基于s7-200五层楼电梯的plc控制(编辑修改稿)

基于s7-200五层楼电梯的plc控制(编辑修改稿)内容摘要：

可编程的存储器，用于其内部存储程序，执行逻辑运算，顺序控制，定时，计数与算术操作等面向用户的指令，并通过数字或 模拟式输 入 /输出控 制各种类型的机械 或生产过程。 可编 程控制器及其有关外部设备，都按易于与工业控制系统联成一个整体，易于扩充其功能的原则设计。 ” PLC 的特点及功能 一、特点： （ 1）用性强，使用方便 （ 2）功能强，适应面广 （ 3）可靠性高，抗干扰能力强 （ 4）控制程序可变具有很好的柔性 （ 5）编程方法简单，容易掌握 （ 6） PLC 控制系统的设计、安装、调试和维修工作少 .极为方便控制程序变化方便 .具有很好的柔性、体积小、重量轻、功耗低。 二、功能： （ 1）逻辑控制功能 （ 2）定时控制功 能 （ 3）计数控制功能 （ 4）数据处理功能 （ 5）监控功能 （ 6）停电记忆功能 4 （ 7）故障诊断功能 （ 8）步进控制功能 （ 9）回路控制功能 （ 10）通讯联网功能 PLC 的结构与工作原理 PLC 的 基本单元构成及作用 PLC 实质上是一种工业控制计算机，只不过他比一般的计算机具有更强的与工业过程相连接的接口和更直接的适应于控制要求的编程语言，故 PLC 与计算机的组成十分相似。 从硬件结构看，它也有中央处理器（ CPU） ,存储器，输入 /输出 (I/O)接口、电源等。 如图 电 源中 央 处 理 器存 储 器编 程 器输出接口输入接口来 自 用 户 设 备至 用 户 设 备外 围 接 口 图 PLC 内部结构图 各部分的作用： CPU ： (1) 将各种输入信号取入存储器。 (2) 编译、执行指令。 (3) 把结果送到输出端。 (4) 响应各种外部设备 的请求。 存储器 ： RAM：存储各种暂存数据、中间结果、用户正调试的程序。 ROM：存放监控程序和用户已调试好的程序。 输入、输出接口：采用光电隔离，实现了 PLC 的内部电路与外部电路的电气隔离，减小了电磁干扰。 输入接口作用：将按钮、行程开关或传感器等产生的信号，转换成数字信号送入主机。 输出接口作用：将主机向外输出的信号转换成可以驱动外部执行电路的信号，以便控制 5 接触器线圈等电器通断电；另外输出电路也使计算机与外部强电隔离。 PLC 工 作原理 PLC 工作时，将采集到的输入信号状态存放在输入映象区对应的位上；将运算的结果存放到输出映象区对应的位上。 PLC 在执行用户程序时所需 “ 输入继电器 ” 、 “ 输出继电器 ”的数据取用于 I/O 映象区，而不直接与外部设备发生关系。 工作过程： 清 除 内 部 继 电 器 区 ， 复 位 定 时 器 等 ， 并 进 行 自 诊 断 ， 对 电 源 、 P L C 内 部 电 路 、 用户 程 序 的 语 法 进 行 检 查。 定 期 检 查 用 户 程 序 存 储 器 、 I / O 单 元 的 连 接 、 I / O 总 线 是 否 正 常 ， 定 期 复 位 监 控定 时 器 W D TP L C 之 间 以 及 P L C 与 P C 之 间 ； P L C 与 其 他 带 微 处 理 器 的 智 能 装 置 通 信编 程 器 、 终 端 设 备 、 彩 色 图 形 显 示 器 、 打 印 机以 扫 描 的 方 式 按 顺 序 逐 句 扫 描 处 理 ， 运 算 结 果 存 入 输 出 映 象 区 对 应 位 中扫 描 的 方 式 输 入 信 号 的 状 态 存 入 输 入 映 象 区 ； 结 果 存 入 输 出 映 象 区 ， 直 至 传 送到 外 部 被 控 设 备。 初 始 化C P U 自 诊 断通 信 信 息 处 理与 外 设 交 换 信 息执 行 用 户 程 序输 入 输 出 信 息 处 理 图 PLC 工作过程图 6 第 3 章 方案设计 设计目的 电梯是集机电一体的复杂系统，不仅涉及机械传动、电气控制和土建等工程领域，还要考虑可靠性、舒适感和美学等问题。 而对现代电梯而言，应具有高度的安全性。 事实上，在电梯上已经采用了多项安全保护措施。 在设计电梯的时候，对机械零部件和电器元件都采取了很大的安全系数和保险系数。 目前，由可编程序控制器 (PLC)和微机组成的电梯运行逻辑控制系统，正以很快的速度发展着。 采用 PLC控制的电梯可靠性高、维护方便、开发周期短，这种电梯运行更加可靠，并具有很大的灵活性，可以完成更为复杂的控制任务，己成为电梯控制的发展方向。 本次采用西门 子 S7200 系列的 PLC。 电梯的控制要求 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 ),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,直至 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,直至 1F。 5) 在轿厢运行途中 ,如果有多个呼叫 ,则优先响应与当前运行方向相同的就楼层 ,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数。 9) 在轿厢运行期间不能开门。 10) 轿厢不关门不允许运行。 总体方案论证 考虑到本次设计的电梯系统有五层，且开关量居多，模拟量较少；对于开关量控制为主的系统而言，一般 PLC的响应速度足以满 足控制的要求，在小型 PLC中整体式比模块式的价格便宜，体积也小，综合考虑后，系统选择了德国西门子公司生产的 S7200系统 PLC。 7 第 4 章 系统流程图设计 系统的软件主程序流程图如图 41 所示。 图 41 电梯控制主流程图 上电 初始化 是否厅外呼叫 是否轿厢呼叫 确定本层与目标层 是否同层 电梯选向 电梯启动 电梯运行 楼层信号 是否目标层 平层信号 电梯制动 开门 延时 关门 是否停止 停止 等待 Y Y N Y N N Y 8 第 5 章 硬件设计 PLC 控制系统硬件开发 电梯 PLC 的控制系统和其他类型的电梯控制系统一样主要由信号控制系统和拖动控制系统两部分组成。 图 51为电梯 PLC 控制系统的基本结构图，主要硬件包括 PLC 主机及扩展、 机械系统、轿厢操纵盘、厅外呼梯盘、指层器、门机、调速装置与主拖动系统等。 系统控制核心为 PLC 主机、操纵盘、呼梯盘、井道及安全保护信号通过 PLC 输入接口送入 PLC，存储在存储器及召唤指示灯等发出显示信号，向拖动和门机控制系统发出控制信号。 图 51 电梯控制系统的基本结构 设计思想 1）信号控制系统 电梯信号控制基本由 PLC 软件实现。 电梯信号控制系统如图 52 所示，输入到 PLC 的控制信号有：运行方式选择（如自动、有 /无司机 、检修、消防运行方式等）、运行控制、轿内指令、层站召唤、安全保护信息、开关门及限位信号、门区和平层信号等。 2）电梯控制系统实现的功能。