五层电梯控制系统

课程设计报告用纸 电气与自动化工程学院电气与PLC控制课程设计题目： 五层电梯控制系统 姓 名： 学 号： 班 级： 指导教师： 起止日期： 目录一、课程设计任务书.（3）二、系统设计总体方案.（5） 1、五层电梯控制系统的控制程序流程图.（5） 2、硬件电路设计.（5） 1）、I/O分配表.（6） 2）、I/O接线图.（7） 3、软件设计.（8） 1）、外召唤信号记忆及消除电路梯形图.（8） 2）、桥厢内指令信号记忆及消除电路梯形图.（10） 3）、电梯的平层信号处理电路梯形图.（11） 4）、电梯的选层定向及反向截梯电路梯形图.（12） 5）、桥厢内指令与外召唤信号的保持电路梯形图.（19） 6）、各楼层停靠信号电路梯形图.（22） 7）、手动及自动开关门电路梯形图.（24） 8）、楼层显示电路梯形图.（26）3、 系统调试、运行及结果.（28）4、 课程设计心得体会.（29）5、 参考文献.（30）电气与PLC控制课程设计任务书(二) 题目：五层电梯控制系统的设计一、课程设计任务本课题要求设计一个五层电梯控制系统，具体指标是：电梯由安装在各楼层厅门口的呼叫按钮进行操纵，其操纵内容为呼叫电梯、运行方向和停靠楼层。电梯上、下由一台三相异步电动机驱动，电动机正反转由变频器控制；电动机正转，驱动电梯上升；电动机反转，驱动电梯下降。整个控制由选层按钮，层楼指示数码管、层楼行程开关、召唤按钮等构成。控制要求如下：电梯启动后，首先在一层，有呼叫则电梯上升，上升过程只响应大于等于当前楼层的选层信号和召唤信号，且记忆其他信号，并到达所选楼层或上升到召唤楼层后停止，且消除该楼层的层选信号或召唤信号。此后若无其他楼层层选或召唤信号（含记忆信号），则停于此楼层，若有则继续运行。到达五楼后，有其他楼层层选或召唤信号则电梯下降，下降过程只响应小于等于当前楼层的选层信号和召唤信号，且记忆其他信号，并到达所选楼层或下降到召唤楼层后停止，且消除该楼层的层选信号或召唤信号。此后若无其他楼层层选或召唤信号（含记忆信号），则停于此楼层，若有则继续运行。到达一楼后又重新开始上述循环。每到一层，电梯停留3S二、课程设计目的通过本次课程设计使学生掌握：1）Step7编程软件的使用方法和梯形图、SFC图编程语言的运用；2）实际程序的设计及实现方法；3）程序的调试和运行操作技术。从而提高学生对PLC控制系统的设计和调试能力。 三、课程设计要求1、完成硬件选型2、程序设计方法采用状态转移图SFC图进行设计或经验设计法。3、程序实现采用基于M的SFC转化梯形图实现或梯形图实现。四、课程设计内容1、通过一些简单实验，熟悉本设计用到的实验台模块，；2、电梯控制系统设计；3、硬件接线图、程序清单。五、课程设计报告要求报告应采用统一的报告纸书写，应包括评分表、封面、目录、正文、收获、参考文献。报告中提供如下内容：1、目录2、正文（1）课程设计任务书；（2）总体设计方案（3）I/O分配表，PLC外部接线图，程序中使用的元件及功能表；（4）程序控制的SFC图、梯形图或指令表清单，注释说明；（5）调试、运行及其结果；3、收获、体会4、参考文献六、课程设计进度安排周次工作日工作内容第一周1布置课程设计任务，查找相关资料2熟悉实验台，完成一些相关基本实验3根据设计任务，完成总体设计方案（硬件选型、分配IO点等）4完成硬件接线，编写程序并调试5编写程序并调试第二周1编写程序并调试2编写程序并调试3编写程序并调试及准备课程设计报告4完成课程设计报告并于下午两点之前上交5答辩本课题共需两周时间七、课程设计考核办法本课程设计满分为100分，从课程设计平时表现、课程设计报告及课程设计答辩三个方面进行评分，其所占比例分别为20%、20%、60%。二、系统设计总体方案 1、五层电梯控制系统的控制程序流程图2、硬件电路设计 1）、I/O分配表名称输入/输出I/O地址TO传感器 继电器 电磁阀含义五层电梯实训装置输入I0.0B1一层定位传感器I0.1B2二层定位传感器I0.2B3三层定位传感器I0.3B4四层定位传感器I0.4B5五层定位传感器I0.5S1一层上呼按钮I0.6S2二层上呼按钮I0.7S3二层下呼按钮I1.0S4三层上呼按钮I1.1S5三层下呼按钮I1.2S6四层上呼按钮I1.3S7四层下呼按钮I1.4S8五层下呼按钮I1.5S9轿箱开门按钮I1.6S10轿箱关门按钮I2.0S12轿箱呼叫一层按钮I2.1S13轿箱呼叫二层按钮I2.2S14轿箱呼叫三层按钮I2.3S15轿箱呼叫四层按钮I2.4S16轿箱呼叫五层按钮输出Q0.0BCD码输出1Q0.1BCD码输出2Q0.2BCD码输出4Q0.3L1一层上呼指示灯Q0.4L2二层上呼指示灯Q0.5L3二层下呼指示灯Q0.6L4三层上呼指示灯Q0.7L5三层下呼指示灯Q1.0L6四层上呼指示灯Q1.1L7四层下呼指示灯Q1.2L8五层下呼指示灯Q1.3L9轿箱一层呼叫指示灯Q1.4L10轿箱二层呼叫指示灯Q1.5L11轿箱三层呼叫指示灯Q1.6L12轿箱四层呼叫指示灯Q1.7L13轿箱五层呼叫指示灯Q2.0轿箱开门Q2.1轿箱关门Q2.4电梯正转Q2.5电梯反转Q2.7高速运行 2)、I/O接线图3、 软件设计 1)、外召唤信号记忆及消除电路梯形图 外召唤信号需要记忆，显示本层停车信号，此外还具有反向运行保护信号功能。2） 、桥厢内指令信号记忆及消除电路梯形图桥厢内指令信号的处理包括信号的记忆、显示基本层(停车)消息。信号的记忆采用自锁原理，不论电梯上行或下行，当轿厢运行至有内指令的梯层时，均要停车，并消除记忆信号，不需反射信号。点动内呼按钮，信号记忆显示。到层信号取消。3） 、电梯的到达楼层信号处理电路梯形图电梯到达相应的楼层，此楼层的定位传感器会动作，表示到达此层。4）、电梯的选层定向及反向截梯电路梯形图 电梯的定向是综合考虑电梯的运行方式、轿厢内指令、外召唤及电梯所处楼层的位置的基础上，确定电梯的运行方向。选层是在有轿厢内指令或外召唤信号的情况下，电梯应响应哪个信号。在有司机正常运行状态下，由轿厢内指令及电梯所处的位置来确定电梯的运行方向;在无司机正常运行状态下，外召唤信号根据电梯的所处位置来参与电梯的定向。外召唤方向与电梯运行方向相同时，电梯到达外召唤处停车，即顺向截车；只有在无司机运行状态，电梯才对反向召唤信号做出响应。当有多个反向呼梯信号时，先响应最远的反向呼梯信号，即最远反向截梯，然后再以顺向截车方式响应其它外召唤信号。轿厢上行桥厢下行5） 、桥厢内指令与外召唤信号的保持电路梯形图轿厢的内呼指令与外召唤指令保持信号，用于在有乘坐需要的楼层停车，并自动或手动执行开关门操作。开关门执行一次之后，信号取消。使电梯能够继续响应其他乘坐信号。6）、各楼层停靠信号电路梯形图 电梯在运行中，需要停靠目标楼层时，当电梯到达呼叫的楼层时此时该楼层的传感器就会做出动作，表示到达楼层，电机此时则须停车。7）、手动及自动开关门电路梯形图电梯到层停车后，延时2s开门，3s后自动关门。并设有手动开门按扭和关门按钮。可实现即时开关门。8）、楼层显示电路梯形图 电梯在运行时，数码管应显示电梯所到楼层的层数，而此为5层的电梯，选用的8421BCD码只需3个输入就足够了，当电梯到达相应的楼层时，楼层传感器动作，此时将该楼层的层数输入到数码管上。三、系统调试、运行及结果 正确连接硬件接线，通过观察电梯实训装置的运行情况进行调试：（1）按下二层上呼按钮，二层上呼指示灯亮电梯接通上行，电梯到达二层定位传感器位置，此时，电梯上行切断并且熄灭二楼上行指示灯，轿厢开门，轿厢开门后乘客可进出轿厢，从停层开始延时2秒后轿厢关门，也可以按关门按纽提前关门，并等待乘客输入轿厢呼梯信号。（2）在上述基础上，先按下五层楼轿厢呼叫按钮，再分别按下四层下呼按钮和一层上呼按钮。此时，电梯先接通上行经过四楼时不停车。 到达五层定位器传感器位置停车开门，同时熄灭五楼指示灯。从停层开始延时2秒后轿厢关门，之后再作电梯接通下行，经过四层定位传感器位置时停车开门，并熄灭四楼指示灯。从停层开始延时2秒后轿厢关门后电梯再次接通下行，经过二楼不停车，到达一层定位传感器位置时停车开门。 同时熄灭一楼指示灯，从停层开始延时2秒后轿厢关门，也可以按关门按钮提前关门，并等待乘客输入轿厢呼梯信号。（3）接第2项中，若此时按下二层楼轿厢呼叫按钮和一层上呼按钮，电梯立即开门，并熄灭一楼指示灯，从停层开始延时2秒后轿厢关门。次后电梯接通上行，若此时再压下一层上呼按钮或开门按钮，电梯都不会开门并继续上行。 电梯到达二层定位传感器位置，同时切断上行并熄灭二楼指示灯，延时后自动开门，从停层开始延时10秒后轿厢关门，也可以按关门按钮提前关门，并等待乘客输入轿厢呼梯信号。 此后，若不再按下任何轿厢呼梯按钮，电梯就一直停在二楼。4、 课程设计心得体会至此，整个设计系统的工作完成，最终达到了预想的设计要求。本次实训课题的内容是五层电梯控制系统的设计。电梯PLC控制系统所涉及的面非常广，使我原来的知识得到了巩固和加深。同时，我又学到了很多新的知识，特别是电梯的基本结构，基本工作原理和控制系统。而且这是一次难得的把所学的理论知识在实践中加以运用的机会，使之更融会贯通，对我日后的学习和工作都会有很大的帮助。设计中遇到了不少困难，一个困难的解决，就是一次知识和经验积累的过程，让我明白了真正设计出成果的不易，更加认识到知识的力量，让我在以后的工作和学习过程中可以时刻提醒自己。通过完成此次课题，使我对电梯和PLC及电梯有了一些新的看法。电梯作为当今高层建筑中的交通工具，为了更好地满足用户的要求，方便人们.它将随之不断改进，使之更加舒适、安全、可靠、方便。在舒适方面可以采用变频调速，让人感觉犹如平地。从方便来看，可以用微机智能控制，实现智能化。为配合楼层的伸高，更要开发安全的高速电梯。最后，要说明的是，电梯和PLC都是一个非常复杂的系统,由于对电梯运行理解有所不同，也会有很多种控制方法，由于水平有限，这里只是做了其中之一，肯定会有不足之处，而且 PLC在电梯更多控制方面未能试验。 五、参考文献 1 廖常初 S7-300/400 PLC应用教程 2 向晓汉 S7-300/400 PLC基础与案例精选 3 姜建芳 西门子 S7-300 PLC工程应用技术教程 4 刘裁文 电梯控制系统 5 SIEMENS公司.SIMATIC S7-300可编程序控制器使用手册6 SIEMENS公司.SIMATIC S7-300和S7-400梯形逻辑编程手册第31 页