五层电梯PLC课程设计

题 目： 五层电梯

班 级： 自动化081班 姓 名： 学 号：

指导教师： 张斌 设计时间： 2011.7.3

评语： 成绩

电气控制与可编程控制器课程设计

一、问题描述

五层电梯的PLC控制

(1)当轿厢停在1F(１楼)或2F，3F，4F，如果5F有呼叫，则轿厢上升到5F。 (2)当轿厢停在2F(2楼)或3F，4F，5F，如果1F有呼叫，则轿厢下降到1F。 (3)当轿厢停在1F(1楼)或2F，3F，4F，5F均有人呼叫，则先到2F，停8s后继续上升，每层均停8s，直到5F。

(4)当轿厢停在5F(5楼)，1F，2F，3F，4F均有人呼叫，则先到4F，停8s后继续下降，每层均停8s，直到1F。

(5)在轿厢运行途中，如果有多个呼叫，则优先相应与当前运行方向相同的就近楼层，对反方向的呼叫进行记忆，待轿厢返回时就近停车。

(6)在各个楼层之间的运行时间应少于10s，否则认为发生故障，应发出报警信号。

(7)电梯的运行方向指示。

(8)用数码管显示轿厢所在的楼层。 (9)在轿厢运行期间不能开门。 (10)轿厢不关门不允许运行。

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二、PLC选型及硬件配置

硬件配置如表2-1所示：

表2-1 硬件配置表

插槽 1 2 3 4 5

模块 PS 307 2A CPU 314(1)

DI32xDC24V DO32xDC24V/0.5A

订货号

6ES7 307-1BAOO 0AA0 6ES7 314-1AE04-0AB0

6ES7 321-1BHOO-OAAO 6ES7 322-1HHOO-OAAO

固件 V1.0

MPI 地址 2

I地址 0…3

Q地址 4…7

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三、系统流程图

该系统流程图如图3-1所示：

上电初始化等待是否为门厅呼叫NY是否为电梯内呼叫NY本层与目标层是否相同NN电梯选向楼层检测YN是否为目标层Y开门延时关门是否进行维修Y停止

图3-2 系统流程图

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四、编程元件的地址分配

编程元件地址分配表如表4-1所示：

表4-1 地址分配表

输入 输入设备名称 输入端口地址 1层上行 I0.0 2层上行 I0.1 3层上行 I0.3 4层上行 I0.5 2层下行 I0.2 3层下行 I0.4 4层下行 I0.6 5层下行 I0.7 电梯内选1层 I1.0 电梯内选2层 I1.1 电梯内选3层 I1.2 电梯内选4层 I1.3 电梯内选5层 I1.4 1层行程开关 I2.0 2层行程开关 I2.1 3层行程开关 I2.2 4层行程开关 I2.3 5层行程开关 I2.4 开门按钮 I3.0 关门按钮 I3.1 输出 输出设备名称 1层外上行按钮显示 2层外上行按钮指示 3层外上行按钮指示 4层外上行按钮指示 2层外下行按钮指示 3层外下行按钮指示 4层外下行按钮指示 5层外下行按钮指示 电梯内1层按钮显示 电梯内1号指示灯 电梯内2层按钮显示 电梯内2号指示灯 电梯内3层按钮显示 电梯内3号指示灯 电梯内4层按钮显示 电梯内4号指示灯 电梯内5层按钮显示 电梯内5号指示灯 电机正传 电机反转 数码段1 数码段2 数码段3 数码段4 数码段5 数码段6 数码段7 数码管8 报警 输出端口地址 Q4.0 Q4.1 Q4.3 Q4.5 Q4.2 Q4.4 Q4.6 Q4.7 Q5.0 Q5.5 Q5.1 Q5.6 Q5.2 Q5.7 Q5.3 Q6.6 Q5.4 Q6.7 Q6.4 Q6.5 Q7.0 Q7.1 Q7.2 Q7.3 Q7.4 Q7.5 Q7.6 Q7.7 Q8.0 - - 4 - -

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五、PLC外部接线图及主电路图

PLC外部接线图如图5-1所示：

I0. 0I0.1I0.2Q4.0Q4.1Q4.2Q4.3Q4.4Q4.5I0.3I0.4I0.5I0.6I0.7I1.0I1.1I1.2I1.3I1.4I2.0I2.1I2.2I2.3I2.4I3.1I3.0MQ4.6Q4.7Q5.0Q5.1Q5.2Q5.3Q5.4Q5.5Q5.6Q5.7S7300系列plcQ6.0Q6.1Q6.6Q6.7Q7.0Q7.1Q7.2Q7.3Q7.4Q7.5Q7.6Q7.7Q8.0Q6.2Q6.3Q6.4Q6.5N

24V图5-1 PLC外部接线图

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PLC主电路图如图5-2所示：

图5-2 PLC主电路图

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六、梯形图控制程序

梯形图控制程序如图6-1所示：

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图6-1 梯形图控制程序

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七、仿真调试

使用PLCSIM仿真软件调试程序。首先打开仿真程序，然后将编制好的梯形图程序下载到仿真PLC中，之后在仿真环境下运行程序，观察分析实验结果，并进行模拟调试。仿真结果如下。

1．上电后，程序初始化操作，电梯关门，等待外部有人呼叫，以便于到达相应的楼层。仿真结果如图7-1所示。其中，Q6.3为关门指示。

图7-1 电梯上电初始化

2．上电后，若五楼有人按下按钮，电梯检测到有效信号后被呼应，会关闭电梯门向上运行。此时，电梯门关闭，并且电梯正转，向上运行指示灯亮，五楼外层电梯按钮灯发生自锁。仿真结果如图7-2所示，其中I0.7为五楼按钮，Q4.7为五楼按钮指示灯，Q6.0为电梯上行指示灯，Q6.4为电机正转输出。

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图7-2 五楼呼叫时的运行状况

3．电梯上行到五层时，撞到五楼的行程开关，相应按钮发生动作，电动机停止运转，电梯门打开。同时，数码管发生变化，显示5层。仿真结果如图7-3所示。其中I2.4为五楼行程开关，Q7.0-Q7.1为数码管显示。

图7-3 电梯到达五楼时的运行状态

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4．电梯到达五楼8秒后，关闭电梯门，检测别的楼层上是否有按钮按下从而去相应的楼层。仿真结果如图7-4所示。其中Q6.3为关门指示，Q7.0-Q7.1为数码管显示。

图7-4 到达五楼8秒后运行状态

5．当相邻两层楼之间运行时间超过10秒时，认为电梯出现故障，发生报警信号。运行结果如图7-5所示。其中Q8.0为报警指示。

图7-5 电梯在两相邻楼层之间运行时间超过10s时的运行状态

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6．电梯运行的优先级问题。若电梯当前运行在3楼，并且一楼和五楼同时有人呼叫，则电梯优先响应五楼的呼叫信号。仿真结果如图7-6所示。其中Q4.7为五层按钮显示，Q4.0为一层按钮显示。Q6.0为电梯上行指示灯，Q6.4为电机正转输出，Q6.3为关门指示。

图7-6 电梯响应的优先级

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八、遇到的问题及解决方法

1、在计算机上编程之后，程序无法仿真，经检查后发现是程序没有下载，下载后程序可以仿真。

2、在程序仿真过程中，出现程序有时通过，有时无法通过的情况，经反复仿真后，发现在进行完一次仿真之后，要复位和重新下载程序。

3、在调试过程中，把一个输出变量在前面改变后，在后面又进行了改变使得程序运行一次后该变量在调试界面中无显示。虽然在监视过程中位于前面的程序有能流流过。

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参 考 文 献

[1] 顾桂梅，王庆贤．现代电气控制与PLC应用．北京：机械工业出版社，2011． [2] 吕景全．可编程序控制器技术教程．北京：高等教育出版社，2001．

[3] 吉顺平，孙承志，路明．西门子PLC与工业网络技术．北京：机械工业出版社，2008.2． [4] 电气制图及相关标准汇编．北京：中国电力出版社，2001．

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