run/stop”開關(guān)撥至“run”狀態(tài),。

4.將行程開關(guān)“sq1”撥到on,，“sq2”、“sq3”撥到off,，表示電梯停在底層,。5.選擇電梯樓層選擇按鈕或上下按鈕。例：按下“d3”電梯方向指示燈“up”亮,，底層指示燈“l(fā)1”亮,，表明電梯離開底層。將行程開關(guān)“sq1”撥到“off”,，二層指示燈“l(fā)2”亮,，將行程開關(guān)“sq2”撥到“on”表明電梯到達(dá)二層。將行程開關(guān)“sq2”撥到“off”表明電梯離開二層,。三層指示燈“l(fā)3”亮,，將行程開關(guān)“sq3”撥到“on”表明電梯到達(dá)三層。

6.重復(fù)步驟5,，按下不同的選擇按鈕,，觀察電梯的運(yùn)行過(guò)程。

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結(jié)論

在設(shè)計(jì)過(guò)程中,，理論聯(lián)系了實(shí)際,。逐漸了解及掌握了電梯的機(jī)械設(shè)備的結(jié)構(gòu),控制運(yùn)動(dòng)的組成及工作原理。例如在電梯的運(yùn)動(dòng)控制過(guò)程中,，為了滿足當(dāng)今人們的需求,，要求電梯運(yùn)動(dòng)必須達(dá)到“穩(wěn)、準(zhǔn),、快”的要求,，這就需要根據(jù)整個(gè)系統(tǒng)的實(shí)際應(yīng)用和工作情況，讓電梯的運(yùn)行速度,、反映時(shí)間和停層的準(zhǔn)確度達(dá)到一定的標(biāo)準(zhǔn),，而對(duì)梯的速度、運(yùn)行狀態(tài),、安全,、可靠進(jìn)行合理的設(shè)計(jì)。因此系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要綜合考慮曳引機(jī)的放置,、占用空間及控制系統(tǒng)的可靠性等,。這樣才能保證系統(tǒng)的正常運(yùn)行。再次回顧及加深了plc的學(xué)習(xí),，了解了plc的起源,，發(fā)展及在各種場(chǎng)合上的應(yīng)用,，清楚了如今plc的動(dòng)向。

總的來(lái)說(shuō)這次plc課程設(shè)計(jì),，考驗(yàn)了我對(duì)理論知識(shí)的運(yùn)用能力,，鍛煉了對(duì)故障排除的分析能力，值得感謝的是當(dāng)我們遇到困難時(shí),，老師耐心指導(dǎo),，幫我們一起分析故障，共同解決困難,。另外,，這課程設(shè)計(jì)也為了我們以后的畢業(yè)設(shè)計(jì)提供了很好的經(jīng)驗(yàn)，建立基礎(chǔ),，可以說(shuō)是意義重大，影響深遠(yuǎn),。

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致謝

整個(gè)設(shè)計(jì)過(guò)程很快過(guò)去了,，我學(xué)到了很多可編程控制器的知識(shí)，以及許多的課外知識(shí),。尤其是在導(dǎo)師指導(dǎo)和同學(xué)協(xié)助下,，才會(huì)順利完成這次設(shè)計(jì)。在這次設(shè)計(jì)中,，我也發(fā)現(xiàn)了自己很多不足之處,，例如：知識(shí)面較窄，思考問(wèn)題過(guò)于狹隘,，思路過(guò)于陳舊,。因此，在以后的學(xué)習(xí)生活中,，應(yīng)廣泛的學(xué)習(xí)各種知識(shí),，并把它們與自己所學(xué)的專業(yè)聯(lián)系在一起，大膽地放開思路,，勇于創(chuàng)新求實(shí),。我還要感謝舍有對(duì)我的幫助與支持，在我遇到困難時(shí)總是他們?cè)谝慌怨膭?lì)我堅(jiān)持下去,。

本文是在指導(dǎo)教師的悉心指導(dǎo)下完成的,，從論文選題、實(shí)驗(yàn)指導(dǎo),、理論分析到論文修改,，無(wú)不傾注了老師的辛勤汗水。在此,，向所有曾經(jīng)關(guān)心和幫助過(guò)我的老師,、同學(xué)和朋友致以誠(chéng)摯的謝意,！

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參考文獻(xiàn)

plc課程設(shè)計(jì)題目篇二

2010—2011學(xué)年第二學(xué)期第1--2周。三．課程設(shè)計(jì)地點(diǎn)：

自習(xí)教室和plc控制實(shí)驗(yàn)室,。四．課程設(shè)計(jì)任務(wù)要求：

熟悉題目,，了解題目中生產(chǎn)裝置或設(shè)備的控制要求。根據(jù)控制要求,，給出生產(chǎn)裝置的整體電氣控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案,，采用plc控制。要求給出i/o地址編號(hào)分配表,，plc控制梯形圖,，寫出指令程序。通過(guò)可編程控制器實(shí)驗(yàn)裝置模擬調(diào)試程序,。（1）畫出plc外部接線圖,。（2）.畫出plc梯形圖。

（3）給出控制盤面板示意圖,、控制盤的接線圖,。（4）給出課程設(shè)計(jì)報(bào)告。

（5）通過(guò)在可編程控制器實(shí)驗(yàn)裝置上操作,，驗(yàn)證其可編程的正確性,。五．課程設(shè)計(jì)題目：（任選一題，若自命題需經(jīng)老師同意）

1.設(shè)計(jì)一個(gè)智力競(jìng)賽搶答控制裝置,，當(dāng)出題人按下開始按鈕sb1后,，在10 s之內(nèi)，4個(gè)參賽者只有最早按下的人搶答有效,，搶答桌上的燈亮3 s,，賽場(chǎng)上的燈亮2 s，而且sb1復(fù)位,，使定時(shí)器復(fù)位,。12 s后搶答無(wú)效，sb1及定時(shí)器復(fù)位,，設(shè)計(jì)出原理接線圖,，設(shè)計(jì)出梯形圖，并模擬調(diào)試,。

2．用plc對(duì)自動(dòng)售貨機(jī)進(jìn)行控制,，根據(jù)工作要求，寫出梯形圖及指令表,。工作要求：（1）

此售貨機(jī)可投入1元,、2元或10元硬幣。

（2）

當(dāng)投入的硬幣總值超過(guò)12元時(shí),，汽水按鈕指示燈亮,；又投入的硬幣總值超過(guò)15元時(shí),，汽水及咖啡按鈕指示燈都亮。

（3）

當(dāng)汽水按鈕燈亮?xí)r,，按汽水按鈕,，則汽水排出7s后自動(dòng)停止，這段時(shí)間內(nèi),，汽水指示燈閃動(dòng),。

（4）

當(dāng)咖啡按鈕燈亮?xí)r，按咖啡按鈕,，則咖啡排出7s后自動(dòng)停止,，這段時(shí)間內(nèi)，咖啡指示燈閃動(dòng),。

（5）

若投入硬幣總值超過(guò)按鈕所需德錢數(shù)（汽水12元,，咖啡15元）時(shí)，找錢指示燈亮,，表示找錢動(dòng)作,，并退出多余德錢。（6）

i/o編號(hào)：

輸入

輸出

1元識(shí)別口：x0

咖啡出口：y10 5元識(shí)別口：x1

汽水出口：y11 10元識(shí)別口：x2

咖啡按鈕指示燈：y12 咖啡按鈕：x3

汽水按鈕指示燈：y13 汽水按鈕：x4

找錢指示燈：y14 計(jì)數(shù)動(dòng)復(fù)位：x5 3.利用plc做一電機(jī)轉(zhuǎn)速檢測(cè)顯示及控制裝置,，寫出梯形圖及指令表,。電機(jī)上裝有一個(gè)轉(zhuǎn)速檢測(cè)裝置（每轉(zhuǎn)輸出10個(gè)脈沖）,，電機(jī)轉(zhuǎn)速由pwm輸出控制,。設(shè)計(jì)一個(gè)程序：（1）檢測(cè)電機(jī)轉(zhuǎn)速，并在7段數(shù)碼顯示器上顯示,。

（2）當(dāng)檢測(cè)值與給定值不同時(shí)改變pwm輸出,，使實(shí)際轉(zhuǎn)速與給定值相等。(3)加上16鍵輸入電路,，用于輸入給定值,。

(1)每個(gè)病床有一個(gè)呼叫的按鍵。

(2)能夠存儲(chǔ)醫(yī)生處理之前的呼叫狀態(tài),。

（3）設(shè)計(jì)優(yōu)先編碼電路,，根據(jù)病人病情設(shè)置優(yōu)先級(jí)別。當(dāng)有多人呼叫時(shí),，病情嚴(yán)重者優(yōu)先,。（此功能可選）

（4）當(dāng)病人緊急呼叫時(shí)，產(chǎn)生聲,、光提示,，并按優(yōu)先級(jí)別顯示病人編號(hào)。

（5）設(shè)計(jì)呼叫清除電路,，當(dāng)醫(yī)生處理完當(dāng)前（最高優(yōu)先級(jí)）顯示的病號(hào)后,，可將該呼叫清除,，系統(tǒng)能自動(dòng)顯示優(yōu)先級(jí)病床呼叫信號(hào)。

6.在街道,、商場(chǎng)或公共場(chǎng)所,，通常裝有各種五彩斑斕的燈飾，美化人們的生活空間,。用可編程序控制器控制設(shè)計(jì)一個(gè)彩燈控制器,，控制紅綠黃三個(gè)燈，按如下規(guī)律依次點(diǎn)亮,。

依據(jù)考核學(xué)生的可編程控制器（plc）的編程設(shè)計(jì)能力,，圖紙和設(shè)計(jì)報(bào)告，結(jié)合答辯情況給定成績(jī),。

1.設(shè)計(jì)報(bào)告 60%,，2.動(dòng)手實(shí)驗(yàn)?zāi)M調(diào)試 20%，3.創(chuàng)新能力 10%,，4.平時(shí)學(xué)習(xí)和答疑 10%,。

成績(jī)?cè)u(píng)定：優(yōu)秀

良好

中等

及格

不及格五檔。九．注意事項(xiàng) 1.實(shí)驗(yàn)時(shí)注意安全,，通電前必須仔細(xì)檢查,。2.3月12日前完成設(shè)計(jì)。

plc課程設(shè)計(jì)題目篇三

1.機(jī)械手設(shè)計(jì)： 1.1程序說(shuō)明

1.2仿真結(jié)果

x0閉合一下啟動(dòng),，y5高電平,。x5閉合一下，y4高電位,，y5復(fù)位,。x4閉合一下，y7高電位,，y4復(fù)位,。x7閉合一下，y5高電位,，y7復(fù)位,。x5閉合一下，y3高電平0.2s,，y4高電平,，y5復(fù)位。x4閉合一下,，y6高電位,，y4復(fù)位。x6閉合一下,，進(jìn)入下一次循環(huán),。

2.交通燈控制

2.1程序說(shuō)明

2.2仿真結(jié)果

3.大小球分揀系統(tǒng)控制

3.1程序說(shuō)明

3.2仿真結(jié)果

1.撿大球：x0閉合一下啟動(dòng),，x2閉合，y12高電平10s后,，y13高電平5s,，y11高電平。x5閉合一下,，y5高電平,。x7閉合一下，y12高電平,，y5復(fù)位,。x4閉合一下，y12y13復(fù)位,，放大球5s后,，y11高電平。x5閉合一下,，y11復(fù)位,，y4高電平。x3閉合一下,，y4復(fù)位,，進(jìn)入下一次撿球過(guò)程。

2.撿小球：x0閉合一下啟動(dòng),，x2閉合,，y12高電平10s后。x4閉合一下,，y13高電平5s,，y11高電平,。x5閉合一下,，y5高電平。x7閉合一下,，y12高電平,，y5復(fù)位。x4閉合一下,，y12y13復(fù)位,，放小球5s后，y11高電平,。x5閉合一下,，y11復(fù)位，y4高電平,。x3閉合一下,，y4復(fù)位,，進(jìn)入下一次撿球過(guò)程。

三．設(shè)計(jì)型實(shí)驗(yàn)

1.電動(dòng)機(jī)控制

1.1兩臺(tái)電動(dòng)機(jī)m1.m2的時(shí)序運(yùn)行

1.1.1 i/o連接圖及控制電路圖

1.1.2 程序及其說(shuō)明

1.1.3 仿真結(jié)果

1.2.三臺(tái)電動(dòng)機(jī)m1 m2 m3的時(shí)序運(yùn)行

1.2.1 i/o連接圖及控制電路

1.2.2 程序及其說(shuō)明

1.2.3 仿真結(jié)果

2.彩燈控制

2.1 i/o連接圖及控制電路

2.2 程序及其說(shuō)明

2.2仿真結(jié)果

3.1 i/o連接圖及控制電路

3.2 程序及其說(shuō)明

3.3仿真結(jié)果

x0閉合一下啟動(dòng),，y5高電位,。x5閉合，計(jì)數(shù)器記1,，y4高電位,，y5復(fù)位。x4閉合一下,，y7高電平,。x7閉合一下，y5高電平,。x5閉合6次,，計(jì)數(shù)器記7，y3高電平0.2s,，y4高電平,。閉合x5五次，閉合x4一下,，y6高電平,。閉合x6一下，進(jìn)入第二次,。x5閉合兩次,，計(jì)數(shù)器記14，y4高電位,，y5復(fù)位,。x4閉合一下，y7高電平,。x7閉合一下,，y5高電平。x5閉合6次,，計(jì)數(shù)器記21,，y3高電平0.2s，y4高電平,。閉合x5五次,，閉合x4一下，y6高電平,。閉合x6一下,，進(jìn)入第三次。x5閉合三次，計(jì)數(shù)器記29,，y4高電位,，y5復(fù)位。x4閉合一下,，y7高電平,。x7閉合一下，y5高電平,。x5閉合6次,，計(jì)數(shù)器記37，y3高電平0.2s,，y4高電平,。閉合x5五次，閉合x4一下,，y6高電平,。閉合x6一下，進(jìn)入第四次,。x5閉合四次,，計(jì)數(shù)器記46，y4高電位,，y5復(fù)位,。x4閉合一下，y7高電平,。x7閉合一下,，y5高電平。x5閉合6次,，計(jì)數(shù)器記55,，y3高電平0.2s，y4高電平,。閉合x5五次,，閉合x4一下，y6高電平,。閉合x6一下,，進(jìn)入第五次,。x5閉合五次,，計(jì)數(shù)器記65，y4高電位,，y5復(fù)位,。x4閉合一下，y7高電平。x7閉合一下,，y5高電平,。x5閉合6次，計(jì)數(shù)器記75,，y3高電平0.2s,，y4高電平。閉合x5五次,，閉合x4一下,，y6高電平。閉合x6一下,，進(jìn)入下一輪循環(huán),。

四．實(shí)驗(yàn)總結(jié)

通過(guò)兩個(gè)周的plc課程實(shí)驗(yàn)，加深了我對(duì)這門課程的理解與學(xué)習(xí),，鞏固了知識(shí),，增長(zhǎng)了更深層次的實(shí)踐基礎(chǔ)。這次課程設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)的內(nèi)容包括3個(gè)驗(yàn)證型的實(shí)驗(yàn)和3個(gè)設(shè)計(jì)型的實(shí)驗(yàn),。通過(guò)程序的輸入,，編輯，校驗(yàn),，運(yùn)行,，仿真機(jī)械手控制，交通燈控制,，大小球分揀系統(tǒng)控制以及設(shè)計(jì)電動(dòng)機(jī)的時(shí)序圖運(yùn)行,，彩燈控制和機(jī)械手控制。這次設(shè)計(jì),，將我們所學(xué)的plc理論知識(shí)用于具體的設(shè)計(jì),，進(jìn)一步鞏固了所學(xué)的理論知識(shí)，同時(shí)也認(rèn)識(shí)到只有將理論知識(shí)運(yùn)用到實(shí)踐操作,，才能真正的掌握一門課程,。每天都在機(jī)房上機(jī)，同學(xué)之間相互討論,，團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力得到加強(qiáng),，老師也認(rèn)真的輔導(dǎo)我們，同學(xué)積極的去認(rèn)真的完成所布置的任務(wù),，整個(gè)教室顯示出一種認(rèn)真的氛圍,。這次課程設(shè)計(jì)使我受益匪淺，希望以后有更多的機(jī)會(huì)去完成類似的設(shè)計(jì),。