三层电梯模拟装置控制系统设计

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1、三层电梯模拟装置控制系统设计　　摘要本程序设计利用SIEMENSS7─200系列CPU226的PLC进行编程实验，通过任务下达、任务分析、控制系统框图的设计、流程图的设计、PLC的I/O分配、程序编制、梯形图的绘制、程序的调试、程序的分析、功能实现等环节，已初步达到了设计任务的要求，此设计以SIEMENSS7─200系列CPU226的PLC为控制主体，要求达到三层楼电梯控制，主要处理轿厢内呼梯信号和轿厢外呼梯信号，通过用梯形图编程已实现了题目所要求的基本功能。　　关键词可编程序逻辑控制传感器电梯梯形图　　中图分类号：G718.2文献标识码：A文章编号：1

2、002-7661（2014）02-0014-04　　在工业生产的各个领域中，无论是过程控制系统还是电气控制系统，都包含着大量的开关量和模拟量。随着生产力的发展和科学技术的进步，人们对所用控制设备不断提出新的要求，要求设备更加通用、灵活、易变、经济、可靠，很显然固定接线的传统方式已经不能满足新的要求了，这时可编程序逻辑控制器（简称PLC）就应时代的要求孕育而生了。　　一、概述　　可编程序控制器（PLC），1969年在美国DEC公司出现以来，经过20多年的发展，现在已经成为一种以微机为基础发展起来的新一代工业控制装置。它采用大规模集成电路、微型计算机技术和通

3、信技术的发展成果，逐步形成具有多种优点的微型、小型、中型、大型等各种规格的PLC系列产品，应用于从继电器控制系统到监控计算机之间的许多控制领域。它最适用于以开关量为主的控制功能；通过模/数（A/D）转换器和数/模（D/A）转换器，也可以控制模拟量，例如控制温度、压力、流量、成分等参数；还可与计算机组成控制功能更强的分布式控制系统（DistributedControlSystem，简称DCS），是实现工业自动化的理想工具之一，在世界上已得到极其广泛的应用。　　PLC专为工业场合设计，采用了典型的计算机结构，主要由CPU、电源、存储器和专门设计的输入输出接口

4、电路等组成。结构图如1所示。　　PLC采用循环扫描工作方式，这个工作过程包括内部处理、与编程器等的通信处理、输入扫描、用户程序执行、输出处理，其工作过程如图2所示。　　我们采用的是SIMATICS7―200系列的小型可编程序控制器，CPU采用226型，其主机输入和输出点数为40点，具有扩展功能，最大可扩展为248点数字量或35点模拟量，增加了通信口的数量，通信功能大大增强。表1给出了主机及I/O特性。　　SIMATICS7―200系统的扫描周期包含以下任务：　　输入处理、执行程序、处理通信请求、执行CPU自诊断测试和写输入。如图3所示。　　二、总设计方案

5、　　（一）系统组成框图　　系统组成框图如图4所示。　　（二）系统工作原理　　1.任务描述　　在现代电梯控制系统中，旋转编码器的利用率很高。既可以利用它作为反馈量形成闭环系统，具体地说是用它与电梯拖动电机同轴连续，共同旋转时产生的码反馈给变频器系统，变频器根据传给它的码数控制速度。同时我们还可以利用这个旋转编码器产生的码计算位移，本课题就是利用它的第二个作用计算电梯的行走距离，计算层间距，以达到准确停靠。　　一台实际的电梯控制是很复杂的，涉及的内容很多，需要的输入/输出点数也很多，一般教学上都是通过模拟装置来完成课程设计。因为时间紧，在此次设计之前我们没有

6、开理论基础课等因素。所以，这次设计中，我们去掉用旋转编码器控制行走距离这一环节，改成用传感器决定层间距，即利用水平放在桌面上装有原动机、传感器的传送带来模拟垂直交通工具――电梯，再配上相应的呼梯按钮，层标显示装置，继电器，PLC程序，把有关的对外器件线路接好调试运行正常，再完成整体设计报告。　　2.控制任务和要求　　电梯共有三层，设三个站点，电梯每走到一层就设一个传感器（因为是直流24V电机，转速不是很快，所以停靠时，不需要减速过程就可以准确靠位）。　　在某站停靠后，如果没有别的层站呼叫，电梯轿厢就始终停靠在这里；如果已有登记的呼叫信号，那在本站停靠后，

7、要等3秒后才能启动继续运行。这样做的目的，就是模拟到站后上、下乘客及开、关过程。如果已过3秒钟才有呼梯信号，那什么时候来信号，立即响应运行电梯。如果此时有本层呼梯信号，那其它层站要等3秒钟后才能响应。　　呼梯信号的响应原则是：优先响应最远信号，顺向截车，反向保号（记忆）。如在停靠等待过程中（3秒内）有呼梯信号，响应原则是轿内优先。这就是说此刻之前没有定向，这时如果外呼与内选同时出现那就要内选优先。　　层梯显示用7段数码管。电梯运行用钥匙开关控制。所有的输出点都要用上，用了11个输入点。以上的控制任务和要求都已实现。　　三、系统硬件设计　　（一）统的I/O

8、配置说明　　其中线圈的一端与内选灯和外选灯的一端接直流24V的负极，而1L、2L