PLC课程设计（论文）_基于西门子S7_300PLC的五层电梯模块化设计.docx

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1、电气控制与可编程控制器课程设计题目：五层电梯的PLC控制班级： 自动化082班姓名：学号：指导教师：设计时间：2011627至20-7-l评语:成绩目录一、问题描述1二、电梯简化模型的定义2三、问题分析及解决方案框架确定3四、控制思路3五、I/O t也址的分配4六、项目分工5七、PLC外部接线图5八、系统流程图6九、程序结构及各模块功能61 .复位初始化模块0B10062 .主循环体0B173 .实时求取轿厢位置的模块FC1：where及FC3： crtnloc84 .捕获并记忆用户呼叫的模块FC5： scanSB105 .“下一步决策”模块FC2： goto 116 .决策执彳亍模块 FC6

2、： up_proc 及FC7： down_proc14十、程序调试17、总结21十二、参考文献22一、问题描述五层电梯的PLC控制(1)当轿厢停在IF ( 1楼)或2F, 3F, 4F,如果5F有呼叫，则轿厢上升到5Fo(2)当轿厢停在停(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IF (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)，IF, 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IF。(5)在轿厢运行途中，如果有多个呼叫，则优先

3、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。二、电梯简化模型的定义模型要点：电机采用宜接启停、宜接反向SB5dnSB4dn共五层五层电悌控制模型五楼SQ8SB4upSB3dn SB3upSB2dn SB2upSBlup四楼三楼二楼一楼五层电梯外观SQ6SQ4SQ2SQO上下flolupflo2upflo3upflo4upfln5drflolupflo2dnflo3

4、dnfln4dnflo5dn电梯内部图三、问题分析及解决方案框架确定显然，只要能实时地知道电梯的当前状态和任务序列，就能够并且必须抉择下一步的去向，而且只需要决策下一步的位置。其中电梯当前状态包括其所在楼层（loc）及运行方向（drc）,任务队列有两个：顺向任务序列和逆向任务序列（flonup flondn） o据此，电梯系统不断进行下一步决策并执行。为了满足“先顺向任务后逆向任务原则”，我们采用方向标志（drc）作为选择条件的方法，即当电梯运行中有逆向呼叫时，先将其保存至逆向任务序列中，待响应完所有的顺向任务后电梯的运行方向改变时再处理它（此时它就成为顺向任务了）。同时，在一趟任务中要满足“

5、就进原则”，这里我们通过使用互锁屏蔽产生强制优先级。比如在上升过程中，用二、三、四楼的任务去屏蔽五楼的任务（五楼的呼叫已被保存），并用二、三楼的任务去屏蔽四楼的任务，二楼又屏蔽三楼。这就实现了就进到达。四、控制思路首先是实现楼层的显示，电梯每层底部都有一个行程开关。当电梯触碰到行程开关则会接通所在楼层的梯形图，自锁后把所在楼层的信息输入到显示管。当电梯触碰到其他楼层的行程开关后，梯形图中的互锁断开之前楼层的自锁而输入自己的楼层到显示管。行程开关就是实现对电梯位置的确定。电梯的上下运行其实就是电梯的正反转，设电梯上行是电机正转，电梯下行则是电机反转。这样电梯就能上下运行了。电梯的调度在梯形图中主

6、要是通过比较器来实现，比较的两个值是电梯的当前位置和电梯的响应位置。电梯的当前位置就是通过之前的行程开关来确定，电梯的响应位置是通过电梯外部每层的按钮。当外部的按钮被按下时,则电梯会对所在楼层置1,把上升的过程设为一个子程序，每层都有一个小于比较器和相等比较器。如果当前位置小于电梯的响应位置，则小于比较器输出高电平，使电梯继续上升。当电梯到达相应位置，则通过相等比较器进行比较，比较相等后触出发延时器，电梯延时8秒,通过互锁清楚之前的置位。如果在上升过程中同时有多个响应，那么电梯逐层扫描后置位，先到达离当前层最近的楼层，停8秒后再运行到下一个离当前层最近的楼层。下降过程和上升过程思路相同，核心都

7、是比较器，当前位置大于相应位置时,比较器触发下降继电器，电梯下降。当电梯到达响应位置，通过相等比较器电梯延时8秒。如果在下降过程有多个响应，则也是按照上升原则处理。如果在运行过程有相反方向的呼叫，则有状态寄存器记录位置,当电梯运行完同向的楼层后再进行反向的运行,上升和下降是循环进行，当不再有上升的呼应则下降，反之同理。五、I/O地址的分配SQOBOOLSQ2BOOLSQ4BOOLSQ6BOOLSQ8BOOLSBlupBOOLSB2upBOOLSB3upBOOLSB4upBOOLSQ5BOOLSB2dnBOOLSB3dnBOOLSB4dnBOOLSB5dnBOOLsysstartBOOLsyss

8、topBOOLdrcBOOLflolupBOOLflo2upBOOLflo3upBOOLflo4upBOOLflo2dnBOOLflo3dnBOOLflo4dnBOOLflo5dnBOOLsysstateBOOLlocMW0 INTnxtlocMW3 INTupBOOLdownBOOLledwBOOLledwlBOOLledw2BOOLledw3BOOLupledBOOL一楼的下限位开关二楼的下限位开关三楼的下限位开关四楼的下限位开关五楼的下限位开关一楼的上按钮二楼的上按钮三楼的上按钮四楼的上按钮三楼的上限位开关二楼的下按钮三楼的下按钮四楼的下按钮五楼的下按钮系统总启动按钮系统停止按钮轿厢运行

9、方向一楼上行呼叫二楼上行呼叫三楼上行呼叫四楼上行呼叫二楼下行呼叫三楼下行呼叫四楼下行呼叫五楼下行呼叫轿厢现在的位置；在MB1中观察轿厢下一个位置；在MB4中观察向上运行电机接法向下运行电机接法数码管的显示值（带译码）上行指示灯下行指示灯dnledBOOL模块轿厢实时位置下一步决策与执行用户呼叫捕获论文组员郑龙涛袁国强朱世波朱世波、王尚荣六、项目分工七、PLC外部接线图S7-300PLC khiSQ1一SQOjSQ2SQ8 SQ9J SQ5SBlupSB2upSB3upSB4upSB2dn10.010.110.210.310.410.510.610.711.011.611.111.211.311

10、.4Q4.1Q4. 3Q4. 4Q4.5Q4. 6Q4. 0KM2数同管1数码管2数码管3数码管4Q4.2上行指示灯12.2Q4. 7下行指示灯SB3dnSB4dnSB5dnsysstartsysstop12.312.412.513.013.1程序段?4 :轿厢默认运行方向八、系统流程图初始化停机九、程序结构及各模块功能:轿厢初始位苴在一楼0B100 ： “Complete Restart”ADD J一 EN ENO 0- INI OUT -loc1-IN2drc”，j ”orcS)-程序稷。品轿厢默认运行方向dzc“drc”S-程序段?6 ：系统默认状态为“工作状态”“dxc”T H“sys

11、state”(S)确定系统的初始状态。初始时系统默认为运行状态、位于一楼、向上运行。系统启停:“sysstate”W* *up-(R)-downW状态与决策：程序段？3 ：标题:locationcrntlocxEN ENO程序段?4 :标题:注除一nxtloc3.实时求取轿厢位置的模块FCL where及FC3： crtnlocM5.0I #ml程序段？2 ：标题:M5.1I #in21程序段？3 ：标题:M5.2I #in31FC3 ：标题:#t2#t3#t4VI1/1I#t51ADDJ一 EN ENO 1 - INI OUT -#location0- IN2程序段？12 ：标题:注释:#t3#t4VIl/F#t5ADDJ一 ENENO 2- INIOUT -#location0- IN2程序段？12 ：标题:#tl#t2#t3-I#t4VI-#t5VF2-0-ADD IINIIN2ENOOUT#location程序段？13 :标题:注释:#tl#t2#t3I 1#t5#t4l/lAnn l/l1 1l/ll/l0-INIOUT-#location3-IN2