基于贝加莱PLC四层电梯控制1

自动化系统助理工程师测试报告测试题目基于贝加莱PLC四层电梯控制考生姓名学号身份证号码测试教师/职称徐振方/讲师成绩___________________________________________二〇一三年七月1目录1、项目要求......................................................................................22、控制功能分析..............................................................................23、总体方案设计..............................................................................34、画硬件电路图..............................................................................75、软件编制......................................................................................86、软件调试....................................................................................127、总结............................................................................................1621、项目要求用PLC实现电梯控制的方法，以四层电梯为例，把PLC作为一个模糊控制器，采用梯形图编程。通过实验保证了系统运行稳定可靠，维修保养方便，抗干扰能力强。2、控制功能分析当乘员进入电梯，按下楼层按纽，电梯门自动关闭后,根据轿箱所处位置及乘员所处层数，判定轿箱运行方向，保证轿箱平层时减速。将轿箱停在选定的楼层上，同时，根据楼层的呼叫，顺路停车，自动开关门。另外在轿箱内外均要有信号灯显示电梯运行方向及楼层数。采用PLC构成四层简易电梯电气控制。电梯的上、下行由一台电动机拖动，电动机正转为电梯上升，反转为下降。一层有上升呼叫按钮和指示灯，二层又上层呼叫按钮和指示灯以及下降呼叫按钮和指示灯，三层又上升呼叫按钮和指示灯以及下降呼叫按钮和指示灯，四层有下降呼叫按钮和指示灯；电梯开门和关门按钮，关门限位由行程开关检测。（1)开始时，电梯处于任意一层。（2)当有外呼电梯信号到来时，电梯响应该呼电梯信号，到达该楼层时，电梯停止运行，电梯门打开，延时3S后自动关门。（3)当有内呼电梯信号到来时，电梯响应该呼电梯信号，到达该楼层时，电梯停止运行，电梯门打开，延时3S后自动关门。（4)在电梯运行过程中，电梯上升（或下降）途中，任何反方向下降（或上升）的外呼电梯信号均不响应，但如果反向外呼电梯信号前方向无其它内、外呼电梯信号时，则电梯响应该外号，但不响应二层向下外呼电梯信号。同时，如果电梯到达三层，如果四层没有任何呼电梯信号，则电梯可以响应三层向下外呼电梯信号。（5)电梯应具有最远反向外电梯响应功能。例如：电梯在一楼，而同时有二层向下外呼梯，三层向下外呼梯，四层向下外呼梯，则电梯先去四楼响应四层向下外呼电梯信号。3（6)电梯未到达平层或运行时，开门按钮和关门按钮均不起作用。平层且电梯停止运行后，按开门按钮电梯门打开，按关门电梯门关闭。3、总体方案设计1、运行过程分析（1）电梯上行分析。若电梯在上行过程中，某楼层有呼叫产生时，可分以下两种情况：若呼叫层处于电梯当前运行层之上目标运行层之下，则电梯应在完成前一指令之前先上行至该层，完成该层呼叫后再由近至远的完成其他各个呼叫运作。呼叫层处于电梯当前运行层下，则电梯在完成前一指令之前不响应该指令，直至电梯重新处于待命状态为止。（2）电梯下行分析。若电梯在下行过程中，楼层有呼叫产生时，可分以下两种情况：若呼叫层处于电梯当前运行之下目标运行层之上，则电梯应在完成前一指令之前先下行至该层，完成该层呼叫后再由近至远地完成其他各个呼叫动作。若呼叫层处于电梯运行层之上，则电梯在完成前一指令之前不响应该指令，直至电梯重新处于待命状态为止。接受每个呼叫按钮（包括内部和外部的呼叫）的呼叫命令，并做出相应的响应。电梯停在某一层（例如3层）时，此时按动该层（3层）的呼叫按钮（上呼叫或下呼叫），则相当于发出打开电梯门命令，进行开门的动作过程；若此时电梯的轿箱不在该层（在1、2、4、5层），则等到电梯关门后，按照不换向原则控制电梯向上或向下运行。电梯运行的不换向原则是指电梯优先响应不改变现在电梯运行方向的呼叫，直到这些命令全部响应完毕后才响应使电梯反方向运行的呼叫。例如现在电梯的位置在1层和2层之间上行，此时出现了1层上呼叫、2层下呼叫和3层上呼叫，则电梯首先响应三层上呼叫，然后再依此响应2层下呼叫和1层上呼叫。4电梯在每一层都有1个行程开关，当电梯碰到某层的行程开关时，表示电梯已经到达该层。当按动某个呼叫按钮后，相应的呼叫指示灯亮并保持，直到电梯响应该呼叫为止。当电梯停在某层时，在电梯内部按动开门按钮，则电梯门打开，按动电梯内部的开门按钮，则电梯门关闭。但在电梯行进期间电梯门是不能被打开的。当电梯运行到某层后，响应的楼层指示灯亮，直到电梯运行到前方一层时楼层指示灯改变。2、电梯输入信号及其意义：（1）位置信号位置信号由安装于电梯停靠位置的4个传感器SQ1～SQ4产生。平时为OFF，当电梯运行到该位置时ON。（2）指令信号指令信号有4个，分别由“一至四”（K7～K10）4个指令按钮产生。按某按钮，表示电梯内乘客欲往相应楼层。（3）呼梯信号呼梯信号有6个，分别由K1～K6个呼梯按钮产生。按呼梯按钮，表示电梯外乘客欲乘电梯。例如，按K3则表示二楼乘客欲往上，按K4则表示三楼乘客欲往下。3、电梯输出信号及其意义（1）运行方向信号运行方向信号有两个，由两个箭头指示灯组成，显示电梯运行方向。（2）指令登记信号指令登记信号有4个，分别由L11～L14个指示灯组成，表示相应的指令信号已被接受（登记）。指令执行完后，信号消失（消号）。例如，电梯在二楼，按“三”表示电梯内乘客欲往三楼，则L12亮表示该要求已被接受。电梯向上运行到三楼停靠，此时L12灭。（3）呼梯登记信号呼梯登记信号有6个，分别由L1～L6个指示灯组成，其意义与上述指令登记信号相类似。5（4）楼层数显信号该信号表示电梯目前所在的楼层位置。由七段数码显示构成，LEDa～LEDg分别代表各段笔划。4、模拟电梯运行原则（1）接收并登记电梯在楼层以外的所有指令信号、呼梯信号，给予登记并输出登记信号。（2）根据最早登记的信号，自动判断电梯是上行还是下行，这种逻辑判断称为电梯的定向。电梯的定向根据首先登记信号的性质可分为两种。一种是指令定向，指令定向是把指令指出的目的地与当前电梯位置比较得出“上行”或“下行”结论。例如，电梯在二楼，指令为一楼则向下行；指令为四楼则向上行。第二种是呼梯定向，呼梯定向是根据呼梯信号的来源位置与当前电梯位置比较，得出“上行”或“下行”结论。例如，电梯在二楼，三楼乘客要向下，则按AX3，此时电梯的运行应该是向上到三楼接乘客，所以电梯应向上。（3）电梯接收到多个信号时，采用首个信号定向，同向信号先执行，一个方向任务全部执行完后再换向。例如，电梯在三楼，依次输入二楼指令信号、四楼指令信号、一楼指令信号。如用信号排队方式，则电梯下行至二楼→上行至四楼→下行至一楼。而用同向先执行方式，则为电梯下行至二楼→下行至一楼→上行至四楼。显然，第二种方式往返路程短，因而效率高。（4）具有同向截车功能。例如，电梯在一楼，指令为四楼则上行，上行中三楼有呼梯信号，如果该呼梯信号为呼梯向上（K5），则当电梯到达三楼时停站顺路载客；如果呼梯信号为呼梯向下（K4），则不能停站，而是先到四楼后再返回到三楼停站。（5）一个方向的任务执行完要换向时，依据最远站换向原则。例如，电梯在一楼根据二楼指令向上，此时三楼、四楼分别有呼梯向下信号。电梯到达二楼停站，下客后继续向上。如果到三楼停站换向，则四楼的要求不能兼顾，如果到四楼停站换向，则到三楼可顺向截车。6图3.1流程图主程序初始化层位检测是否有层选信号电梯上行，原状态清零电梯下行，原状态清零等待五秒，是否有手动开关信号电梯开门，等五秒关门是否有人进出电梯关门等待2秒手动开门74、画硬件电路图图4.1I/O分配表8图4.2I/O接线图5、软件编制91011126、软件调试1、显示界面设计（1）屏4PP320.1043-31与PLC的通信第一次在AS3.0软件上建立工程，并设计完成时需要对PLC的CPU芯片及与其相连的屏进行烧卡，使屏与PLC的CPU建立通信协议。具体操作如图6.1所示。13图6.1烧卡操作步骤详图（2）PC与PLC的CPU之间的通信烧卡完成之后即可以在电脑上通过设置IP、屏的站点号就可以通过以太网直接对PLC进行下载操作。对PLC的CPUX20CP1484-1设置IP操作如图6.2所示。图6.2设置CPU的IP对触摸屏4PP320.1043-31设置IP如图6.3所示。14图6.3设置触摸屏的IP最后，对触摸屏4PP320.1043-31设置站点，即操作对象触摸屏的站点号设置。如图6.4所示。图6.4设置触摸屏的站点号2、调试过程将电脑与对应的操作对象PLC的CPU相连接，然后下载程序。一切准备就绪后，系统开始工作。系统上电，电梯初始化下降，下降指示等亮，按下一楼楼层按钮，表示到达一楼则下降指示等灭，电梯开门10S后，自动关门，若无人在电梯内呼叫，则电15梯停在一楼，若有人呼叫，则电梯去往目的地；若电梯外有人呼叫上楼，则电梯重新开门，若电梯超载，则报警指示灯亮，报警。（1）按下呼叫按钮，电梯在检测到门厅或轿箱的召唤信号后，便会上升到指定楼层。上升过程中，只执行上行信号，向下信号无效，反之亦然！（2）电梯开始起动，通过变频器驱动电机拖动轿箱运动。轿箱运动速度由低速转变为中速再转变为高速，并以高速运行至目标层。（3）当电梯检测到目标层减速点后，电梯进入减速状态，由高速变为低速，并以低速运行至平层点停止。（4）平层后，经过一定延时开门，直至碰到开门到位行程开关；再经过一定延时后关门，直到安全触板开关动作。按照电梯的控制要求，依次按下各楼层呼叫按钮，观察四层教学仿真电梯系统的运行结果。实验结果表明，系统运行正常，动画效果良好。图6.5四层电梯仿真演示界面16图6.6实物图7、总结经过两个星期的研究工作，通过在书店、图书馆以及互联网查阅相关资料，了解了电梯的起源和发展过程，并且加深了对电梯运行过程、控制系统的认识，熟悉了可编程控制器在电梯控制系统中的运用。并且，使我将原来所学的知识系统化、理论化、实用化，对如何使用已有知识及获取相关资料方面的能力又有了提高。通过这次设计，我还认识到无论做什么，都需要踏实，勤奋，严谨的工作态度，这对我以后的工作将会产生深渊的影响。本次设计达到了预定的设计目的。利用可编程控制器以及电动机控制技术，充分利用了数字化电子控制技术，通过合理的设别选型、软件设计，提高了电梯运行的可靠性和运行效率，使电梯结构紧凑、噪音降低、维修简单、故障率低，改善了电梯运行的舒适感，并节约了电能。具有一定的经济效益和社会效益。