1、南通大學1912plc綜合設計報告項目： 三層電梯 plc控制系統班級：g 133姓名：王高飛學號：13120笛076聯系方式期：2015201621. 實驗目的和要求 3.1.1. 背景介紹 3.1.2. 實驗目的 3.1.3. 實驗要求3.2. 實驗儀器設備與器件5.3. 實驗原理分析 6.3.1. 電梯的工作原理6.3.2. plc器件選型6.3.3. plc i/o 分配6.3.4. 編程軟件簡介74.實驗步驟設計4.1.硬件電路的連接85.4.2.4.3.84.2.1.樓層感應模塊4.2.2.召喚信號鎖存模塊.4.2.3.選向模塊4.2.4.電梯到達標志模塊

2、.4.2.5.本層按鈕觸發標志模塊4.2.6.開、關門模塊4.2.7.電梯上、下行模塊.4.2.8.電梯系統指示燈模塊4.2.9.按鈕重按消號模塊.4.2.10.無操作復位模塊 軟件部分的設計程序清單（見附件）1.11.31.41.51.51.61.81.9仿真調試過程20附件錯誤！未定義書簽。1. 實驗目的和要求1.1. 背景介紹在當今時代由于工業自動化程度的不斷提高對自動化控制的要求也日益增加，plc則能在很大程度上很廣的范圍內實現自動化控制。目前，plc在國內外已廣泛應用于鋼鐵、石油、化工、電力、建材、機械制造、運輸的各個行業。隨 著城市建設的不斷發展，高層建筑不斷增多，電梯在國民經濟和

3、生活中有著廣泛 的應用。電梯作為高層建筑中垂直運行的交通工具已與人們的日常生活密不可 分。在許多交通設備中，電梯是自動化程度最高的先進設備的一種。以前的電梯主要采用單片機控制，其性能等各方面都不太完善，現在電梯控制系統多采用 plc,從電梯的性能、器件的靈活性及安全保障方面等都有了很大的提高。1.2. 實驗目的通過本次實驗使同學了解plc技術在工業控制領域的實際應用，基本掌握plc 控制系統的硬件電路設計及程序設計、調試方法，學會分析、解決生產實際過程中出現的問題，為畢業設計及今后從事相關的工作奠定一定的實踐基礎。培養同學能夠運用現代工程工具和信息技術工具對復雜電氣工程問題進行預測和模擬， 并

4、理解其局限性。1.3. 實驗要求電梯的控制要求，一般可描述為 7大原則： 自動定向原則：停車狀態下，電梯采集所有呼梯信號，按先來先到原則自動定向。 順向截車原則：電梯一旦按確定方向運行，只響應同向呼梯信號停車，記憶反向呼梯信 號等換向后響應它。 最遠程反向截車原則：電梯如果向上運行時，對于有向下方向的呼梯信號，電梯先響應最遠的，換向后再按順向截車原則響應向下方向的其他信號。 順向消號，反向保號原則：電梯滿足某層呼梯信號要求后，必須消掉同方向的呼梯信號，記憶反方 向的呼梯信號。 自動開關門原則：電梯到達某層后，自動開門，延時一段時間后自動關門。但人為關門優 先于自動關門，而人為開門優先于人為關門

5、和自動關門，即人為開門的優先 級最高。 本層呼叫重開門原則：電梯在關門過程中，如果本層有同方向呼梯信號，電梯重新將門打開， 響應乘客要求。 重按消號原則：內外呼梯按鈕，按一次產生呼梯信號，在電梯關門尚未結束之前，再按 一次消除該呼梯信號。此實驗使用三菱公司的fx2n型plc實現對電梯的常規使用控制。2. 實驗儀器設備與器件儀器設備名稱規格型號編號備注計算機虛擬對象軟件fx系列plc連接導線3. 實驗原理分析3.1. 電梯的工作原理電梯控制系統的電氣部分硬件由轎廂操作盤、門廳信號、plc、變頻器、調速系統構成。plc負責處理各種信號的邏輯關系，從而向變頻器發出起停信號， 同時變頻器也將本身的工作

6、狀態輸送給 plc,形成雙向聯絡關系。本次設計中， 電機系統共有4臺電機（升降及開關門）。當使用者發出召喚信號，信號經 plc 處理后，再經繼電器輸出，進而來控制 4臺電機的運轉。本次設計采用 plc系統 與組態軟件相配合的方式，來模擬電梯的運行系統。3.2. plc器件選型本設計中共需要27個i/o端口，其次考慮到教學內容所指定 plc類型，故本次設計采用 fx2n-48mrd型plc。3.3. plc i/o 分配i/o點信號名稱信號用途x00下限位轎廂到達下限位x01一層認址轎廂到達一層x02二層下認址轎廂向下到達二層x03二層上認址轎廂向上到達二層x04三層認址轎廂到達三層x05上限位

7、轎廂到達上限位x06一樓門廳按鈕一樓門廳召喚按鈕x07二樓門廳向下按鈕二樓門廳向下召喚按鈕x10二樓門廳向上按鈕二樓門廳向上召喚按鈕x11三樓門廳按鈕三樓門廳召喚按鈕x12開門按鈕廂內開門按鈕x13關門按鈕廂內關門按鈕x14廂內一層按鈕廂內要求去一層按鈕x15廂內二層按鈕廂內要求去二層按鈕x16廂內三層按鈕廂內要求去三層按鈕y10一層燈一層門廳按鈕燈y11二層向下燈二層門廳向下按鈕燈y12二層向上燈二層門廳向上按鈕燈y13三層燈三層門廳按鈕燈y14開門開門電機驅動信號y15關門關門電機驅動信號y16上升上升電機驅動信號y17下降下降電機驅動信號y20一層燈廂內一層按鈕燈y21二層燈廂內二層按鈕

8、燈y22三層燈廂內三層按鈕燈34編程軟件簡介本次設計采用三菱電機推出的三菱綜合 plc編程軟件gx works2. gx works2 是一款專注于plc設計、調試、維護的編程工具。與傳統的 gx developer軟件 相比，提高了功能及操作性能，變得更加容易使用。軟件仿真調試的方法：gx works2屮，通過選擇debug（ iflia : f start/stop simulation（模擬開始 / 停止）$即可開始程序的模擬運行。若要更改軟元件的值，通過選擇debug（調試）modify value（更改當前值）< ir）選擇要改變的軟元件，再點擊on'、 off'

9、;即可更改軟元件的值，通過更改軟元件的值，即可改變線圈輸出值，從而達到調試效果。4. 實驗步驟設計4.1. 硬件電路的連接由plc i/0與信號對照表，可繪制出控制系統線路連接圖:sqohsq1sq2 砂sq3sq4sq5sb1sb2%sb3%sb4sbszsb6sb7fsb8sb9xooy10 -x01v1j x02y12yu -x(my14 -x05y15 -y16 -x0?¥1?-x10y20 -xiy1ix12y22 -xisxucou-x15fx2nx16c< >ukm4l3km1km2000 00-0-<2>-km3圖4控制系統線路連接圖4.2.軟

10、件部分的設計根據電梯系統的控制原則及要求，可進行如下軟件部分設計:第4.2.1. 樓層感應模塊作用：感應樓層信號，用于指層、選向。梯形圖如下：二層上認ttts呂pls址 f£ 號pls *二層認址信gm103m1041(m101)圖4.2樓層感應模塊梯形圖4.2.2. 召喚信號鎖存模塊作用：轎廂內和門廳指令是按鈕信號，該模塊用于對按鈕信號的鎖存。梯形圖如下:m100三e認還co菇<m112bi 內 3tsem10s m112折彳j三uuh hi內、xd15m101 t1<m113>ii 內 2tie47m106m113二=從址礴勺2值號 <»是帙存&

11、quot;內1按鈕續存(2m102m-u 認ikc2<m1um107m11414 b-bum礴內iflt號 ct曇於4 8x011t卜m105m117-44lh1=ft3hwm100 c3 -m三*認證外血梱鎖殍><m117>”值耳i xd1061 |m103c4t4if二上認證中<m120)ft2 上 flem106m120二廳2上（iem1»nryrrt?c5擴個鎖耳><m121)ft2 下 tsezkiald)圖4.3召喚信號鎖存模塊梯形圖4.2.3. 選向模塊作用：用于簡歷上行、下行標志信號 m130、m131.梯形圖如下：m131&

12、lt;miaom117圖4.4上行信號模塊梯形圖(m131圖4.5下行信號模塊梯形圖4.2.4. 電梯到達標志模塊作用：用于表示電梯到達所指定樓層。梯形圖如下：m1m >m112 » uf-w113w-m1t4wm117 w- 廳*0m12c廳2上次*m121 -11- rt2t»?圖4.6電梯到達標志模塊梯形圖4.2.5. 本層按鈕觸發標志模塊作用：用于表示電梯所在樓層的按鈕是否按下。梯形圖如下:-4tirta圖4.7本層按鈕觸發標志模塊梯形圖4.2.6.開、關門模塊作用：控制開、關門電機的啟動與停止。梯形圖如下：is9xd12 t2 t3 yol x013tihf

13、f上竹畀鈾上行畀miitset?計n tiiih升門18絆（m135開門（1皀m133iik10q開門nflm135開門（8號*11i i-wmilrrttawoqmjomx* | i (171m135v0i6y017tihw91a圖4.8開門模塊梯形圖168xd13t2t3"i ilin時 “n nittit1 x012y014xnutfff i3k«關門信號>(m136)mnnw1ww 時rmixhh關門meml 36y016y017180 h |mkf-餐門n號電n 僧口圖4.9關門模塊梯形圖k30 t1 關門過用 3杪4.2.7.電梯上、下行模塊作用：用于控制

14、電梯上行、下行。梯形圖如下:154mixm1%m136y017tihhm2-圖4.10電機上行模塊梯形圖m131開門養門b昌-mnv關門><y015)期x機e<±ifl3wu 理上行開時計盯(y016電機k10 (t2 上 b1hb1rst t6無作tl(y017k10 (t3)上 nwtfr 時*h時rstt6圖4笛 電機上行模塊梯形圖4.2.8.電梯系統指示燈模塊作用：用于點亮、熄滅電梯系統內的指示燈。梯形圖:m1b204 |(y021m112206 iirar號(y022m1u208 | p mcsy020m117210 ii廳3f|號茜<yo13>

15、;<y012>m121(you ry2tfim122 -ii 廳1(8號檢<y010圖4.12電梯指示燈模塊梯形圖4.2.9.按鈕重按消號模塊作用：當重現按下已經點亮的按鈕吋，此按鈕所對應鎖存信號立即消除。梯形圖:x0i6t卜y0141內36枝開門電緘xdi4 youi 卜4 1192j3x0i1 you t i / f 門廳門胞機 b238xoio yomtl11門廳21怖開門電仇xo07 youni p"i ifftfttiffmil 田248x006 yoh門斤1擠hl開門亀機yd15253 iflzrst co c6xim機圖4.13按鈕重按消號模塊梯形圖4

16、210.無操作復位模塊作用：當電梯在10s內未接受到召喚信號且為運行，及電梯不在一樓，則電梯會自動復位（回一樓）。梯形圖如下:ydi6y017260 h14電帆 .(iek200 (t6 無祐蝕 fl回1釀(m137>圖4.14無操作復位模塊梯形圖43程序清單（見附件）5. 仿真調試過程gx works2中，通過選擇debug （調試）start/stop simulation（模擬開始 / 停止）（r）即可開始程序的模擬運行。現就、兩個原則對系統進行仿真調試示例：點擊按鈕開始仿真，如圖5.1所示:圖5.1仿真過程將x011 （三樓門廳按鈕）置為on,再置為off。接下來快速將x07 （2樓門 廳下按鈕）置為on,再置為off。表示三樓門廳處、及二樓門廳處有召喚信號， 可觀察到y16 （上升電機）有信號，代表電機開始上升。如圖5.2所示。圖5.2仿真過程將x03 （二層上認址信號）置為1,發現開門電機并未為1o然后置x04 （三樓認