PLC課程設(shè)計報告正文

目錄1、基于PLC的四層電梯控制 21.1概述 21.2系統(tǒng)原理說明 31.2.1原理 31.2．2四層電梯的選擇控制要求 31.2.3I/O端子分配圖 41.3軟件設(shè)計 5四層電梯梯形圖 51.4課程設(shè)計遇到的問題及解決方案 142、機械手步進電機隨動系統(tǒng)PLC控制 152.1機械手步進電機隨動系統(tǒng)控制總體設(shè)計思想 152.2控制要求 152．3機械手步進電機隨動系統(tǒng)PLC控制流程圖 152.4機械手步進電機隨動系統(tǒng)鍵位控制 162.5機械手步進電機隨動系統(tǒng)PLC控制梯形圖 172.6課程設(shè)計遇到的問題及解決方案 223、課程設(shè)計總結(jié) 224、參考文獻 23摘要個人計算機（簡稱PC）發(fā)展起來后，為了方便，也為了反映可編程控制器的功能特點，可編程序控制器定名為ProgrammableLogicController（PLC）。上世紀(jì)80年代至90年代中期，是PLC發(fā)展最快的時期，年增長率一直保持為30~40%。在這時期，PLC在處理模擬量能力、數(shù)字運算能力、人機接口能力和網(wǎng)絡(luò)能力得到大幅度提高，PLC逐漸進入過程控制領(lǐng)域，在某些應(yīng)用上取代了在過程控制領(lǐng)域處于統(tǒng)治地位的DCS系統(tǒng)。PLC具有通用性強、使用方便、適應(yīng)面廣、可靠性高、抗干擾能力強、編程簡單等特點。PLC在工業(yè)自動化控制特別是順序控制中的地位，在可預(yù)見的將來，是無法取代的。特別在四層電梯、智能交通燈和水塔水位控制中應(yīng)用廣泛。關(guān)鍵詞可編程控制器PLC控制應(yīng)用1、基于PLC的四層電梯控制1.1概述由于PLC在不斷發(fā)展，因此，對它下一個確切的定義是困難的。1980年P(guān)LC問世后，由美國電氣制造商協(xié)會(NationalElectricManufacturerAssociationNEMA)對PLC下過如下的定義:PLC是一種數(shù)字式的電子裝置。它使用可編程序的存儲器來存儲指令，實現(xiàn)邏輯運算、順序運算、計數(shù)、計時和算術(shù)運算等功能，用來對各種機械或生產(chǎn)過程進行控制。1982年，國際電工委員會(InternationalElectricalCommitteeIEC)頒布了PLC標(biāo)準(zhǔn)草案，1985年提交了第2版，1987年的第3版對PLC作了如下的定義:PLC是一種專門為在工業(yè)環(huán)境下應(yīng)用而設(shè)計的數(shù)字運算操作的電子裝置。它采用可以編制程序的存儲器，用來在其內(nèi)部存儲執(zhí)行邏輯運算、順序運算、計時、計數(shù)和算術(shù)運算等操作的指令，并能通過數(shù)字式或模擬式的輸人和輸出，控制各種類型的機械或生產(chǎn)過程。PLC及其有關(guān)的外圍設(shè)備都應(yīng)按照易于與工業(yè)控制系統(tǒng)形成一個整體、易于擴展其功能的原則而設(shè)計。目前，在電梯的控制方式上，主要有繼電器控制、PLC控制和微型計算機控制三種。而PlC實際上是一種專用計算機，它采用巡回掃描的方式分時處理各項任務(wù)，而且依靠程序運行，這就保證只有正確的程序才能運行，否則電梯不會工作；又由于PLC中的內(nèi)部輔助繼電器及保持繼電器等實際上是PLC系統(tǒng)內(nèi)存工作單元，即無線圈又無觸點，使用次數(shù)不受限制，屬無觸點運行，因此，它比繼電器控制有著明顯的優(yōu)越性，運行壽命更長，工作更加可靠安全，自動化水平更高。PLC控制是三種控制方式中最具有可靠性、實用性和靈活性的控制方式，它更適合于用在電梯的技術(shù)改造和控制系統(tǒng)的更新?lián)Q代，是電梯控制系統(tǒng)中理想的控制新技術(shù)。一個新的控制工程固然能提高產(chǎn)品的質(zhì)量和數(shù)量，帶來巨大的經(jīng)濟效益和社會效益，但新工程的投入、技術(shù)的培訓(xùn)、設(shè)備的維護也將導(dǎo)致運行資金的增加。因此，在滿足控制要求的前提下，一方面要注意不斷地擴大工程的效益，另一方面也要注意不斷地降低工程的成本?？傊娞莸目刂剖潜容^復(fù)雜的，可編程控制器的使用為電梯的控制提供了廣闊的空間。PLC是專門為工業(yè)過程控制而設(shè)計的控制設(shè)備，隨著PLC應(yīng)用技術(shù)的不斷發(fā)展，將使得它的體積大大減小，功能不斷完善，過程的控制更平穩(wěn)、可靠，抗干擾性能增強、機械與電氣部件有機地結(jié)合在一個設(shè)備內(nèi)。因此，它已經(jīng)成為電梯運行中的關(guān)鍵技術(shù)。下面是本次課程設(shè)計四層電梯和裝配流水1.2系統(tǒng)原理說明1.2.1原理采用PLC構(gòu)成四層簡易電梯電氣控制系統(tǒng)。電梯的上、下行由一臺電動機拖動，電動機正轉(zhuǎn)為電梯上升，指示燈Q2.2，反轉(zhuǎn)為下降指示燈Q2.1。一層有上升呼叫按鈕I0.3，二層有上升呼叫按鈕I0.2以及下降呼叫按鈕I0.4，三層有上升呼叫按鈕I0.2以及下降呼叫按鈕I0.5，四層有下降呼叫按鈕I0.0。一至四層有到位行程開關(guān)I1.1～I1.4。電梯內(nèi)有一至四層呼叫按鈕,分別為I0.6、I0.7、I1.5、I1.0。一層至四層外部有指示燈，用數(shù)碼管顯示樓層，分別為Q0.0～Q0.6，1.2．2四層電梯的選擇控制要求（1）電梯上行： ①當(dāng)電梯停于1樓1F或2F、3F時，4F呼叫，則上行到4樓，碰行程開關(guān)后停止。②當(dāng)電梯停于1F或2F時，3F呼叫，則上行到3F，碰行程開關(guān)后停止。③當(dāng)電梯停于1F時，2F呼叫，則上行到2F，碰行程開關(guān)后停止。④當(dāng)電梯停于1F時，2F、3F同時呼叫，則上行到2F后，停5秒種，繼續(xù)上行到3F后停止。⑤當(dāng)電梯停于1F時，3F、4F同時呼叫，則上行到3F后，停5秒后，繼續(xù)上行到4F后停止。⑥當(dāng)電梯停于1F時，2F、4F同時呼叫，則上行到2F后，停5秒后，繼續(xù)上行到4F后停止。⑦當(dāng)電梯停于1F時，2F、3F、4F同時呼叫，則上行到2F后，停5秒后，繼續(xù)上行到3F后，停5秒后，繼續(xù)上行到4F后停止。⑧當(dāng)電梯停于2F時，3F、4F同時呼叫，則上行到3F后，停5秒后，繼續(xù)上行到4F后停止。（2）電梯下行①當(dāng)電梯停于4F或3F、2F時，1F呼叫，則下行到1F，碰行程開關(guān)后停止。②當(dāng)電梯停于4F或3F時，2F呼叫，則下行到2F，碰行程開關(guān)后停止。③當(dāng)電梯停于4F時，3F呼叫，則下行到3F，碰行程開關(guān)后停止。④當(dāng)電梯停于4F時，3F、2F同時呼叫，則下行到3F后，停5秒種，繼續(xù)下行到2F后停止。⑤當(dāng)電梯停于4F時，3F、1F同時呼叫，則下行到3F后，停5秒后，繼續(xù)下行到1F后停止。⑥當(dāng)電梯停于4F時，2F、1F同時呼叫，則下行到2F后，停5秒后，繼續(xù)下行到1F后停止。⑦當(dāng)電梯停于4F時，3F、2F、1F同時呼叫，則下行到3F后，停5秒后，繼續(xù)下行到2F后，停5秒后，繼續(xù)下行到1F后停止。⑧當(dāng)電梯停于3F時，2F、1F同時呼叫，則下行到2F后，停5秒后，繼續(xù)下行到1F后停止。（3）各樓層運行時間應(yīng)在15秒以內(nèi)，否則認(rèn)為有故障。（4）電梯停于某一層時，數(shù)碼管應(yīng)顯示該層的樓層數(shù)。（5）電梯上、下行時，相應(yīng)的標(biāo)志燈應(yīng)亮。（6）啟動時，當(dāng)電梯沒有停在任何樓層，可自動向上或向下?？?。（7）有逆向呼叫時，先到達最頂層或最底層，然后響應(yīng)。例：電梯響應(yīng)3層電梯，電梯上行，若上行過程中，1樓又有人呼叫，電梯先上升到最高層，然后再下行。（8）設(shè)定關(guān)閉電梯的功能，當(dāng)電梯完成最后一個呼叫請求后，延時3秒后，自動返回1F。1.2.3I/O端子分配圖輸入端：四層外呼下行I0.0三層外呼下行I0.5二層外呼下行I0.4一層外呼上行I0.3二層外呼上行I0.2三層外呼上行I0.1一層內(nèi)呼I0.6二層內(nèi)呼I0.7三層內(nèi)呼I1.5四層內(nèi)呼I1.0一層行程開關(guān)I1.1二層行程開關(guān)I1.2三層行程開關(guān) I1.3四層行程開關(guān)I1.4電梯UP鍵I2.0電梯DOWN鍵I2.1復(fù)位I2.2輸出端：數(shù)碼管a、b、c、d、e、f、g分別對應(yīng)Q0.0～Q0.6一層行程開關(guān)Q1.0，二層行程開關(guān)Q1.1，三層行程開關(guān)Q2.0，四層行程開關(guān)Q2.1電機正轉(zhuǎn)Q2.2電梯反轉(zhuǎn)Q2.3序號名稱輸入點序號名稱輸出點0四層外呼下行I0.00一層指示燈Q1.01三層外呼下行I0.51一層指示燈Q1.12二層外呼下行I0.42一層指示燈Q2.03一層外呼上行I0.33一層指示燈Q2.14二層外呼上行I0.24電機正轉(zhuǎn)Q2.25三層外呼上行I0.15電梯反轉(zhuǎn)Q2.36一層內(nèi)呼I0.6aQ0.07二層內(nèi)呼I0.7bQ0.18三層內(nèi)呼I1.5cQ0.29四層內(nèi)呼I1.0dQ0.310一層行程開關(guān)I1.1eQ0.411二層行程開關(guān)I1.2fQ0.512三層行程開關(guān)I1.3gQ0.613四層行程開關(guān)I1.414電梯UP鍵I2.015電梯DOWN鍵I2.116復(fù)位I2.21.3軟件設(shè)計四層電梯梯形圖1.4課程設(shè)計遇到的問題及解決方案電梯設(shè)計是所做的第一個課題，主要問題是七段數(shù)碼管的顯示問題，后來查閱資料，了解到了程序設(shè)計中seg指令的應(yīng)用技巧，成功解決了數(shù)碼顯示的問題。第二個就是電梯逆行問題，起初不了解PLC仿真的運行環(huán)境，不能準(zhǔn)確了解繼電器的運行狀態(tài)，后來經(jīng)學(xué)習(xí)能熟練操作，這一問題也迎刃而解。2、機械手步進電機隨動系統(tǒng)PLC控制2.1機械手步進電機隨動系統(tǒng)控制總體設(shè)計思想根據(jù)題目的要求及實際情況可知機械手需要人為順序控制機嚴(yán)格按照人得輸入順序去執(zhí)行任務(wù)。對于本設(shè)計啟動按鍵S1右限位按鍵S6左限位按鍵機械手都只執(zhí)行一條命令，而對于上限位按鍵S3下限位按鍵S4來說機械手要根據(jù)機械手的位置來判定要執(zhí)行的命令。所以加入了一個中間繼電器當(dāng)此繼電器失電時按下S3機械手會執(zhí)行一條命令，在某種情況下該繼電器會得電，而此時再按下S3機械說會執(zhí)行另一條命令，而剛才的命令則不能執(zhí)行。對于S4也采用同樣的方法來區(qū)分兩天命令。當(dāng)機械手回到初始位置及按下S6后所有的中間繼電器都應(yīng)該失電復(fù)位這樣可以繼續(xù)重復(fù)操作而不會產(chǎn)生錯誤。在整個過程中要用邏輯開關(guān)控制步進電機的正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)、停止，使其符合要求。2.2控制要求開始時，按下啟動按鈕SB后，機械手處于原始位置，且為放松狀態(tài)，則Y1亮，Y7亮，準(zhǔn)備1秒鐘后，機械手開始順序動作：1、機械手下降：延時1秒后，Y1滅，按SQ1，表示到下限位的檢測信號，則Y2亮。2、機械手夾緊：延時3秒后，Y3亮，3、機械手上升：延時1秒后，Y2滅，按SQ2，表示到上限位的檢測信號，則Y4亮，4、機械手右行：延時1秒后，Y4滅，按SQ3，表示到右限位的檢測信號，則Y8亮，5、機械手下降：延時1秒后，Y8滅，按SQ1，到下限位后，則Y6亮，6、機械手放松：延時3秒后，Y3滅，Y7亮，7、機械手上升：Y6滅，按SQ2，到上限位后，則Y8亮，延時1秒，Y8滅，8、機械手左移：按SQ4，到左限位后，則Y1亮，回到原始位置。機械手上升及右移時步進電機隨動正轉(zhuǎn)，機械手下降及左移時步進電機隨動反轉(zhuǎn)，到達上下左右任何一個位置時，步進電機停轉(zhuǎn)。注：每個過程的開始都要按下SB按鈕2．3機械手步進電機隨動系統(tǒng)PLC控制流程圖2.4機械手步進電機隨動系統(tǒng)鍵位控制主機注釋實驗?zāi)KI0.0啟動按鈕啟動SBI0.1機械手下降SQ1I0.2機械手上升SQ2I0.3機械手右移SQ3I0.4復(fù)位，回到原點SQ4Q0.0起始位置指示燈Y1Q0.1左下限位指示燈Y2Q0.2加緊指示燈Y3Q0.3左上限位指示燈Y4Q0.4右限位指示燈2Y5Q0.5右下限位指示燈2Y6Q0.6放松指示燈Y7Q0.7右上限位指示燈Y8Q1.0步進電機A相輸出Q1.1步進電機B相輸出Q1.2步進電機C相輸出2.5機械手步進電機隨動系統(tǒng)PLC控制梯形圖2.6課程設(shè)計遇到的問題及解決方案該課題的最大難題是怎樣使機械手與步進電機同步。最后經(jīng)努力也沒能實現(xiàn)同步的原因之一是對步進電機的工作原理不熟悉，其二是中間繼電器的邏輯控制掌握不全面。雖然最后沒能完成任務(wù)，但是在老師和同學(xué)們的幫助下我覺得還是對PLC的整個網(wǎng)絡(luò)體系有了長足的進步。3、課程設(shè)計總結(jié)通過這次設(shè)計實踐。我學(xué)會了PLC的基本編程方法，對PLC的工作原理和使用方法也有了更深刻的理解。在對理論的運用中，提高了我們的工程素質(zhì)，在沒有做實踐設(shè)計以前，我們對知道的撐握都是思想上的，對一些細節(jié)不加重視，當(dāng)我們把自己想出來的程序與到PLC中的時候，問題出現(xiàn)了，不是不能運行，就是運行的結(jié)果和要求的結(jié)果不相符合。能過解決一個個在調(diào)試中出現(xiàn)的問題，我們對PLC的理解得到加強，看到了實踐與理論的差距。

通過合作，我們的合作意識得到加強。合作能力得到提高。上大學(xué)后，很多同學(xué)都沒有過深入的交流，在設(shè)計的過程中，我們用了分工與合作的方式，每個人互責(zé)一定的部分，同時在一定的階段共同討論，以解決分工中個人不能解決的問題，在交流中大家積極發(fā)言，和提出意見，同時我們還向別的同學(xué)請教。在此過程中，每個人都想自己的方案得到實現(xiàn)，積極向同學(xué)說明自己的想法。能過比較選出最好的方案。在這過程也提高了我們的表過能力。通過本次設(shè)計，讓我很好的鍛煉了理論聯(lián)系實際，與具體項目、課題相結(jié)合開發(fā)、設(shè)計產(chǎn)品的能力。既讓我們懂得了怎樣把理論應(yīng)用于實際，又讓我們懂得了在實踐中遇到的問題怎樣用理論去解決。在本次設(shè)計中，我們還需要大量的以前沒有學(xué)到過的知識，于是圖書館和INTERNET成了我們很好的助手。在查閱資料的過程中，我們要判斷優(yōu)劣、取舍相關(guān)知識，不知不覺中我們查閱資料的能力也得到了很好的鍛煉。我們學(xué)習(xí)的知識是有限的，在以后的工作中我們肯定會遇到許多未知的領(lǐng)域，這方面的能力便會使我們受益非淺。在設(shè)計過程中，總是遇到這樣或那樣