PLC課程設(shè)計（論文）基于西門子S7300PLC的五層電梯模塊化設(shè)計

1、電氣控制與可編程控制器課程設(shè)計題 目：五層電梯的plc控制班 級： 自動化082班 姓 名： 學(xué) 號： 指導(dǎo)教師： 設(shè)計時間： 2011-6-27至2011-7-1 評語：成績 目錄一、問題描述1二、電梯簡化模型的定義2三、問題分析及解決方案框架確定3四、控制思路3五、i/o地址的分配4六、項目分工5七、plc外部接線圖5八、系統(tǒng)流程圖6九、程序結(jié)構(gòu)及各模塊功能61.復(fù)位初始化模塊ob10062.主循環(huán)體ob173.實時求取轎廂位置的模塊fc1：where及fc3：crtnloc84.捕獲并記憶用戶呼叫的模塊fc5：scansb105.“下一步?jīng)Q策”模塊fc2：goto116.決策執(zhí)行模塊fc

2、6：up_proc及fc7：down_proc14十、程序調(diào)試17十一、總結(jié)21十二、參考文獻(xiàn)22一、問題描述五層電梯的plc控制(1)當(dāng)轎廂停在1f（樓）或2f，3f，4f，如果5f有呼叫，則轎廂上升到5f。(2)當(dāng)轎廂停在2f（2樓）或3f，4f，5f，如果1f有呼叫，則轎廂下降到1f。(3)當(dāng)轎廂停在1f（1樓）或2f，3f，4f，5f均有人呼叫，則先到2f，停8s后繼續(xù)上升，每層均停8s，直到5f。(4)當(dāng)轎廂停在5f（5樓），1f，2f，3f，4f均有人呼叫，則先到4f，停8s后繼續(xù)下降，每層均停8s，直到1f。(5)在轎廂運行途中，如果有多個呼叫，則優(yōu)先相應(yīng)與當(dāng)前運行方向相同的就近

3、樓層，對反方向的呼叫進(jìn)行記憶，待轎廂返回時就近停車。(6)在各個樓層之間的運行時間應(yīng)少于10s，否則認(rèn)為發(fā)生故障，應(yīng)發(fā)出報警信號。(7)電梯的運行方向指示。(8)用數(shù)碼管顯示轎廂所在的樓層。(9)在轎廂運行期間不能開門。(10)轎廂不關(guān)門不允許運行。二、電梯簡化模型的定義模型要點：電機采用直接啟停、直接反向 三、問題分析及解決方案框架確定顯然，只要能實時地知道電梯的當(dāng)前狀態(tài)和任務(wù)序列，就能夠并且必須抉擇下一步的去向，而且只需要決策下一步的位置。其中電梯當(dāng)前狀態(tài)包括其所在樓層（loc）及運行方向（drc），任務(wù)隊列有兩個：順向任務(wù)序列和逆向任務(wù)序列（flonup、flondn）。據(jù)此，電梯系統(tǒng)不

4、斷進(jìn)行下一步?jīng)Q策并執(zhí)行。為了滿足“先順向任務(wù)后逆向任務(wù)原則”，我們采用方向標(biāo)志（drc）作為選擇條件的方法，即當(dāng)電梯運行中有逆向呼叫時，先將其保存至逆向任務(wù)序列中，待響應(yīng)完所有的順向任務(wù)后電梯的運行方向改變時再處理它（此時它就成為順向任務(wù)了）。同時，在一趟任務(wù)中要滿足“就進(jìn)原則”，這里我們通過使用互鎖屏蔽產(chǎn)生強制優(yōu)先級。比如在上升過程中，用二、三、四樓的任務(wù)去屏蔽五樓的任務(wù)（五樓的呼叫已被保存），并用二、三樓的任務(wù)去屏蔽四樓的任務(wù)，二樓又屏蔽三樓。這就實現(xiàn)了就進(jìn)到達(dá)。四、控制思路首先是實現(xiàn)樓層的顯示,電梯每層底部都有一個行程開關(guān)。當(dāng)電梯觸碰到行程開關(guān)則會接通所在樓層的梯形圖，自鎖后把所在樓層的

5、信息輸入到顯示管。當(dāng)電梯觸碰到其他樓層的行程開關(guān)后，梯形圖中的互鎖斷開之前樓層的自鎖而輸入自己的樓層到顯示管。行程開關(guān)就是實現(xiàn)對電梯位置的確定。電梯的上下運行其實就是電梯的正反轉(zhuǎn)，設(shè)電梯上行是電機正轉(zhuǎn)，電梯下行則是電機反轉(zhuǎn)。這樣電梯就能上下運行了。電梯的調(diào)度在梯形圖中主要是通過比較器來實現(xiàn)，比較的兩個值是電梯的當(dāng)前位置和電梯的響應(yīng)位置。電梯的當(dāng)前位置就是通過之前的行程開關(guān)來確定，電梯的響應(yīng)位置是通過電梯外部每層的按鈕。當(dāng)外部的按鈕被按下時,則電梯會對所在樓層置1,把上升的過程設(shè)為一個子程序，每層都有一個小于比較器和相等比較器。如果當(dāng)前位置小于電梯的響應(yīng)位置，則小于比較器輸出高電平，使電梯繼續(xù)上

6、升。當(dāng)電梯到達(dá)相應(yīng)位置，則通過相等比較器進(jìn)行比較，比較相等后觸出發(fā)延時器，電梯延時8秒,通過互鎖清楚之前的置位。如果在上升過程中同時有多個響應(yīng)，那么電梯逐層掃描后置位，先到達(dá)離當(dāng)前層最近的樓層，停8秒后再運行到下一個離當(dāng)前層最近的樓層。下降過程和上升過程思路相同，核心都是比較器，當(dāng)前位置大于相應(yīng)位置時，比較器觸發(fā)下降繼電器，電梯下降。當(dāng)電梯到達(dá)響應(yīng)位置，通過相等比較器電梯延時8秒。如果在下降過程有多個響應(yīng)，則也是按照上升原則處理。如果在運行過程有相反方向的呼叫,則有狀態(tài)寄存器記錄位置,當(dāng)電梯運行完同向的樓層后再進(jìn)行反向的運行,上升和下降是循環(huán)進(jìn)行,當(dāng)不再有上升的呼應(yīng)則下降,反之同理。五、i/o

7、地址的分配sq0i 0.1bool一樓的下限位開關(guān)sq2i 0.2bool二樓的下限位開關(guān)sq4i 0.3bool三樓的下限位開關(guān)sq6i 0.4bool四樓的下限位開關(guān)sq8i 0.5bool五樓的下限位開關(guān)sb1upi 1.1bool一樓的上按鈕sb2upi 1.2bool二樓的上按鈕sb3upi 1.3bool三樓的上按鈕sb4upi 1.4bool四樓的上按鈕sq5i 1.6bool三樓的上限位開關(guān)sb2dni 2.2bool二樓的下按鈕sb3dni 2.3bool三樓的下按鈕sb4dni 2.4bool四樓的下按鈕sb5dni 2.5bool五樓的下按鈕sysstarti 3.0bo

8、ol系統(tǒng)總啟動按鈕sysstopi 3.1bool系統(tǒng)停止按鈕drcm 2.0bool轎廂運行方向flo1upm 2.1bool一樓上行呼叫flo2upm 2.2bool二樓上行呼叫flo3upm 2.3bool三樓上行呼叫flo4upm 2.4bool四樓上行呼叫flo2dnm 6.2bool二樓下行呼叫flo3dnm 6.3bool三樓下行呼叫flo4dnm 6.4bool四樓下行呼叫flo5dnm 6.5bool五樓下行呼叫sysstatem 7.0boollocmw 0int轎廂現(xiàn)在的位置；在mb1中觀察nxtlocmw 3int轎廂下一個位置；在mb4中觀察upq 4.0bool向上

9、運行電機接法downq 4.1bool向下運行電機接法ledw0q 4.2bool數(shù)碼管的顯示值（帶譯碼）ledw1q 4.3boolledw2q 4.4boolledw3q 4.5boolupledq 4.6bool上行指示燈dnledq 4.7bool下行指示燈六、項目分工模塊轎廂實時位置下一步?jīng)Q策與執(zhí)行用戶呼叫捕獲論文組員鄭龍濤袁國強朱世波朱世波、王尚榮七、plc外部接線圖八、系統(tǒng)流程圖九、程序結(jié)構(gòu)及各模塊功能1.復(fù)位初始化模塊ob100確定系統(tǒng)的初始狀態(tài)。初始時系統(tǒng)默認(rèn)為運行狀態(tài)、位于一樓、向上運行。2.主循環(huán)體ob1系統(tǒng)啟停：狀態(tài)與決策：3.實時求取轎廂位置的模塊fc1：where及

10、fc3：crtnloc根據(jù)限位開關(guān)等確定轎廂位置。4.捕獲并記憶用戶呼叫的模塊fc5：scansb由各層按鈕動作情況實時更新任務(wù)序列。5.“下一步?jīng)Q策”模塊fc2：goto決策下一步位置并到達(dá)。6.決策執(zhí)行模塊fc6：up_proc及fc7：down_proc十、程序調(diào)試執(zhí)行段：達(dá)到延時8秒：有逆行任務(wù)時的先順行原則：就進(jìn)原則：十一、總結(jié)我們所選的課題是五層控制電梯的設(shè)計，一開始我以為電梯的設(shè)計室很簡單的，但是在分析設(shè)計的過程中才發(fā)現(xiàn)它的設(shè)計也不簡單，特別是要實現(xiàn)電梯的實際運行情況是非常復(fù)雜的。我們的指導(dǎo)老師是楊劍鋒老師，老師給我們說了說電梯的要求后我們就開始行動了。我們這組有4個人，每個人的

11、任務(wù)都不一樣。在實習(xí)的前幾天主要就是上網(wǎng)查資料并將電梯的實際運行情況收集起來，還得完成課程設(shè)計的任務(wù)書、i/o表、任務(wù)分配表等。最重要的是要將程序的主要設(shè)計思想弄清楚，才能在接下來的設(shè)計中減少不必要的麻煩。所以的準(zhǔn)備工作都做完后就可以開始編程了。我認(rèn)為軟件的編程的最難得，無法平靜下心來仔細(xì)地思考。我先將開關(guān)門子程序和顯示子程序編寫出來，因為這兩個子程序是最簡單的，到剩下的就是主程序了。主程序真的是最麻煩的程序，我們調(diào)了好幾天才調(diào)出來，期間遇到困難的時候我差點就放棄了，可是經(jīng)過我們組員的一起探討和一起研究，讓我們終于將程序編寫出來了，這讓我感覺到團隊的力量真是強大。由于我們的輸入輸出接口過多，實驗室的plc 滿足不了我們的要求，因此我選擇用強制的方法對程序進(jìn)行調(diào)試。在繪制的過程中，遇到了一些問