基于PLC四层电梯模拟控制毕业设计

济源职业技术学院济源职业技术学院 毕毕 业业 设设 计计题目 基于 PLC 四层电梯模拟控制 系别 专业 应用电子技术 班级 姓名 学号 指导教师 日期 I设计任务书设计题目设计题目基于 PLC 四层电梯模拟控制设计要求设计要求1. 电梯由安装在各楼层厅门口的上升和下降呼叫按钮进行呼叫操纵，其操纵内容为电梯运行方向。2. 电梯轿厢内设有楼层内选按钮 S1S4，用以选择需停靠的楼层。L1 为一层指示、L2 为二层指示、L3 为三层指示,L4 为四层指示，SQ1SQ4 为到位行程开关。3. 电梯上升途中只响应上升呼叫，下降途中只响应下降呼叫，任何反方向的呼叫均无效。例如，电梯停在一层，在三层轿厢外呼叫时，必须按三层上升呼叫按钮，电梯才响应呼叫（从一层运行到三层） ，按三层下降呼叫按钮无效；反之，若电梯停在三层，在一层轿厢外呼叫时，必须按一层下降呼叫按钮，电梯才响应呼叫，按三层上升呼叫按钮无效，依此类推。设计进度要求设计进度要求第一周：布置毕业设计任务；第二周：开始查阅资料，进行程序测试；第三周：进行程序审定修改；第四周：完成电子稿；第五周：检查电子稿及排版；第六周：修改电子稿；第七周：完成毕业设计；第八周：毕业答辩。 指导教师（签名）：指导教师（签名）： II摘 要设计以 PLC 为核心部件的四层电梯，利用西门子 S7-200 CPU 226 型可编程序控制器作为调试电梯的主要设备，LED 七断数码管作为楼层数目显示用，用发光二极管指示各个楼层的呼叫，用按键进行楼层的上下控制。本设计利用定时器进行定时，利用软件 STEP7-Micro/WIN32 配合计算机编程，输入四层电梯的梯形图，启动软件,通过对常开常闭开关的控制来实现对可编程序控制器的控制，从而实现了对电梯的控制。PLC 编程简单，易于掌握。可靠性高，抗干扰能力强，开发周期短等优点。关键词：PLC，软件，编程，显示 III目目 录录摘 要.II1 控制要求分析.11.1 控制要求分析 .12 硬件选型.22.1 PLC 的种类 .22.2 电梯的组成.22.3 PLC 的组成 .32.4 PLC 执行程序的过程 .53 软件设计 .63.1 PLC 软件系统的组成 .63.2 四层电梯控制的 I/0 分配表.73.3 四层电梯接线图.83.4 四层电梯部分梯形图.93.5 过程分析.124 模拟运行与调试过程 .194.1 程序的模拟运行.194.2 程序的现场调试.195 总 结.21致 谢.22参考文献.23 11 控制要求分析1.11.1 控制要求分析控制要求分析1.电梯由安装在各楼层厅门口的上升和下降呼叫按钮进行呼叫操纵，其操纵内容为电梯运行方向。2.电梯轿箱内设有楼层内选按钮 S1S4,用以选择需停靠的楼层。L1 为一层指示、L2 为二层指示、L3 为三层指示、L4 为四层指示，SQ1SQ4 为到位行程开关。四层内选按钮 S4 输入点为 I0.0，三层内选按钮 S3 输入点为 I0.1，二层内选按钮S2 输入点为 I0.2，一层内选按钮 S1 输入点为 I0.3。四层下呼按钮 D4 输入点为I0.4，三层下呼按钮 D3 输入点为 I0.5，二层下呼按钮 D2 输入点为 I0.6，一层上呼按钮 U1 输入点为 I0.7，二层上呼按钮 U2 输入点为 I1.0，三层上呼按钮 U3 输入点为 I1.1，一层行程开关 SQ1 输入点为 I1.2，二层行程开关 SQ2 输入点为 I1.3，三层行程开关 SQ3 输入点为 I1.4，四层行程开关 SQ4 输入点为 I1.5。四层指示 L4 输出点为 Q0.0，三层指示 L3 输出点为 Q0.1，二层指示 L2 输出点为 Q0.2，一层指示L1 输出点为 Q0.3，轿厢下降指示输出点为 Q0.4，轿厢上升指示输出点为Q0.5，四层内选指示输出点为 Q0.6，三层内选指示输出点为 Q0.7，二层内选指示输出点为Q1.0，一层内选指示输出点为 Q1.1，一层上呼指示输出点为 Q1.2, 二层上呼指示输出点为 Q1.3, 三层上呼指示输出点为 Q1.4, 二层下呼指示输出点为 Q1.5, 三层下呼指示输出点为 Q1.6, 四层下呼指示输出点为 Q1.7。3.电梯上升途中只响应上升呼叫，下降途中只响应下降呼叫，任何反方向的呼叫均无效。例如，电梯停在一层，在三层轿厢外呼叫时，必须按三层上升呼叫按钮，电梯才响应呼叫（从一层运行到三层） ，按三层下降呼叫按钮无效；反之，若电梯停在三层，在一层轿厢外呼叫时，必须按一层下降呼叫按钮，电梯才响应呼叫，按三层上升呼叫按钮无效，依此类推。 22 硬件选型2.12.1 电梯的组成电梯的组成1 1 曳引系统曳引系统曳引系统的主要功能是输出与传递动力，使电梯运行。曳引系统主要由曳引机、曳引钢丝绳，导向轮，反绳轮组成。2 2 导向系统导向系统导向系统的主要功能是限制轿厢和对重的活动自由度，使轿厢和对重只能沿着导轨作升降运动。导向系统主要由导轨，导靴和导轨架组成。3 3 轿厢轿厢轿厢是运送乘客和货物的电梯组件，是电梯的工作部分。轿厢由轿厢架和轿厢体组成。4 4 门系统门系统门系统的主要功能是封住层站入口和轿厢入口。门系统由轿厢门，层门，开门机，门锁装置组成。5 5 重量平衡系统重量平衡系统系统的主要功能是相对平衡轿厢重量，在电梯工作中能使轿厢与对重间的重量差保持在限额之内，保证电梯的曳引传动正常。系统主要由对重和重量补偿装置组成。6 6 电力拖动系统电力拖动系统电力拖动系统的功能是提供动力，实行电梯速度控制。电力拖动系统由曳引电动机，供电系统，速度反馈装置，电动机调速装置等组成。7 7 电气控制系统电气控制系统电气控制系统的主要功能是对电梯的运行实行操纵和控制。电气控制系统主要由操纵装置，位置显示装置，控制屏(柜)，平层装置，选层器等组成。8 8 安全保护系统安全保护系统保证电梯安全使用，防止一切危及人身安全的事故发生。由电梯限速器、安全钳、缓冲器、安全触板、层门门锁、电梯安全窗、电梯超载限制装置、限位开关装置组成。 32.22.2 PLCPLC 的组成的组成1 1、中央处理单元（、中央处理单元（CPUCPU）中央处理单元（CPU）是 PLC 的控制中枢。它按照 PLC 系统程序赋予的功能接收并存储从编程器键入的用户程序和数据：检查电源、存储器、I/O 以及警戒定时器的状态，并能诊断用户程序中的语法错误，当 PLC 投入运行时，首先它以扫描的方式接收现场各输入装置的状态和数据，并分别存入 I/O 映象区，然后从用户程序存储器中逐条读取用户程序，经过命令解释后按指令的规定执行逻辑或算数运算的结果送入 I/O 映象区或数据寄存器内。等所有的用户程序执行完毕之后，最后将I/O 映象区的各输出状态或输出寄存器内的数据传送到相应的输出装置，如此循环运行，直到停止运行。为了进一步提高 PLC 的可靠性，灵活性，近年来对大型 PLC 还采用双 CPU 构成冗余系统，或采用三 CPU 的表决式系统。这样，即使某个 CPU 出现故障，整个系统仍能正常运行。2 2、存储器（、存储器（MemoryMemory）可编程控制器的控制中枢，在系统监控下工作，承担着将外部输入的信号的状态写入映像寄存器区域，然后将结果送到输出映像寄存器区域。CPU 常用的微处理器有通用型微处理器，单片机和位片式计算机等。小型 PLC 的 CPU 多采用单片机或专用的 CPU。大型 PLC 的 CPU 多用位片式结构，具有高速数据处理能力。3 3、基本、基本 I/OI/O 接口电路接口电路（1）输入接口单元。PLC 内部输入电路作用是将 PLC 外部电路（如行程开关、按钮、传感器等）提供的、符合 PLC 输入电路要求的电压信号，通过光耦电路送至PLC 内部电路。输入电路通常以光电隔离和阻容滤波的方式提高抗干扰能力，输入响应时间一般在 0.115ms 之间。多数 PLC 的输入接口单元都相同，通常有两种类型。一种是直流输入，一种是交流输入。（2）输出接口单元。PLC 输出电路用来将 CPU 运算的结果变换成一定形式的功率输出，驱动被控负载（电磁铁、继电器、接触器线圈等） 。PLC 输出电路结构形式分为继电器式、晶闸管式和晶体管输出型等三种。在继电器式输出中，CPU 可以根据程序执行的结果，使 PLC 内设继电器线圈通电，带动触点闭合，通过继电器闭和的触点，由外部电源驱动交、直流负载。优点 4是过载能力强，交、直流负载皆宜。但存在动作速度较慢，且为有触点系统，使用寿命有限等问题。双向晶闸管和晶体管输出型输出分别具有驱动交、直流负载的能力。晶闸管输出型 CPU 通过光耦电路的驱动，使双向晶闸管通断，可以驱动交流负载；晶体管输出型 CPU 通过光耦电路的驱动，使双晶体管通断，驱动直流负载。优点是两者均为无触点开关系统，不存在电弧现象，而且开关速度快，缺点是半导体器件的过载能力差。以上列举了六类输入和输出电路形式，各类 PLC 产品的输入、输出电路结构形式均有所不同，但光耦隔离及阻容滤波等抗干扰措施是相似的。根据输入、输出电路的结构形式不同，I/O 借口又可以分为开关量 I/O 和模拟量 I/O 两大类。其中模拟量 I/O 要经过 A/D，D/A 转换电路的处理，转换成计算机系统所能识别的数字信号，在整体机构的 PLC 中，有开关量的交，直流 I/O 模块，和模拟量 I/O 模块及各种智能 I/O 模块可供选择。PLC 输入电路和输出电路各种不同结构形式能够适应各不同负载的要求。4 4、接口电路、接口电路PLC 接口电路分为 I/O 扩展接口电路和外设通信接口电路两类（1）I/O 扩接口电路I/O 扩展接口电路用连接 I/O 扩展单元，可以用来扩充开关量 I/O 点数和增加模拟量的 I/O 端子。I/O 扩展接口电路采用并行接口和串行接口两种电路形式。根据被控制对象对 PLC 控制系统的技术和要求，确定用户所需的输入、输出设备，据此确定 PLC 的 I/O 点数。（2）外设通信接口电路通信接口电路用于连接手持编程器或其他图形编程器、文本显示器，并能组成PLC 的控制网络。PLC 通过 PC/PPI 电缆或使用 MPI 卡通过 RS-485 接口和电缆与计算机连接，可以实现编程、监控、联网等功能。5 5、电源、电源PLC 内部配有一个专用开关式稳压电源，将交流/直流供电电源转化为 PLC 内部电源需要的工作电源（5V 直流） 。当输入端子为非干接点结构时，为外部输入元件提供 24V 直流电源（仅供输入点使用） 。 52.32.3 PLCPLC 的的选型选型PLC 的种类有很多种，其中常用的有西门子系列、欧姆龙系列、三菱系列等，本次设计用的是 SIMATIC S7200 CPU226。SIMATIC S7200 的 CPU 分为 CPU221、CPU222、CPU224、CPU226、CPU226XM。其中 CPU226 共有 24 个输入和 16 个输出，可以接 7 个扩展模块。但本次设计中有14 个输入和 16 个输出，所以不需要扩展模块。 63 软件设计3.13.1 PLCPLC 软件系统的组成软件系统的组成PLC 的软件系统由系统程序和用户程序组成。1.系统程序：PLC 的系统程序有三种类型，分别是系统管理程序、用户程序编辑和指令解释程序、标准子程序与调用管理程序。2.用户程序根据系统配置和控制要求编辑用户程序，是 PLC 应用于工业控制的一个重要环节。PLC 的编程语言多种多样，常用的编程语言有以下几种。（1）梯形图 梯形图语言是在传统电器控制系统中常用的接触器、继电器等图形表达符号的基础上演变而来的。它与电器控制线路图相似，继承了传统电器控制逻辑中使用的框架结构、逻辑运算方式和输入输出形式，具有形象、直观、实用的特点。因此，这种编程语言为广大电气技术人员所熟知，是应用最广泛的 PLC 的编程语言，是 PLC 的第一编程语言。如图 3.1 所示。图 3.1 梯形图（2）语句表 这是一种与汇编语言类似的编程语言，它采用助记符指令，并以程序执行顺序逐句编写成语句表。如表 3.1.所示。表 3.1 语句表步序指令0LD I 1.2 7步序指令1AN I 0.32OA I 0.73LD M 0.14AN T 405AN T 476AN T507OLD8AN M1.09AN M1.410AN M0.511= M0.112LD M0. 1（3）逻辑图 逻辑图是一种类似于数字逻辑电路结构的编程语言，由与门、或门、非门、定时器、计数器、触发器等逻辑符号组成。（4）功能表图 功能表图语言（SFC 语言）是一种较新的编程方法，又称状态转移图语言。它将一个完整的控制过程分为若干阶段，各阶段具有不同的动作，阶段间有一定的转换条件，转换条件满足就实现阶段转移，上一阶段动作结束，下一阶段动作开始。（5）高级语言 随着软件技术的发展，近来为了增加 PLC 的运算功能和数据处理能力，方便用户，许多大中型 PLC 已采用高级语言来编程，如 BASIC、C 语言等。3.23.2 四层电梯控制的四层电梯控制的 I/0I/0 分配表分配表表 3.2 四层电梯控制的 I/O 分配表 输入输出I0.0四层内选按钮 S4Q0.0四层指示灯 L4I0.1三层内选按钮 S3Q0.1三层指示灯 L3I0.2二层内选按钮 S2Q0.2二层指示灯 L2I0.3一层内选按钮 S1Q0.3一层指示灯 L1 8输入输出I0.4四层下呼按钮 D4Q0.4轿厢下降指示 DNI0.5三层下呼按钮 D3Q0.5轿厢上升指示 UPI0.6二层下呼按钮 D2Q0.6四层内选按钮 SEL4I0.7一层上呼按钮 U1Q0.7三层内选按钮 SEL3I1.0二层上呼按钮 U2Q1.0二层内选按钮 SEL2I1.1三层上呼按钮 U3Q1.1一层内选按钮 SEL1I1.2一层行程开关 SQ1Q1.2一层上呼指示 UP1I1.3二层行程开关 SQ2Q1.3二层上呼指示 UP2I1.4三层行程开关 SQ3Q1.4三层上呼指示 UP3I1.5四层行程开关 SQ4Q1.5二层下呼指示 DN2Q1.6三层下呼指示 DN3Q1.7四层下呼指示 DN43.33.3 四层电梯接线图四层电梯接线图根据 I/O 分配表，画出四层电梯接线图，如图 3.2 所示。 9图 3.2 四层电梯接线图3.43.4 四层电梯部分梯形图四层电梯部分梯形图根据控制要求和 I/O 分配表和接线图，画出四层电梯部分梯形图。以一层到四层为例说明，如图 3.3 所示。 10 11 12 13图 3.3 四层电梯部分梯形图3.53.5 过程分析过程分析1.电梯在一、二、三、四层楼分别设置一个行程开关，在娇箱内设置四个楼层内选按钮。在行程开关 SQ1、SQ2、SQ3、SQ4 都断开的情况下，呼叫不起作用。2.用指示灯来模拟电梯的运行过程。（1）从一层到四层：接通 I1.2 即接通 SQ1,表示娇箱原停楼层一，按 S4，即I0.0 接通一下，表示呼叫楼层四，则 Q0.6 接通，三层内选指示灯 SEL4 亮，Q0.5 接通，表示电梯上升。断开 SQ1，一层指示灯 L1 亮，过两秒后，一层指示灯 L1 灭，二层指示灯亮。过两秒后，二层指示灯 L2 灭，三层指示灯 L3 亮。过两秒后，二层 14指示灯 L3 灭，三层指示灯 L3 灭，四层指示灯 L4 亮。直至 SQ4 接通，Q0.6 断开（四层内指示灯 SEL4 灭） ，Q0.5 断开（表示电梯上升停止） ，四层电梯指示灯 L4 灭，电梯到达四层。在娇箱原停楼层为 1 时，按 D4，电梯运行过程同上。（2）从一层到二层：接通 I1.2 即接通 SQ1,表示娇箱原停楼层一，按 S2，即I0.2 接通一下，表示呼叫楼层二，则 Q1.0 接通，二层内选指示灯 SEL2 亮，Q0.5 接通，表示电梯上升。断开 SQ1，一层指示灯 L1 亮，过两秒后，一层指示灯 L1 灭，二层指示灯亮。直至 SQ2 接通，Q1.0 断开（二层内指示灯 SEL2 灭） ，Q0.5 断开（表示电梯指示灯 L2 灭） ，电梯到达二层。在娇箱原停楼层为 1 时，按 U2，电梯运行过程同上。（3）从一层到三层：接通 I1.2 即接通 SQ1,表示娇箱原停楼层一，按 S3，即I0.1 接通一下，表示呼叫楼层三，则 Q0.7 接通，三层内选指示灯 SEL3 亮，Q0.5 接通，表示电梯上升。断开 SQ1，一层指示灯 L1 亮，过两秒后，一层指示灯 L1 灭，二层指示灯亮。过两秒后，二层指示灯 L2 灭，三层指示灯 L3 亮。直至 SQ3 接通，Q0.7 断开（三层内指示灯 SEL3 灭） ，Q0.5 断开（表示电梯指示灯 L3 灭） ，电梯到达三层。在娇箱原停楼层为 1 时，按 U3，电梯运行过程同上。（4）从二层到三层：接通 I1.3 即接通 SQ2,表示娇箱原停楼层二，按 S3，即I0.1 接通一下，表示呼叫楼层三，则 Q0.7 接通，三层内选指示灯 SEL3 亮，Q0.5 接通，表示电梯上升。断开 SQ2，二层指示灯 L2 亮，过两秒后，二层指示灯 L2 灭，三层指示灯亮。直至 SQ3 接通，Q0.7 断开（四层内指示灯 SEL4 灭） ，Q0.5 断开（表示电梯上升停止） ，三层指示灯 L3 灭，电梯到达三层。在娇箱原停楼层为 2 时，按 U3，电梯运行过程同上。（5）从二层到四层：接通 I1.3 即接通 SQ2,表示娇箱原停楼层二，按 S4，即I0.0 接通一下，表示呼叫楼层四，则 Q0.6 接通，四层内选指示灯 SEL4 亮，Q0.5 接通，表示电梯上升。断开 SQ2，二层指示灯 L2 亮，过两秒后，二层指示灯 L2 灭，三层指示灯亮。过两秒后，三层指示灯 L3 灭，四层指示灯 L4 亮。直至 SQ4 接通，Q0.6 断开（四层内指示灯 SEL4 灭） ，Q0.5 断开（表示电梯上升停止） ，四层指示灯L4 灭，电梯到达四层。 15在娇箱原停楼层为 2 时，按 D4，电梯运行过程同上。（6）从三层到四层：接通 I1.4 即接通 SQ3,表示娇箱原停楼层三，按 S4，即I0.0 接通一下，表示呼叫楼层四，则 Q0.6 接通，四层内选指示灯 SEL4 亮，Q0.5 接通，表示电梯上升。断开 SQ3，三层指示灯 L3 亮，过两秒后，三层指示灯 L3 灭，四层指示灯 L4 亮。直至 SQ4 接通，Q0.6 断开（四层内指示灯 SEL4 灭） ，Q0.5 断开（表示电梯上升停止） ，四层指示灯 L4 灭，电梯到达四层。在娇箱原停楼层为 3 时，按 D4，电梯运行过程同上。（7）从四层到三层：接通 I1.5 即接通 SQ4,表示娇箱原停楼层四，按 S3，即I0.1 接通一下，表示呼叫楼层三，则 Q0.7 接通，三层内选指示灯 SEL3 亮，Q0.4 接通，表示电梯下降。断开 SQ4，四层指示灯 L4 亮，过两秒后，四层指示灯 L4 灭，三层指示灯 L3 亮。直至 SQ3 接通，Q0.7 断开（三层内指示灯 SEL3 灭） ，Q0.4 断开（表示电梯下降停止） ，三层指示灯 L3 灭，电梯到达三层。在娇箱原停楼层为 4 时，按 D3，电梯运行过程同上。（8）从四层到二层：接通 I1.5 即接通 SQ4,表示娇箱原停楼层四，按 S2，即I0.2 接通一下，表示呼叫楼层二，则 Q1.0 接通，二层内选指示灯 SEL2 亮，Q0.4 接通，表示电梯下降。断开 SQ4，四层指示灯 L4 亮，过两秒后，四层指示灯 L4 灭，三层指示灯 L3 亮。过两秒后，三层指示灯 L3 灭，二层指示灯 L2 亮。直至 SQ2 接通，Q1.0 断开（三层内指示灯 SEL2 灭） ，Q0.4 断开（表示电梯下降停止） ，二层指示灯L2 灭，电梯到达二层。在娇箱原停楼层为 4 时，按 D2，电梯运行过程同上。（9）从四层到一层：接通 I1.5 即接通 SQ4,表示娇箱原停楼层四，按 S1，即I0.3 接通一下，表示呼叫楼层一，则 Q1.1 接通，一层内选指示灯 SEL1 亮，Q0.4 接通，表示电梯下降。断开 SQ4，四层指示灯 L4 亮，过两秒后，四层指示灯 L4 灭，三层指示灯 L3 亮。过两秒后，三层指示灯 L3 灭，二层指示灯 L2 亮。过两秒后，二层指示灯 L2 灭，一层指示灯 L1 亮。直至 SQ1 接通，Q1.1 断开（一层内指示灯 SEL1灭） ，Q0.4 断开（表示电梯下降停止） ，一层指示灯 L1 灭，电梯到达一层。在娇箱原停楼层为 4 时，按 U1，电梯运行过程同上。（10）从三层到二层：接通 I1.4 即接通 SQ3,表示娇箱原停楼层三，按 S2，即I0.2 接通一下，表示呼叫楼层二，则 Q1.0 接通，二层内选指示灯 SEL2 亮，Q0.4 接 16通，表示电梯下降。断开 SQ3，三层指示灯 L3 亮，过两秒后，三层指示灯 L3 灭，二层指示灯 L2 亮。直至 SQ2 接通，Q1.0 断开（二层内指示灯 SEL2 灭） ，Q0.4 断开（表示电梯下降停止） ，二层指示灯 L2 灭，电梯到达二层。在娇箱原停楼层为 3 时，按 D2，电梯运行过程同上。（11）从三层到一层：接通 I1.4 即接通 SQ3,表示娇箱原停楼层三，按 S1，即I0.3 接通一下，表示呼叫楼层一，则 Q1.1 接通，一层内选指示灯 SEL1 亮，Q0.4 接通，表示电梯下降。断开 SQ3，三层指示灯 L3 亮，过两秒后，三层指示灯 L3 灭，二层指示灯 L2 亮。过两秒后，二层指示灯 L2 灭，一层指示灯 L1 亮。直至 SQ1 接通，Q1.1 断开（一层内指示灯 SEL1 灭） ，Q0.4 断开（表示电梯下降停止） ，一层指示灯L1 灭，电梯到达一层。在娇箱原停楼层为 3 时，按 D1，电梯运行过程同上。（12）从二层到一层：接通 I1.3 即接通 SQ2,表示娇箱原停楼层二，按 S1，即I0.3 接通一下，表示呼叫楼层一，则 Q1.1 接通，一层内选指示灯 SEL1 亮，Q0.4 接通，表示电梯下降。断开 SQ2，二层指示灯 L2 亮。过两秒后，二层指示灯 L2 灭，一层指示灯 L1 亮。直至 SQ1 接通，Q1.1 断开（一层内指示灯 SEL1 灭） ，Q0.4 断开（表示电梯下降停止） ，一层指示灯 L1 灭，电梯到达一层。在娇箱原停楼层为 2 时，按 U1，电梯运行过程同上。（13）从一层到二、三、四层：接通 I1.2 即接通 SQ1，表示轿厢原停楼层一，按 S2、S3、S4，即 I0.0、I0.1、I0.2 接通下，表示呼叫楼层为二、三、四，则Q1.0、Q0.6、Q0.7 接通，二层内选指示灯 SEL2、三层内选指示灯 SEL3、四层内选指示灯 SEL4 亮，Q0.5 接通，表示电梯上升。断开 SQ1，一层灯 L1 亮，过 2 秒后，一层指示灯 L1 灭、二层指示灯 L2 亮；SQ2 闭合后，二层指示灯 L2 灭、二层内选指示灯 SEL2 灭，SQ2 断开后，二层指示灯 L2 亮，过 2 秒后，二层指示灯 L2 灭、三层指示灯 L3 亮；SQ3 闭合后，三层指示灯 L3 灭、三层内选指示灯 SEL3 灭，SQ3 断开后，三层指示灯 L3 亮，过 2 秒后，三层指示灯 L3 灭、四层指示灯 L4 亮，直至 SQ4接通，Q0.6 断开（四层内选指示灯 SEL4 灭） ，Q0.4 断开（表示电梯上升停止） ，四层指示灯 L4 灭，电梯到达四层。在轿厢原停楼层为一时，按 U2、U3、D4，电梯运行过程同上。（14）从一层到二、三层：接通 I1.2 即接通 SQ1，表示轿厢原停楼层一，按 17S2、S3，即 I0.1、I0.2 接通下，表示呼叫楼层为二、三，则 Q1.0、Q0.7 接通，二层内选指示灯 SEL2、三层内选指示灯 SEL3，Q0.5 接通，表示电梯上升。断开 SQ1，一层灯 L1 亮，过 2 秒后，一层指示灯 L1 灭、二层指示灯 L2 亮；SQ2 闭合后，二层指示灯 L2 灭、二层内选指示灯 SEL2 灭，SQ2 断开后，二层指示灯 L2 亮，过 2 秒后，二层指示灯 L2 灭、三层指示灯 L3 亮；，直至 SQ3 接通，Q0.7 断开（三层内选指示灯 SEL3 灭） ，Q0.4 断开（表示电梯上升停止） ，三层指示灯 L3 灭，电梯到达三层。在轿厢原停楼层为一时，按 U2、U3，电梯运行过程同上。（15）从一层到三、四层：接通 I1.2 即接通 SQ1，表示轿厢原停楼层一，按S3、S4，即 I0.0、I0.1 接通下，表示呼叫楼层为三、四，则 Q0.6、Q0.7 接通，三层内选指示灯 SEL3、四层内选指示灯 SEL4 亮，Q0.5 接通，表示电梯上升。断开SQ1，一层灯 L1 亮，过 2 秒后，一层指示灯 L1 灭、二层指示灯 L2 亮；SQ2 闭合后，二层指示灯 L2 灭、二层内选指示灯 SEL2 灭，SQ2 断开后，二层指示灯 L2 亮，过 2秒后，二层指示灯 L2 灭、三层指示灯 L3 亮；SQ3 闭合后，三层指示灯 L3 灭、三层内选指示灯 SEL3 灭，SQ3 断开后，三层指示灯 L3 亮，过 2 秒后，三层指示灯 L3 灭、四层指示灯 L4 亮，直至 SQ4 接通，Q0.6 断开（四层内选指示灯 SEL4 灭） ，Q0.4 断开（表示电梯上升停止） ，四层指示灯 L4 灭，电梯到达四层。在轿厢原停楼层为一时，按 U3、D4，电梯运行过程同上。（16）从一层到二、四层：接通 I1.2 即接通 SQ1，表示轿厢原停楼层一，按S3、S4，即 I0.0、I0.2 接通一下，表示呼叫楼层为二、四，则 Q0.6、Q1.0 接通，二层内选指示灯 SEL2、四层内选指示灯 SEL4 亮，Q0.5 接通，表示电梯上升。断开SQ1，一层灯 L1 亮，过 2 秒后，一层指示灯 L1 灭、二层指示灯 L2 亮；SQ2 闭合后，二层指示灯 L2 灭、二层内选指示灯 SEL2 灭，SQ2 断开后，二层指示灯 L2 亮，过 2秒后，二层指示灯 L2 灭、三层指示灯 L3 亮；SQ3 闭合后，三层指示灯 L3 灭、三层内选指示灯 SEL3 灭，SQ3 断开后，三层指示灯 L3 亮，过 2 秒后，三层指示灯 L3 灭、四层指示灯 L4 亮，直至 SQ4 接通，Q0.6 断开（四层内选指示灯 SEL4 灭） ，Q0.5 断开（表示电梯上升停止） ，四层指示灯 L4 灭，电梯到达四层。在轿厢原停楼层为一时，按 U2、D4，电梯运行过程同上。（17）从二层到三、四层：接通 I1.3 即接通 SQ2，表示轿厢原停楼层二，按S3、S4，即 I0.0、I0.1 接通一下，表示呼叫楼层为三、四，则 Q0.6、Q0.7 接通， 18三层内选指示灯 SEL3、四层内选指示灯 SEL4 亮，Q0.5 接通，表示电梯上升。断开SQ1，二层指示灯 L2 亮，过 2 秒后，二层指示灯 L2 灭、三层指示灯 L3 亮；SQ3 闭合后，三层指示灯 L3 灭、三层内选指示灯 SEL3 灭，SQ2 断开后，三层指示灯 L3 亮，过 2 秒后，三层指示灯 L3 灭、四层指示灯 L4 亮，直至 SQ4 接通，Q0.6 断开（四层内选指示灯 SEL4 灭） ，Q0.5 断开（表示电梯上升停止） ，四层指示灯 L4 灭，电梯到达四层。在轿厢原停楼层为二时，按 U3、D4，电梯运行过程同上。（18）从三层到二、一层：接通 I1.4 即接通 SQ3，表示轿厢原停楼层三，按S2、S1，即 I0.2、I0.3 接通一下，表示呼叫楼层为二、一，则 Q1.0、Q1.1 接通，二层内选指示灯 SEL2、一层内选指示灯 SEL1 亮，Q0.4 接通，表示电梯下降。断开SQ3，三层指示灯 L3 亮，过 2 秒后，三层指示灯 L3 灭、二层指示灯 L2 亮；SQ2 闭合后，二层指示灯 L2 灭、二层内选指示灯 SEL2 灭，SQ2 断开后，二层指示灯 L2 亮，过 2 秒后，二层指示灯 L2 灭、一层指示灯 L1 亮，直至 SQ1 接通，Q1.1 断开（一层内选指示灯 SEL1 灭） ，Q0.4 断开（表示电梯下降停止） ，一层指示灯 L1 灭，电梯到达一层。在轿厢原停楼层为二时，按 U3、D4，电梯运行过程同上。（19）从四层到三、二、一层：接通 I1.5 即接通 SQ4，表示轿厢原停楼层四，按 S1、S2、S3，即 I0.1、I0.2、I0.3 接通一下，表示呼叫楼层为一、二、三，则Q0.7、Q1.0、Q1.1 接通，一层内选指示灯 SEL1、二层内选指示灯 SEL2、三层内选指示灯 SEL3 亮，Q0.4 接通，表示电梯下降。断开 SQ4，四层指示灯 L4 亮，过 2 秒后，四层指示灯 L4 灭、三层指示灯 L3 亮；SQ3 闭合后，三层指示灯 L3 灭、三层内选指示灯 SEL3 灭，SQ3 断开后，三层指示灯 L3 亮，过 2 秒后，三层指示灯 L3 灭、二层指示灯 L2 亮；SQ2 闭合后，二层指示灯 L2 灭、二层内选指示灯 SEL2 灭，SQ2断开后，二层指示灯 L2 亮，过 2 秒后，二层指示灯 L2 灭、一层指示灯 L1 亮，直至SQ1 接通，Q1.1 断开（一层内选指示灯 SEL1 灭） ，Q0.4 断开（表示电梯下降停止） ，一层指示灯 L1 灭，电梯到达一层。在轿厢原停楼层为四时，按 U1、D2、D3，电梯运行过程同上。（20）从四层到三、二层：接通 I1.5 即接通 SQ4，表示轿厢原停楼层四，按S2、S3，即 I0.1、I0.2 接通一下，表示呼叫楼层为二、三，则 Q0.7、Q1.0 接通， 19二层内选指示灯 SEL2、三层内选指示灯 SEL3 亮，Q0.4 接通，表示电梯下降。断开SQ4，四层指示灯 L4 亮，过 2 秒后，四层指示灯 L4 灭、三层指示灯 L3 亮；SQ3 闭合后，三层指示灯 L3 灭、三层内选指示灯 SEL3 灭，SQ3 断开后，三层指示灯 L3 亮，过 2 秒后，三层指示灯 L3 灭、二层指示灯 L2 亮；直至 SQ2 接通，Q1.0 断开（二层内选指示灯 SEL2 灭） ，Q0.4 断开（表示电梯下降停止） ，二层指示灯 L2 灭，电梯到达二层。在轿厢原停楼层为四时，按 D2、D3，电梯运行过程同上。（21）从四层到二、一层：接通 I1.5 即接通 SQ4，表示轿厢原停楼层四，按S1、S2，即 I0.2、I0.3 接通一下，表示呼叫楼层为一、二，则 Q1.0、Q1.1 接通，一层内选指示灯 SEL1、二层内选指示灯 SEL2 亮，Q0.4 接通，表示电梯下降。断开SQ4，四层指示灯 L4 亮，过 2 秒后，四层指示灯 L4 灭、三层指示灯 L3 亮；过 2 秒后，三层指示灯 L3 灭、二层指示灯 L2 亮；SQ2 闭合后，二层指示灯 L2 灭、二层内选指示灯 SEL2 灭，SQ2 断开后，二层指示灯 L2 亮，过 2 秒后，二层指示灯 L2 灭、一层指示灯 L1 亮，直至 SQ1 接通，Q1.1 断开（一层内选指示灯 SEL1 灭） ，Q0.4 断开（表示电梯下降停止） ，一层指示灯 L1 灭，电梯到达一层。在轿厢原停楼层为四时，按 U1、D2，电梯运行过程同上。（22）从四层到三、一层：接通 I1.5 即接通 SQ4，表示轿厢原停楼层四，按S1、S3，即 I0.1、I0.3 接通一下，表示呼叫楼层为一、三，则 Q0.7、Q1.1 接通，一层内选指示灯 SEL1、三层内选指示灯 SEL3 亮，Q0.4 接通，表示电梯下降。断开SQ4，四层指示灯 L4 亮，过 2 秒后，四层指示灯 L4 灭、三层指示灯 L3 亮；SQ3 闭合后，三层指示灯 L3 灭、三层内选指示灯 SEL3 灭，SQ3 断开后，三层指示灯 L3 亮，过 2 秒后，三层指示灯 L3 灭、二层指示灯 L2 亮；过 2 秒后，二层指示灯 L2 灭、一层指示灯 L1 亮，直至 SQ1 接通，Q1.1 断开（一层内选指示灯 SEL1 灭） ，Q0.4 断开（表示电梯下降停止） ，一层指示灯 L1 灭，电梯到达一层。在轿厢原停楼层为四时，按 U1、D3，电梯运行过程同上。 204 模拟运行与调试过程4.14.1 程序的模拟运行程序的模拟运行将设计好的程序写入 PLC 后，首先要做的就是仔细检查程序，并改正写入时出现的错误。用户程序一般先在实验室模拟调试，一般不用接 PLC 实际的负载(如接触器、电磁阀等)。也可以根据功能表图，在适当的时候用开关或按钮来模拟实际的反馈信号。在调试时应充分考虑各种可能的情况，对系统各种不同的工作方式、有选择序列的功能表图中的每一条支路、各种可能的进展路线，都应逐一检查，不能遗漏。发现问题后应及时修改梯形图和 PLC 中的程序，直到在各种可能的情况下输入量与输出量之间的关系完全符合要求。如果程序中某些定时器或计数器的设定值过大，为了缩短调试时间，可以在调试时将它们减小，模拟调试结束后再写入它们的实际设定值。在设计和模拟调试程序的同时，可以设计、制作控制台或控制柜，PLC 之外的其他硬件的安装、接线工作也可以同时进行。4.24.2 程序的现场调试程序的现场调试完成上述的工作后，就可以进行现场的调试工作立刻,首先将 PLC 安装在控制现场进行联机总调试，在调试过程中有可能将会显示出系统中原先可能存在的传感器、执行器和硬接线等方面的问题，以及 PLC 的外部接线图和梯形图程序设计中的问题，应对出现的问题及时加以解决。如果调试达不到指标要求，则可以对相应硬件和软件部分设计作适当调整，通常只需要略微修改程序就可能出现实际效果。全部调试通过后，再经过一段时间的实验，系统才可以投入到实际运用当中。在调试过程中出现的问题：1. 在计算机上编程通过后，程序无法下载，经过认真检查后，发现内存没有初始化，对内存进行清理后，下载程序进行调试。2. 在刚开始调试检验的时候发现程序一直无法通过，最后发现我在编写程序时误把程序中的数字 0 写成了英文 O。3. 在载入程序后，按下按钮发现显示灯不亮，检查程序，没有错误，用万用表测量灯两端的电压，发现电压过低，调整电压继续进行调试。4. 编译成功后，在模拟实验调试时，按下启动轿厢上升按钮，中间继电器 M0.1通电，并形成自锁，本应该原停楼层自锁功能程序开始运行的。但是通过监控窗口 21此程序没有运行，经过检查发现我把 I0.7 常开按钮在编辑梯形图时画成了常闭（如图 4.1 所示)。后经修改成常开后此故障排除。正确图形如图 4.2 所示。图 4.1 错误地方图 4.2 正确图形5.经过几次的调试和模拟，模拟试验终于成功。由于受实验设备条件的限制，本次设计只在实验室进行了模拟实验调试，没有把整个设计技术运用到实际当中。 225 总 结本研究结果说明了，PLC 可以实现四层电梯控制功能，而且过程简单，方便。我们可以使用 PLC 去设计四层及四层以上的电梯，其道理是一样的，当然，不仅仅只限于四层电梯，我们也可以用其基本原理去设计其他的方案。在电梯运行的过程中，能够准确的实现其功能，上升和下降独立运行安全可靠。通过这次的毕业设计，我不仅把知识融会贯通，而且丰富了大脑，同时在查找资料的过程中，也了解了许多课外知识，开拓了视野，使自己的专业知识动手动脑的能力有了很大的提高。毕业设计是我对所学知识的检验与总结，能够培养和提高我的独立解决问题的能力，在不断的努力下毕业设计终于完成了。要学的知识还很多，在以后的学习和工作中需要继续探索。争取做的更好！ 23致 谢随着社会的进步，科技的发展，人民生活水平及要求的提高，PLC 控制电器在人们生活中逐渐扮演着重要角色。通过这次设计，更让我了解了 PLC 的产生、发展以及它的重要性。由于以前学习的不足，更没注重实践的应用。因此，在这次亲身设计中也遇到了不少问题和困惑。设计过程中仍然有一些理论知识的欠缺，以及查阅资料中也碰到部分不了解、甚至教材中未提及的知识。这些都要通过自己的二次学习与了解。在设计的过程中，更加认识到只有理论知识的学习而没有实践经验的积累，设计也是很难完成。只有不断查找实例、不断和老师、同学请教讨论、不断地将理论与实践较好的结合，才能更快更好地进行。在长达差不多两个月的设计时间里，辛苦的走了过来，回想起当时接到设计任务时，感到一片迷茫，不知从何下手，深怕自己完不成任务，因为确实这是自己独自一人第一次要面临这么大的设计任务，虽然说自己有点 PLC 的知识，但自己也知道自己的水平，需要做好整个设计缺的还相当多。整个设计过程感觉比较“心”苦，我最怕的就是没有头绪，不知到该怎样面对。但再辛苦也不能放弃一定要坚持下去，整个设计过程中，学到了自己一直以来认为很难的东西；学会了基本 PLC 程序梯形图的编写；学会了一定的程序编写技巧与思想；体会了遇到问题到解决问题的处理思想；提高了自己的制图水平；体会到了任务完成后的成就感整个毕业设计下来，感觉自己在能力上增加了一定的份量。 24参考文献1 廖常初.PLC 编程及应用.北京：机械工业出版社，2002.92 王兆义主编.可编程控制器教程.北京. 机械工业出版社,20003 常斗南主编, 可编程控制器原理应用实验. 北京：机械工业出版社，19984 李建兴主编. 可编程控制器及其应用.北京：机械工业出版社，19995 余雷声电器控制与 PLC 应用M，北京：机械工业出版社，19966 王庭有可编程控制器原理及应用，国防工业出版社，2008.87 黄净电气控制与可编程序控制器，2003