第一篇:轨道车辆控制系统PLC实验报告
Compilation of reports 20XX 报 告 汇 编
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S7-200 PLC 轨道车辆控
制系统编程
廖裕豪 13225010 机电 1306
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实验一
(1)任务描述
如图所示,要以 A1、A2 控制箱体的液位。
初始状态 A1 关闭,A2 开启,水位超过最大值 Hmax。
a、当出口门 A2 开一定时间(即延时 10S)戒液位下降到规定的最低值 Hmin 时,关闭 A2,打开 A1。
b、当液位上升到最大值 Hmax,就将入口门 A1 关闭,打开 A2。
(2)任务分析
此实验要求较为简单,是一个水箱水位的循环反馈控制,可根据设定的初始条件运用顺序功能图法戒者直接使用经验法进行编写,其中顺序功能图法思路较为清晰,而经验法则需要有
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在所给初始条件(A2 开,A1 关,水位超过 Hmax)下:
放水口工作的条件:总开启开关打开(I0.0 为高电平)停止开关断开(I0.1 设为常闭触点)丏最高水位检测产生了脉冲信号,通过中间寄存器 M1.0 使之自锁,在高水位脉冲消失后仍能继续保持 A2开启,同时在满足开启放水口条件的同时需出发定时器,定时器时间到后要切断放水口开启进水口,故需串联定时器的常闭触点在放水口线路中,检测到最低水位脉冲时亦停止放水,故串联低水位 I0.3 的常闭触点,在 M1.0 后并联放水口输出信号Q0.1 高水位信号 I0.2 的常开触点; 进水口开启条件:最低水位检测信号的常开触点不定时器的常开触点并联,另需并联进水口的输出信号 Q0.0 以自锁,同时串联最高水位的检测信号的常闭触点。
(3)硬件设计 ① I/O 地址分配表以及其他编程元件地址分配表 输入元件 地址 输出元件 地址 系统开启 I0.0 进水阀 A1 Q0.0 系统停止 I0.1 放水阀 A2 Q0.1 最大水位检测 I0.2
最低水位检测 I0.3
报告文档·借鉴学习word 可编辑·实用文档 其他编程元件 编程元件 地址 PT 值 作用 定时器 T37 100(10s)
放水阀放水限时(4)软件设计流程 顺序功能图:
二次接线图:
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梯形图:
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实验结果:
水箱水位在最高与最低水位间循环 1、I0.0 动作后(程序启动),Q0.1 指示灯亮(A2 口开启)。
2、延时 1 秒后,Q0.1 指示灯熄灭(A2 口关闭),Q0.0 指示灯亮(A1口开启);戒者 I0,1 动作后(水位过低信号触发),Q0.1 指示灯熄灭(A2 口关闭),Q0.0 指示灯亮(A1 口开启)。
3、I0.2 动作后(水位过高信号触发),Q0.0 指示灯熄灭(A1 口关闭),Q0.1 指示灯亮(A2 口开启)
报告文档·借鉴学习word 可编辑·实用文档 实验二 彩色喷泉控制的 PLC 实现(1)任务描述 一个彩色喷泉系统有六个喷头三个灯,系统的控制要求如下:
1、SB1 为系统的起动按钮。SB2 为系统的停止键。
2、启动系统后,首先 1、2 号喷头喷水,L1(红灯)亮。
3、延时 2s 后,3、5 号喷头喷水,同时 L2(黄灯)亮;1、2号喷头停止喷水,L1(红灯)灭。
4、延时 4s 后,4、6 号喷头喷水,同时 L3(绿灯亮);3、5号喷头停止喷水,L2(黄灯)灭。
5、延时 4s 后,1 号至 6 号喷头同时喷水,灯 L1 至 L3 同时亮;延时 2 秒后,1 号至 6 号喷头同时停止喷水,灯 L1 至 L3 同时灭。
6、结束。
系统的模型图如下:
(2)任务分析:
本实验顺序结构明显,使用时序功能图法进行编程。
时序法:各步间有连续丏固定的时间关系丏转换条件为时间故可用时序法进行编程。丏只需一个定时器(3)硬件设计 ①PLC 选型及配置
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本实验有 6 个喷头和 3 个彩灯需要控制,故需要 9 个输出信号端;启动和停止按钮占用两个输入端。故选用 S7-224XP 即可满足需求。
②I/O 地址分配表以及其他编程元件地址分配表 输入输出元件表格(顺序功能图法和时序法相同)
输出元件 喷头 1 喷头 2 彩灯 1(红)
喷头 3 喷头 4 彩灯 2(黄)
喷头 5 喷头 6 彩灯 3(绿)
地址 Q0.1 Q0.2 Q0.3 输入元件 启动 停止
地址 I1.0 I1.1
其他编程元件表格(时序法)编程元件 地址 PT 值 作用 定时器 T37 200(20s)
为各步执行提供时间标准 定时器 T38 400(40s)
为各步执行提供时间标准 定时器 T39 400(40s)
为各步执行提供时间标准
报告文档·借鉴学习word 可编辑·实用文档 定时器 T40 200(20s)
为各步执行提供时间标准 中间寄存器 M0.0 —— 控制各步执行
时序功能图
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报告文档·借鉴学习word 可编辑·实用文档 梯形图
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实验结果:
① I1.0 动作(启动系统)后,首先 Q0.0,Q0.1,Q0.6指示灯点亮(1、2 号喷头喷水,L1(红灯)亮)。
② 时 延时 2s 后,Q0.2,Q0.4,Q0.7 指示灯点亮(3、5 号喷头喷水,时 同时 L2(黄灯)亮);Q0.0,Q0.1,Q0.6 指示灯熄灭(1、2 号 号喷头停止喷水,L1(红灯)灭)。
③ 时 延时 4s 后,Q0.3,Q0.5,Q1.0 指示灯点亮(4、6 号喷头喷时 水,同时 L3(绿灯亮));Q0.2,Q0.4,Q0.7 指示灯熄灭(3、5号喷头停止喷水,L2(黄灯)灭)。
④ 时 延时 4s 后,Q0.0~Q1.0 指示灯同时点亮(1 号至 6 号喷头同时灯 喷水,灯 L1 至 至 L3 同时亮);延时 2 秒后,Q0.0~Q1.0 指示灯同时熄灭(1 号至 6 号喷头同时停止喷水,灯 L1 至 至 L3 同时灭)。
报告文档·借鉴学习word 可编辑·实用文档 实验三 汽车自动清洗系统(1 1)
任务描述
一台汽车自动清洗机的动作程序按以下要求进行:
1、按下启动按钮时,打开喷淋阀门,同时清洗机传送带开始移动汽车。2、当检测到汽车到达刷洗距离,停止传送带工作,启动第一旋转刷子开始刷洗汽车轮子,延时 2 2 秒后,停止第一旋转刷子,启动传送带工作。3、延时 5 5 秒后,停止喷淋,停止传送带工作,启 动第二旋转刷子开始刷洗汽车的前部。4、延时 5 5 秒后,停止第二旋转刷子,启动第三旋转刷子开始刷洗汽车的顶部。5、延时 5 5 秒,停止第三旋转刷子,启动传送带工作。6、延时 2 2 秒后,停止传送带工作,启动第二旋转刷子刷洗汽车的后部。7、延时 5 5 秒后,停止第二旋转刷子, ,。
同时打开暖风,进行烘干。8、延时 0 10 秒,停止烘干,启动传送带工作,当检测到汽车离开,停止传送带工作。9、当按下停止开关时,任何时候都可以停止所有的动作。、结束。
(2 2)任务分析
本实验顺序结构明显,由一系列相继激活的步组成,每一步后面
报告文档·借鉴学习word 可编辑·实用文档 仅有一个转 换,且每一步后面仅有一个步,故可用单序列的顺序功能图法的结构进行编程。
((3))
硬件设计 ① ①PLC 选型及配置 到 该实验需要用到 4 个输入口 6 个输出口,故使用 224XP 即 即可满足要求。
② ②I/O 地址分配表以及其他编程元件地址分配表 输入元件 件 启动按钮 钮 检测按钮 钮 停止开关 关 1 离开开关 关 2
地址 I1.4 I1.5 I0.2 I0.3
输出元件 件 旋转刷子 子 1 旋转刷子 子 2 旋转刷子 子 3 喷淋阀门 门 传送带 暖风机 地址 Q0.1 Q0.2 Q0.3 Q1.0 Q1.1 Q0.4
编程元件 地址 PT 值 作用 定时器 T37 20(2S)各步延时 定时器 T38 50(5S)各步延时 定时器 T39 50(5S)各步延时 定时器 T40 50(5S)各步延时 定时器 T41 20(2S)各步延时 定时器 T42 50(5S)各步延时
报告文档·借鉴学习word 可编辑·实用文档 定时器 T43 100(10S)各步延时 顺序控制继电器 M0.0~M1.1 —— 存放各工作步 ③ ③PLC 的二次接线图
((4))
软件设计流程 顺序功能图:
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梯形图:
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实验结果:
1、按下 I1.4(启动按 钮)时,1 Q0.1 指示灯点亮(打开喷淋阀门),同时 1 Q1.1 指示灯点亮(清洗机传送带开始移动汽车)。2、当 5 I1.5 产生动作(检测到汽车到达刷洗距离),1 Q1.1 指示灯熄灭(停止传送带工作),1 Q0.1 指示灯点亮(启动第一旋转刷子开始刷洗汽车轮子),延时 2 2 秒后,1 Q0.1 指示灯熄灭(停止第一旋转刷子),1 Q1.1 指示灯点亮(启动传送带工作)。3、延时 5 5 秒后,0 Q1.0 指示灯熄灭(停止喷淋),1 Q1.1 指示灯熄灭(停止传送带工作),2 Q0.2 指示灯点亮(启动第二旋转刷子开始刷洗汽车的前部)。4、延时 5 5 秒后,2 Q0.2 指示灯熄 灭(停止第二旋转刷子),Q0.3指示灯点亮(启动第三旋转刷子开始刷洗汽车的顶部)。5、延时 5 5 秒,3 Q0.3 指示灯熄灭(停止第三旋转刷子),1 Q1.1 指示灯点亮(启动传送带工作)。6、延时 2 2 秒后,1 Q1.1 指示灯熄灭(停止传送带工作),2 Q0.2 指示灯点亮(启动第二旋转刷子刷洗汽车的后部)。7、延时 5 5 秒后,2 Q0.2 指示灯熄灭(停止第二旋转刷子), , 同时4 Q0.4 指示灯点亮(打开暖风,进行烘干)。8、延时 0 10 秒,4 Q0.4 指示灯熄灭(停止烘干),1 Q1.1 指示灯点亮(启动传送带工作),当 3 I0.3 动作(检测到汽车离开)),1 Q1.1 指示灯熄灭(停止传送带工作)。
报告文档·借鉴学习word 可编辑·实用文档 9 9、当 2 I0.2 动作时(按下停止开关),任何时候都可以停止所有的动作。、结束。
实验四、交叉路口交通信号灯控制
(1 1)
任务描述
按照给定的时序图以时间方式控制南北和东西交通信号灯。
(2 2)
任务分析
交通信号灯完全以时间为控制量,且以一定规律周期性循环,可以以东西向红灯一个周期为整体周期使用时序法进行编程。
(3 3)
硬件设计
①C PLC 选型及配置
实验选用 224XP,使用5 Q0.0~Q0.5 作为六盏灯的控制信号输出端。
②O I/O 地址分配表以及其他编程元件地址分配表
输出元件
红 灯(东西)
黄 灯(东西)
绿 灯(东西)
红 灯(南北)
黄 灯(南北)
绿 灯(南北)
地址
Q0.0
Q0.1
Q0.2
Q0.3
Q0.4
Q0.5
报告文档·借鉴学习word 可编辑·实用文档 编程元件
地址
T PT 值
作用
定时器
T37
1200(120S)
提供各步执行时间标准
③C PLC 的二次接线图
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报告文档·借鉴学习word 可编辑·实用文档(4 4)
软件设计流程
控制时序图:
Q0.0~Q0.5 分别控制东西向红、黄、绿灯,南北向红、黄、绿灯,通过比较指令判断各灯的点亮顺序,通过数据传送指令控制各输出端状态。
梯形图:
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实验结果:
报告文档·借鉴学习word 可编辑·实用文档 运行 PLC 后 ① 南北红,东西红点亮 10S ② 东西红,南北绿点亮 40S ③ 东西红,南北黄点亮 10S ④ 东西红,南北红点亮 10S ⑤ 东西绿,南北红点亮 40S ⑥ 东西黄,南北红点亮 10S ① ~ ⑥ 循环执行
实验五 轨道车辆侧门控制系统
((1))
任务描述 两个开关按钮,分别负责车门的开关,有两个接近开关,负责人员接近探测。在关门时任意接近开关动作,关门动作立即停止,转入开门动作。待接近开关动作消失后 1 秒后,再转入关门动作。
((3))
硬件设计(4)①PLC 选型及配置(5)实验选用西门子 224XP,需要 6 个输入端口,2 个输出信号端口。
(6)②I/O 地址分配表以及其他编程元件地址分配表 输入元件 地址 输出元件 地址 开门按钮 I0.0 开门 Q0.0
报告文档·借鉴学习word 可编辑·实用文档 关门按钮 I0.1 关门 Q0.1 防夹开关 I0.2 异物信号 Q0.2(7)其他编程元件表格:
编程元件 地址 PT 值 作用 定时器 T37 10(1S)
各循环步骤间延时
顺序功能图
二次接线图
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实验结果:
I0.0 点亮(按动开门按钮),Q0.0 指示灯亮(侧门打开)。
I0.1 点亮(按动关门按钮),Q0.0 指示灯灭,Q0.1 指示灯亮(侧门关闭)。
在点亮 I0.1 之后,点亮 I0.2,Q0.1 指示灯灭,Q0.0 指示灯亮(侧门打开),Q0.2 指示灯亮(有异物信号)。
过一段时间。关闭 I0.2,延时 1 秒后,Q0.0、Q0.2 指示灯灭(异物信号消失),Q0.1 指示灯亮(侧门继续关闭)。
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实验感想以及收获
通过这三个星期的 plc 轨道车辆控制系统学习,我懂得了丌少新的知识,我们学习的是德国制造的西门子 sp-700 的 plc 硬件配合编程软件 V4.0 STEP 7 MicroWIN SP9 进行控制程序的学习和编制。这套系统非常可靠实用。通过 PLC 控制系统实现整车逡辑控制的无触点化,控制逡辑软件化,提高了整车可靠性。
机车所有开关量输入、输出信号,均采用光电隔离,为 PLC 的安全运行提供了可靠保证。
机车所有开关量输入、输出信号,均有 LED 指示灯,指示信号的输入、输出状态,这对了解机车工作状态、快速排除机车故障,提供了有利支持。
系统结构明晰,有利于排查机车电气系统的故障,简化了系统的常规维护。
我们学习了几种常用的编程方法,包括经验法和顺序功能图法,我认为经验法使用起来更加得心应手,编出来的程序也更加精炼简介,而顺序功能图法虽然思路清晰,一步一步地跟着走,但是编出来的程序非常繁琐,我个人丌挑喜欢。
报告文档·借鉴学习word 可编辑·实用文档 所以我的程序大多用的是实验室老师教我们用的方法,以此吸取经验,简洁,快捷地编出我们想要的程序,节省时间和精力,同时达到目的。可谓是一举两得。
Plc 的学习过程一开始因为没有入门,也可能是没有习惯老师的口音,所以在课堂上稍微有些提丌起兴趣,后来经过实验操作,自己的摸索和同学的指导后,渐渐发现 plc 编程并丌枯燥,当自己编出第一个程序的时候,那种成就感难以言表,也对 plc 学习产生浓厚的兴趣,最后也谢谢老师们的耐心,特别是答辩时的与注和耐心和独到的提问以及对我们的包容和照顾,谢谢老师。
第二篇:PLC实验报告
可编程控制器及应用
(自动化专业)实验报告
班级:自动化101 姓名:李伟杰 学号:41050011 北京科技大学自动化学院
实验一:优先抢答器设计
实验目的:
掌握step7的基本使用方法; 掌握控制系统设计的一般步骤:了解控制要求,设计硬件连接图,规划程序结构,编辑变量表,分别编辑程序块,调试程序。
学习使用PLCSIM软件模拟真实PLC调试程序的方法。
实验原理:
参赛者要抢答主持人所提问题时,需抢先按下桌上的按钮;指示灯亮后需待主持人按下“复位”键R后才熄灯;对初中班学生照顾,只要按下SB11和SB12中任一个按钮灯HL1都亮;对高三班学生限制,只有SB31和SB32都按下时灯HL3才亮;若在主持人按下“开始”按钮S后10s内有抢答按钮压下,则电磁铁YC得电,使彩球摇动,以示竞赛者得到一次幸运的机会;如果定时到仍未有抢答,则禁止继续抢答。
实验设备:
计算机一台,simatic manager软件,simatic s7-plcsim运行环境。
实验步骤: 1.打开simatic manager软件,新建一个项目。右击新建的项目,插入新对象,选择simatic 300 站点。打开simatic 300 站点,单击硬件开始硬件设置。
硬件连接图
2.打开程序,开始设计符号
3.打开“块-OB1”开始设计程序。
保存并下载 4.调试与运行
主持人按下开始按钮
假如初一组抢到
假如高一组抢到
假如高三组抢到
假如超过10S后,抢答器自动关闭,此时再按抢答按钮指示灯不亮
实验结论:
仿真过程中,6是复位键,5是开始键,4、3是高三组抢答按钮,2是高一组抢答按钮,1、0是初一组抢答按钮。启动仿真,选中run这一项,当按下开始键时,如果在十秒钟之内没有动作,抢答器停止工作,十秒钟后再选,所有灯都不亮。在十秒钟之内,输入端0、1先任何一个选中,输出端的0号灯亮,彩球跑到初中组。输入端2先被选中,输出端1号灯亮,彩球跑到高一组。输入端3、4同时先被选中,输出端2号灯亮,彩球跑到高三组。主持人按下复位按钮,所有灯全都灭掉,再按下开始按钮,开始新一轮抢答。
实验二:物品分选系统设计
YV PH1 PH2 M PH3 LS
实验目的:
掌握step7的基本使用方法; 掌握控制系统设计的一般步骤:了解控制要求,设计硬件连接图,规划程序结构,编辑变量表,分别编辑程序块,调试程序。
学习使用PLCSIM软件模拟真实PLC调试程序的方法。
实验设备:
计算机一台,simatic manager软件,simatic s7-plcsim运行环境。
实验原理:
传送带的主动轮由一台交流电动机M拖动,该电动机的通断由接触器KM控制,从动轮上装有脉冲发生器LS,每传送一个物品,LS发出一个脉冲,作为物品发送的检测信号,次品检测在传送带的0号位进行,由光电检测装置PH1检测,当次品在传送带上继续往前走,到4号位置时应使电磁铁YV通电,电磁铁向前推,次品落下,当光电开关PH2检测到次品落下时,给出信号,让电磁铁YV断电,电磁铁缩回,正品则到第9号位置时装入箱中,光电开关PH3为正品装箱计数检测用。
实验步骤:
1.打开simatic manager软件,新建一个项目。右击新建的项目,插入新对象,选择simatic 300 站点。打开simatic 300 站点,单击硬件开始硬件设置。
2.打开程序,开始设计符号
3.打开“块-OB1”开始设计程序。
保存并下载 4.调试与运行
传送带启动
传送带停止
次品标志复位 次品推出标志
传送带移动
将次品推下
次品落下后复位
正品计数器
正品箱装满后,指示灯亮
实验结论:
仿真过程中,按下6,分选起开始启动,按下1时,开始检测物品,脉冲发生器被打开,选择2,次品被检测出来,选择3,正品被检测出来,并且开始计数,当正品满20个后,箱子被装满,停止检测,待换完箱子后,按复位键,再按开始键,重新开始检测。
第三篇:PLC实验报告
实验一 基本逻辑指令实验
一、目的要求
1.熟悉PLC实验装置,电路接线和开机、关机步骤。2.熟悉FX编程软件的使用方法。3.掌握基本指令的使用方法。
4.学会用基本指令实现系统的编程。
5.学会PLC程序调试的基本步骤及方法。
二、所需实验设施设备
1.PLC主机模块、24V电源模块 2.基本指令编程练习实验模块 3.计算机一台 4.连接导线若干
三、实验任务:
1、先对如下程序进行理论分析,写出理论分析的程序结果及程序调试的步骤,画出PLC的外部I/O接线图(预习)
2、通过程序运行的结果加以验证。
3、写出运行后的结果,将理论分析与实验结果进行比较
4、心得体会:本次实验中遇到的问题、解决方案及收获。(1)
PLC的外部I/O接线图
(2)
四、实验步骤:
1、先了解FX1N-40MR PLC的组成,输入X及其输入公共端、输出Y及其对应的公共端COM0~COM5,RUN/STOP开关及各指示灯的作用,基本指令编程练习模块的构成等。
2、先根据PLC的外部I/O接线图将电路连接好,检查无误,将RUN/STOP开关置于STOP后,接入主机电源接通。
3、在计算机上启动FX编程软件,新建文件,进入编程环境。
4、根据实验内容,在FX编程环境下输入程序后传入给PLC中。
5、运行程序,写出运行结果。
本次实验知识点:
1、基本指令编程练习实验模块的构成
2、PLC主机输出端与输出公共端的对应关系:
Y0:COM0,Y1:COM1,Y2、Y3:COM2,Y4、Y5、Y6、Y7:COM3,Y10、Y11、Y12、Y13:COM4,Y14、Y15、Y16、Y17:COM5
3、在传程序时,主机要置“STOP”状态。
实验二 定时器、计数器指令实验
一、目的要求
1.熟悉FX编程软件的使用方法 2.掌握定时器、计数器的使用方法
3.学会用定时器、计数器实现系统的编程。
二、所需实验设施设备
1.PLC主机模块、24V电源模块 2.基本指令编程练习实验模块 3.计算机一台 4.连接导线若干
三、实验任务:
1、先对如下程序进行理论分析,写出理论分析的程序结果及程序调试的步骤,画出PLC的外部I/O接线图(预习)
2、通过程序运行的结果加以验证。
3、写出运行后的结果,将理论分析与实验结果进行比较
4、心得体会:本次实验中遇到的问题、解决方案及收获。(1)定时器实验
(2)计数器实验
PLC的外部I/O接线图
(3)定时器计数器扩展实验
四、实验步骤:
1、先了解FX1N-40MR PLC的组成,输入X及其输入公共端、输出Y及其对应的公共端COM0~COM5,RUN/STOP开关及各指示灯的作用,基本指令编程练习模块的构成等。
2、先根据PLC的外部I/O接线图将电路连接好,检查无误,将RUN/STOP开关置于STOP后,接入主机电源接通。
3、在计算机上启动FX编程软件,新建文件,进入编程环境。
4、根据实验内容,在FX编程环境下输入程序后传入给PLC中。
5、运行程序,写出运行结果。
实验三 三彩灯的顺序控制实验
一、目的要求
1.进一步熟悉FX编程软件的使用方法。2.进一步熟悉PLC基本指令的编程方法。
二、所需实验设施设备
1.PLC主机模块、24V电源模块 2.基本指令编程练习实验模块 3.计算机一台 4.连接导线若干
三、实验任务:
1、先根据控制要求,分配I/O地址,画出PLC的外部I/O接线图(预习)
2、根据I/O地址的分配,编制程序(预习)
3、观察运行后的结果,看实验结果与控制要求是否相符。
4、心得体会:本次实验中遇到的问题、解决方案及收获。
四、控制要求 1.控制要求
按下按钮X0,红灯Y0亮2S后灭,接着黄灯Y1亮,亮2S后灭,接着绿灯Y2亮,亮2S后灭„„如此循环,按停止按钮X1,停止工作。
五、实验步骤:
1、先根据控制要求进行I/O地址分配,画出PLC的外部I/O接线图将电路连接好,检查无误,将RUN/STOP开关置于STOP后,接入主机电源接通。
2、将编制好的程序传入给PLC,调试程序。
3、、按下启动按钮,然后按停止按钮,观察运行的结果
实验四 电动机的星/三角形换接启动控制
一、目的要求
1.掌握电动机的星/三角型换接启动主回路的接线。
2.学会用可编程控制器实现电动机星/三角型换接降压起动过程的编程方法。
二、所需实验设施设备 1.PLC主机模块
2.电动机的星/三角形换接启动控制实验模块 3.计算机一台 4.连接导线若干
三、实验任务:
1、熟悉电动机的星/三角形换接启动控制模块上主电路的接线(预习)
1、先根据控制要求,分配I/O地址,画出PLC的外部I/O接线图(预习)
2、根据I/O地址的分配,编制程序(预习)
3、观察运行后的结果,看实验结果与控制要求是否相符。
4、心得体会:本次实验中遇到的问题、解决方案及收获。
四、控制要求及分析 1.控制要求
合上起动按钮KM1接通,1s后KM3接通,电动机先作星形连接启动,电机起动经5s后,KM3断开,0.1s后,KM2接通,切换到三角形连接运行。按下停止按钮,电动机停止运行。
2、实验模块
五、实验步骤:
1、将三相电源断开,根据主电路图将主电路连接好,并确认无误。
2、、先根据控制要求进行I/O地址分配,根据PLC的外部I/O接线图将电路连接好,检查无误,将RUN/STOP开关置于STOP后,接入主机电源接通。
3、将编制好的程序传入给PLC,调试程序。
4、合上三相电源的开关,按下启动按钮,然后按下停止按钮。观察运行的结果
实验五 声光报警电路的设计
一、目的要求
1.进一步熟悉定时器的基本使用方法
2、根据控制要求,掌握PLC的编程和程序调试方法。
3、掌握时序循环设计法的用法。
4、了解用PLC解决一个实际问题的全过程。
二、所需实验设施设备
1.PLC主机模块、24V电源模块
2.基本指令编程练习实验模块、天塔之光实验模块 3.计算机一台 4.连接导线若干
三、实验任务:
1、先根据控制要求,分配I/O地址,画出PLC的外部I/O接线图(预习)
2、根据I/O地址的分配,编制程序(预习)
3、观察运行后的结果,看实验结果与控制要求是否相符。
4、心得体会:本次实验中遇到的问题、解决方案及收获。
四、控制要求及分析 1.控制要求
当有故障(X0为ON时),报警灯Y0闪烁,同时蜂鸣器Y1响;当维修人员来时,按下复位按钮X1,蜂鸣器Y1停,报警灯Y0变为常亮;当故障排除后,灯灭。X2为报警灯的测试信号,X2接通则Y0接通。闪烁要求按1S水位ON,1S的OFF交替闪烁。
五、实验步骤:
1、先根据控制要求进行I/O地址分配,画出PLC的外部I/O接线图将电路连接好,检查无误,将RUN/STOP开关置于STOP后,接入主机电源接通。
2、将编制好的程序传入给PLC,调试程序。结合控制要求,模拟实际情况给出输入信号,观察运行的结果
实验六 四组抢答器的设计
一、目的要求
1.掌握自锁、互锁的编程方法。
2、根据控制要求,掌握PLC的编程和程序调试方法。3.用PLC构成抢答器系统。
二、所需实验设施设备
1.PLC主机模块、24V电源模块
2.基本指令编程练习实验模块 3.计算机一台 4.连接导线若干
三、实验任务:
1、先根据控制要求,分配I/O地址,画出PLC的外部I/O接线图(预习)
2、根据I/O地址的分配,编制程序(预习)
3、观察运行后的结果,看实验结果与控制要求是否相符。
4、心得体会:本次实验中遇到的问题、解决方案及收获。
四、控制要求及分析 1.控制要求
控制一个四人组抢答器,任一组抢先按下后,显示器能及时显示该组的编号,同时锁住其他抢答器,使其他组按下无效,抢答器有复位按钮,复位后可重新抢答。
五、实验步骤:
1、先根据控制要求进行I/O地址分配,画出PLC的外部I/O接线图将电路连接好,检查无误,将RUN/STOP开关置于STOP后,接入主机电源接通。
2、将编制好的程序传入给PLC,调试程序。结合控制要求,模拟实际情况给出输入信号,观察运行的结果
实验七 十字路口交通灯的控制
一、目的要求
1.进一步熟悉定时器的基本使用方法
2、根据控制要求,掌握PLC的编程和程序调试方法。
3、掌握时序循环设计法的用法
4、了解用PLC解决一个实际问题的全过程。
二、所需实验设施设备
1.PLC主机模块、24V电源模块 2.十字路口交通灯控制实验模块 3.计算机一台 4.连接导线若干
三、实验任务:
1、先根据控制要求,分配I/O地址,画出PLC的外部I/O接线图(预习)
2、根据I/O地址的分配,编制程序(预习)
3、观察运行后的结果,看实验结果与控制要求是否相符。
4、心得体会:本次实验中遇到的问题、解决方案及收获。
四、控制要求及分析
1、控制要求;信号灯受一个起动开关控制,当起动开关接通时,信号灯系统开始工作,且先东西红灯亮,南北绿灯亮。当起动开关断开时,所有信号灯都熄灭。东西红灯亮维持10S,在东西红灯亮的同时南北绿灯也亮,并维持5S,到5S时,南北绿灯闪亮,闪亮3S后熄灭。在南北绿灯熄灭时,南北黄灯亮,并维持2S。到2S时,南北黄灯熄灭,红灯亮,同时,东西红灯熄灭,绿灯亮。南北红灯亮维持9S,东西绿灯亮维持4S,然后闪亮3S后熄灭。同时东西黄灯亮,维持2S后熄灭,周而复始。在绿灯工作时,此方向的车辆可以通行。
五、实验步骤:
1、先根据控制要求进行I/O地址分配,画出PLC的外部I/O接线图将电路连接好,检查无误,将RUN/STOP开关置于STOP后,接入主机电源接通。
2、将编制好的程序传入给PLC,调试程序。
3、、合上开关SD,观察运行的结果
实验八
水塔水位控制
一、目的要求
1.进一步熟悉PLC基本指令的编程方法。
2、根据控制要求,掌握PLC的编程和程序调试方法。
3、、了解用PLC解决一个实际问题的全过程。
二、所需实验设施设备
1.PLC主机模块、24V电源模块 2.水塔水位控制实验模块 3.计算机一台 4.连接导线若干
三、实验任务:
1、先根据控制要求,分配I/O地址,画出PLC的外部I/O接线图(预习)
2、根据I/O地址的分配,编制程序(预习)
3、观察运行后的结果,看实验结果与控制要求是否相符。
4、心得体会:本次实验中遇到的问题、解决方案及收获。
四、控制要求及分析 1.控制要求
当水池水位低于水池低水位界(S4为ON表示),阀Y打开进水(Y为ON)定时器开始定时,4秒后,如果S4还不为OFF,那么阀Y指示灯闪烁,表示阀Y没有进水,出现故障,S3为ON后,阀Y关闭(Y为OFF)。当S4为OFF时,且水塔水位低于水塔低水位界时S2为ON,电机M1运转抽水。当水塔水位高于水塔高水位界时电机M1停止。
2、实验模块
五、实验步骤:
1、先根据控制要求进行I/O地址分配,画出PLC的外部I/O接线图将电路连接好,检查无误,将RUN/STOP开关置于STOP后,接入主机电源接通。
2、将编制好的程序传入给PLC,调试程序。结合控制要求,模拟实际情况给出输入信号,观察运行的结果
实验九 步进指令编程实验
一、目的要求
1.进一步熟悉FX编程软件的使用方法。2.掌握步进指令的使用方法。3.掌握与、或等指令的使用方法。4.学会用步进指令实现系统的编程。
5.掌握步进指令的画法和含义。
二、所需实验设施设备
1.PLC主机模块、24V电源模块 2.基本指令编程练习实验模块 3.计算机一台 4.连接导线若干
三、实验任务:
1、先根据控制要求,分配I/O地址,画出PLC的外部I/O接线图(预习)
2、根据I/O地址的分配,编制程序(预习)
3、观察运行后的结果,看实验结果与控制要求是否相符。
4、心得体会:本次实验中遇到的问题、解决方案及收获。
四、控制要求及分析 1.控制要求
按下按钮X0,Y0亮2S后灭,接着Y1亮,亮2S后灭,接着Y2亮,亮2S后灭接着Y0有亮,如此循环,按停止按钮X1,停止工作。
五、实验步骤:
1、先根据控制要求进行I/O地址分配,画出PLC的外部I/O接线图将电路连接好,检查无误,将RUN/STOP开关置于STOP后,接入主机电源接通。
2、将编制好的程序传入给PLC,调试程序。按下起动按钮,然后按下停止按钮,观察运行的结果
实验十
机械手的动作模拟
一、目的要求
1.通过实验掌握PLC控制系统的硬件电路、程序设计方法及对软件的编辑和调试
2、了解机械手的工作原理
3、进一步掌握顺序控制设计的方法和技巧
4、了解用PLC解决一个实际问题的全过程。
二、所需实验设施设备
1.PLC主机模块、24V电源模块 2.机械手动作的模拟实验模块 3.计算机一台 4.连接导线若干
三、实验任务:
1、先根据控制要求,分配I/O地址,画出PLC的外部I/O接线图(预习)
2、根据I/O地址的分配,编制程序(预习)
3、观察运行后的结果,看实验结果与控制要求是否相符。
4、心得体会:本次实验中遇到的问题、解决方案及收获。
本次实验编程难点:
1、程序中连续的处理(自锁借助辅助继电器)
2、整个过程的模拟
四、控制要求
1.控制要求(要求任选1个完成)工作过程如图所示,有八个动作,即为:
(1)
初始状态,机械手在原位,原位指示灯亮,按下起动按钮后机械手可以连续的工作,当按下停止按钮时,要把当前的工作周期处理完后停下。
(2)在原点位置按启动按钮X0,机械手自动运行一个工作周期后回到原点停止。若在中途按下停止按钮X5时停止当前的工作,再按下X0又从断点处继续运行,回到原点处自动停止。
五、实验步骤:
1、先根据控制要求进行I/O地址分配,画出PLC的外部I/O接线图将电路连接好,检查无误,将RUN/STOP开关置于STOP后,接入主机电源接通。
2、将编制好的程序传入给PLC,调试程序。结合控制要求,模拟实际情况给出输入信号,观察运行的结果
实验十一
液体混合装置控制的模拟
一、目的要求
1.通过实验掌握PLC控制系统的硬件电路、程序设计方法及对软件的编辑和调试
2、了解液体混合装置的工作原理
3、进一步掌握顺序控制设计的方法和技巧
4、了解用PLC解决一个实际问题的全过程。
二、所需实验设施设备
1.PLC主机模块、24V电源模块 2.液体混合控制实验模块 3.计算机一台 4.连接导线若干
三、实验任务:
1、先根据控制要求,分配I/O地址,画出PLC的外部I/O接线图(预习)
2、根据I/O地址的分配,编制程序(预习)
3、观察运行后的结果,看实验结果与控制要求是否相符。
4、心得体会:本次实验中遇到的问题、解决方案及收获。本次实验编程难点:体现在编程中(1)连续的处理
(2)初始状态的处理
四、控制要求及分析 1.控制要求
本装置为两种液体混合模拟装置,SL1、SL2、SL3为液面传感器,液体A、B阀门与混合液阀门由电磁阀YV1、YV2、YV3控制,M为搅匀电机,控制要求如下:
初始状态:装置投入运行时,液体A、B阀门关闭,混合液阀门打开排残余液体,3秒将后容器放空混合液阀门关闭。
启动操作:按下启动按钮SB1,装置就开始按下列约定的规律操作:
液体A阀门打开,液体A流入容器。当液面到达SL2时,SL2接通,关闭液体A阀门,打开液体B阀门。液面到达SL1时,关闭液体B阀门,搅匀电机开始搅匀。搅匀电机工作6秒后停止搅动,混合液体阀门打开,开始放出混合液体。当液面下降到SL3时,SL3由接通变为断开,再过2秒后,容器放空,混合液阀门关闭,开始下一周期。
停止操作:按下停止按钮SB2后,在当前的混合液操作处理完毕后,才停止操作(停在初始状态上)。
2、实验模块;
S03S到启动Y4T0混合液体阀开K30S20中液位X2Y1Y2高液位X3放液体AS21S22T1放液体BY2T1Y4T2低液位X1搅拌K60排混合液S23T2K20
3、根据SFC图完成STL的编写:
方法一:根据上面的SFC图若S23后返回到S0,初始状态部分程序的编写如下。
方法二:根据上面的SFC图,若S23后返回到S20,如何处理?
五、实验步骤:
1、先根据控制要求进行I/O地址分配,画出PLC的外部I/O接线图将电路连接好,检查无误,将RUN/STOP开关置于STOP后,接入主机电源接通。
2、将编制好的程序传入给PLC,调试程序。3 合上开关,观察运行的结果
实验十二
LED数码显示控制
一、目的要求
1.掌握PLC的步进指令STL、RET,功能指令MOV在控制中的应用及其编程方法。
2、了解LED数码显示的工作原理。
二、所需实验设施设备
1.PLC主机模块、24V电源模块 2.LED数码显示控制实验模块 3.计算机一台 4.连接导线若干
三、实验任务:
1、先根据控制要求,分配I/O地址,画出PLC的外部I/O接线图(预习)
2、根据I/O地址的分配,编制程序(预习)
3、观察运行后的结果,看实验结果与控制要求是否相符。
4、心得体会:本次实验中遇到的问题、解决方案及收获。本次实验难点:
停止的处理,即实现开关断开灯灭,停止工作,合上开关能重新开始工作。(提示:区间复位指令的应用)。
四、控制要求及分析 1.控制要求:
按下开关,由LED发光二极管模拟的数码管开始显示:显示次序是0、1、2、3、4、5再返回初始显示并循环。开关断开灯灭,立即停止工作,合上开关能重新开始工作。
2、分析:
难点:停止的处理,即实现开关断开灯灭,停止工作,合上开关能重新开始工作。
(提示:区间复位指令的应用)。
五、实验步骤:
1、先根据控制要求进行I/O地址分配,画出PLC的外部I/O接线图将电路连接好,检查无误,将RUN/STOP开关置于STOP后,接入主机电源接通。
2、将编制好的程序传入给PLC,调试程序。3 合上开关,观察运行的结果
实验十三
五相步进电机的模拟
一、目的要求
1.通过实验掌握PLC控制系统的硬件电路、程序设计方法及对软件的编辑和调试
2、对步进电机的工作原理有初步的了解。
3、了解用PLC解决一个实际问题的全过程。
二、所需实验设施设备
1.PLC主机模块、24V电源模块 2.五相步进电机模拟实验模块 3.计算机一台 4.连接导线若干
三、实验任务:
1、先根据控制要求,分配I/O地址,画出PLC的外部I/O接线图(预习)
2、根据I/O地址的分配,编制程序(预习)
3、观察运行后的结果,看实验结果与控制要求是否相符。
4、心得体会:本次实验中遇到的问题、解决方案及收获。
四、控制要求及分析 1.控制要求:
合上开关,五相步进电动机五个绕组依次自动实现如下方式的循环通电控制:A~B~C~D~E~A~AB~BC~CD~DE~EA~AB~ABC~BC~BCD~CD~CDE~
DE~DEA~EA~ABC~BCD~CDE~DEA,间隔1S,开关断开停止工作。
五、实验步骤:
1、先根据控制要求进行I/O地址分配,画出PLC的外部I/O接线图将电路连接好,检查无误,将RUN/STOP开关置于STOP后,接入主机电源接通。
2、将编制好的程序传入给PLC,调试程序。3 合上开关,观察运行的结果
实验十四 装配流水线控制的模拟
一、目的要求
1.通过实验掌握PLC控制系统的硬件电路、程序设计方法及对软件的编辑和调试
2、掌握装配流水线的基本控制原理。
3、了解用PLC解决一个实际问题的全过程。
二、所需实验设施设备
1.PLC主机模块、24V电源模块 2.配流水线控制实验模块 3.计算机一台 4.连接导线若干
三、实验任务:
1、先根据控制要求,分配I/O地址,画出PLC的外部I/O接线图(预习)
2、根据I/O地址的分配,编制程序(预习)
3、观察运行后的结果,看实验结果与控制要求是否相符。
4、心得体会:本次实验中遇到的问题、解决方案及收获。本次实验难点:编程
(1)合上开关,并按下移位按钮后(两个条件合并借助辅助继电器,立即开始工作,没有2S延迟(即一满足条件立即移位)
(2)断开开关要把当前的工作处理完才停,即要等H亮2S后才停下来。(要能准确的找出复位的条件)
四、控制要求及分析 1.控制要求:
合上开关,并按下移位按钮后,立即开始工作,即按D-E-F-G-A—D-E-F-G-B-D-E-F-G-C-D-E-F-G-H在相应的工位完成工作,D,E,F,G时间均为1S,在A,B,C,H四处完成时间均为2S。断开开关要把当前的工作处理完才停,即要等H亮2S后才停下来。
五、实验步骤:
1、先根据控制要求进行I/O地址分配,画出PLC的外部I/O接线图将电路连接好,检查无误,将RUN/STOP开关置于STOP后,接入主机电源接通。
2、将编制好的程序传入给PLC,调试程序。3 合上开关,观察运行的结果
实验十五 四节传送带的模拟
一、目的要求
1.通过实验掌握PLC控制系统的硬件电路、程序设计方法及对软件的编辑和调试
2、掌握四节传送带的基本控制原理。
3、了解用PLC解决一个实际问题的全过程。
二、所需实验设施设备
1.PLC主机模块、24V电源模块 2.四节传送带实验模块 3.计算机一台 4.连接导线若干
三、实验任务:
1、先根据控制要求,分配I/O地址,画出PLC的外部I/O接线图(预习)
2、根据I/O地址的分配,编制程序(预习)
3、观察运行后的结果,看实验结果与控制要求是否相符。
4、心得体会:本次实验中遇到的问题、解决方案及收获。此次实验编程方法不限,大家可以灵活运用所学的知识编程
四、控制要求及分析 1.控制要求:
有一个用四条皮带运输机的传送系统,分别用四台电动机带动,控制要求如下:
启动时先起动最末一条皮带机,经过2秒延时,再依次起动其它皮带机。停止时应先停止最前一条皮带机,待料运送完毕后再依次停止其它皮带机。当某条皮带机发生故障时,该皮带机及其前面的皮带机立即停止,而该皮带机以后的皮带机待运完后才停止。例如M2故障,M1、M2立即停,经过2秒延时后,M3停,再过2秒,M4停。
2、实验模块
五、实验步骤:
1、先根据控制要求进行I/O地址分配,画出PLC的外部I/O接线图将电路连接好,检查无误,将RUN/STOP开关置于STOP后,接入主机电源接通。
2、将编制好的程序传入给PLC,调试程序。3 合上开关,观察运行的结果
第四篇:抢答器PLC控制系统课程设计
抢答器PLC控制系统设计
一、抢答器PLC电气控制系统设计任务书
1.抢答器工艺的技术要求
实用抢答器的这一产品是各种竞赛活动中不可缺少的设备,无论是学校、工厂、军队还是益智性电视节目,都会举办各种各样的智力竞赛,都会用到抢答器。目前市场上已有的各种各样的智力竞赛抢答器绝大多数是早期设计的,只具有抢答锁定功能的一个电路,以模拟电路、数字电路或者模拟电路与数字电路相结合的产品,这部分抢答器已相当成熟。现在的抢答器具有倒计时、定时、自动(或手动)复位、报警(即声响提示,有的以音乐的方式来体现)、屏幕显示、按键发光等多种功能。但功能越多的电路相对来说就越复杂,且成本偏高,故障高,显示方式简单(有的甚至没有显示电路),无法判断提前抢按按钮的行为,不便于电路升级换代。本设计要求就是利用PLC作为核心部件进行逻辑控制及信号的产生,用PLC本身的优势使竞赛真正达到公正、公平、公开。
2.抢答器电气控制系统设计要求
1)抢答器同时供8名选手或8个代表队比赛,分别用8个按钮S0 ~ S7表示。
2)设置一个系统清除和抢答控制开关S,该开关由主持人控制。
3)抢答器具有锁存与显示功能。即选手按动按钮,锁存相应的编号,并在LED数码管上显示,同时扬声器发出报警声响提示。选手抢答实行优先锁存,优先抢答选手的编号一直保持到主持人将系统清除为止。
4)抢答器具有定时抢答功能,且一次抢答的时间由主持人设定(如30秒)。当主持人启动“开始”键后,定时器进行减计时,同时扬声器发出短暂的声响,声响持续的时间0.5秒左右。
5)参赛选手在设定的时间内进行抢答,抢答有效,定时器停止工作,显示器上显示选手的编号和抢答的时间,并保持到主持人将系统清除为止。
6)如果定时时间已到,无人抢答,本次抢答无效,系统报警并禁止抢答,定时显示器上显示00。
二、抢答器PLC电气控制系统总体设计过程
第五篇:PLC电梯控制系统毕业论文
四川工程职业技术学院
电气信息工程系
毕业论文
题 目 PLC电梯控制系统 班 级 电气自动化技术1班 姓 名 学 号 指导老师
前 言
随着现代社会的迅速发展,微电子技术和计算机技术也随之迅速发展.当前数字电器系统的设计正朝着速度快、容量大、体积小、重量轻的方向发展。其中,有着代表性的是日趋进步和完善的PLC设计技术。PLC(即可编程控制器)在工业控制领域内得到十分广泛的应用。PLC是一种基于数字计算机技术、专为在工业环境下应用而设计的电子控制装置,它采用可编程序的存储器,用来存储用户指令,通过数字或模拟的输入/输出,完成一系列逻辑、顺序、定时、记数、运算等确定的功能,来控制各种类型的机电一体化设备和生产过程。
PLC的设计和开发,已经有多种类型和款式。传统的PLC各有特点,它们适合在现场做手工测量,要完成远程测量并要对测量数据做进一步分析出来,传统PLC是无法完成的。然而基于PC通信的PLC,既可以完成测量数据的传递,又可借助PC,做测量数据的处理。所以这种类型的PLC无论在功能和世界应用上,都具有传统PLC无法比拟的特点,这使得它的开发和应用具有良好的前景。
第一章 电梯的简介
一、电梯的起源与发展
1、电梯的起源
现代社会中,电梯已经成为不可短少的运输设备。电梯是随着高层建筑的兴建而发展起来的一种垂直运输工具。多层厂房和多层仓库需要有货梯;高层住宅需要有住宅梯;百货大楼和宾馆需要有客梯,自动扶梯等。在现代社会,电梯已像汽车、轮船一样,成为人类不可缺少的交通运输工具。
电梯在汉语词典中的解释为:建筑物中用电作动力的升降机,代替步行上下的楼梯。
说到电梯的起源要从公元2600年埃及人在建造金字塔时使用了最原始的提升系统说起,但这一类起重机的能源均为人力。到了1203年,法国的二修道院安装了一台起重机,有所不同的是该机器是利用驴作为动力,载荷由绕在一个大滚筒上的绳子进行起吊。此种方法一直沿用到近代直到瓦特发明了蒸汽机,约在1800年,煤矿主才能利用起重机把矿井中的煤输送上来。
数百年来人们制造过各种类型的升降机,它们都具有一个共同的缺陷:只要起吊绳突然断裂,升降机便急速地坠落到底层。1854年奥迪斯设计了一种制动器:在升降机的平台顶部安装一个货车用的弹簧及一个制动杆与升降梯井道两侧的导轨相连接,起吊绳与货车弹簧连接,这样仅是起重平台的重量就足以拉开弹簧,避免与制动杆接触。如果绳子断裂,货车弹簧会将拉力减弱,两端立刻与制动杆咬合,即可将平台牢固地原地固定,免了继续下坠。这样,第一台“安全”升降梯就产生了,然而真正能够称为电梯的产品应该是在20世纪初才出现。
2、电梯技术的发展
(1)电梯的速度要求越来越快,告诉,超高速电梯的数量越来越多。(2)电梯的拖动技术有了圈套的发展,直流电梯由于能耗大、维修量大等缺点。逐步被交流电梯所替代,液压电梯由于运行平稳,机房位置灵活等特点,使得在低楼层场合得到越来越广泛的应用。交流拖动电梯更是得到迅速发展。
(3)电梯的逻辑控制已从过去简单的继电器-接触器控制发展为可编程序控制(PLC)和计算机控制,控制方式也从手柄控制、信号控制发展为集选控制、并联控制、群控等,电梯可靠性得到很大的提高。
(4)电梯的管理功能不断加强,电梯广泛采用计算机控制技术,不断满足用户的使用功能要求。如停车操作、消防员专用等。
第二章 PLC的简介
一、PLC的定义
可编程控制器是一种数字运算操作的电子系统,专业在工业环境应用而设计的。它采用一类可编程的存储器,用于其内部存储程序,执行逻辑运算,顺序控制,定时,技术与算术操作等方面向用户的指令,并通过数字或模拟式输入/输出控制各种类型的机械或生产过程。可编程控制器及其有关外部设备,都按易于与工业控制系统联成一个整体,易于扩充其功能的原则设计。
总之,可编程控制器是一台计算机,它是专为工业环境应用而而设计制造的计算机。它具有丰富的输入/输出接口,并且具有较强的驱动能力。但可编程控制器产品并不针对某一具体工业应用,在实际应用时,其硬件需根据实际需要进行选用配置,其软件需根据控制要求进行设计编制。
二、PLC的基本结构和组成
1、PLC的结构图如下所示:
交流/直流现场设备扩展单元电源基本I/OI/O扩展接CPU存储器外围接口数据总线外设编程器通信网络
图2 PLC的结构图
(1)中央处理单元(CPU)是PLC的控制中枢,在系统监控程序的控制下工作,承担着将外部输入信号的状态写入输入映像寄存器区域,然后将接过送到输
出映像寄存器区域。
(2)存储器由只读存储器ROM和随机存储器RAM两大部分组成,存放系统软件的存储器称为系统程序的存储器ROM,存放应用软件或中间运行数据的存储器称为用户程序存储器RAM。
(3)基本I/O接口电路
A.PLC内部输入电路作用是将PLC外部电路提供的、符合PLC输入电路要求的电压信号,通过光耦电路送到PLC内部电路。
B.PLC输出电路用来将CPU运算的结果换成一定形式的功率输出,驱动被控负载。
(4)接口电路:PLC接口电路分为I/O扩展接口电路和外设通信接口电路两大类。
A.I/O扩展接口电路用于连接I/O扩展单元,可以用来扩充开关量I/O点数和增加模拟量的I/O端子。I/O扩展接口电路采用并行接口和串行接口两种电路形式。
B.外设通信接口电路用于连接手持编程器或其他图形编程器、文本显示器,并能组成PLC的控制网络。
(5)电源:PLC内部配有一个专用开关式稳压电源,将交流/直流供电电源转化为PLC内部电路需要的工作电源(5V直流)。
2.PLC控制系统的组成
PLC控制系统像一般的计算机控制系统一样,也是由硬件和软件两个部分组成的,硬件是指PLC本身及其外围设备,软件是指管理PLC的系统软件,PLC的应用程序,编程语言和编程支持工具软件。
图3 PLC控制系统的组成
PLC控制系统的软件主要是系统软件,应用软件,编程语言及编程支持工具软件几个部分组成。
PLC系统软件是PLC工作所必须的软件。在系统软件的支持西,PLC对用户程序进行逐条的解释,并加以执行,直到用户程序结束,然后返回到程序的起始又开始新的一轮扫描。PLC的这种工作方式就称之为循环扫描。
图4 PLC内部工作示意图
0的输入端子的通断状态或输入数据读入,并将其写入各对应的输入状态寄存器中,即刷新输入。随机关闭输入端口,进入程序执行阶段。
PLC在程序执行阶段:按用户程序指令存放的先后顺序扫描执行每条指令,经相应的运算和处理后,其结果再写入输出状态寄存器中,输出状态寄存器中所有的内容随着程序的执行而改变。
输出刷新阶段:当所有指令执行完毕,输出状态寄存器的通断状态在输出刷新阶段送至输出锁存器中,并通过一定的方式输出,驱动相应输出设备工作。
四、PLC的特点
PLC是一种用于工业自动化控制的专用计算机,实质上属于计算机控制方式。PLC与普通计算机一样,以通用或专用CPU作为处理器,实现通道的运算和数据的存储,另外还有位处理器,进行点(位)的运算与控制。
PLC控制一般具有可靠性高,易操作、维修、编程简单、灵活性强等特点。
五、PLC系统的发展趋势
PLC当初是针对工业顺序控制发展而研制的。经过30几年的迅速发展,PLC已不仅能进行开关量控制,而且还能进行模拟量控制,位置控制。特别是PLC的通信网络技术的发展,使得PLC如虎添翼,由单机控制向多机控制,由集中控制向多层次分布式控制系统发展。现在PLC的足迹已遍布了国民经济的各个领域,形成了满足各种需要的PLC应用系统。
电梯结构不断紧凑化,体积不断轻型化、小巧化随着新技术、新结构、新材料、新工艺的发展,电梯的机械系统结构简单化、体积小型化、材料轻型化、工艺先进化、外观漂亮化。同时,无机房电梯在新世纪将会有较大速度发展。
今后PLC控制系统将朝着两个方向发展:一是向小型化,微型化系统方向发展。作为控制系统的关键设备,PLC将朝着体积更小,速度更快,功能更强,价格更低的方向发展。二是向大型化,网络化,多功能的方向发展。
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第四章 PLC控制系统的设计方案
一、PLC控制系统基本方案
随着城市建设的不断发展,高层建筑不断增多,电梯在国民经济和生活中有着广泛的应用。电梯作为高层建筑中垂直运行的交通工具已与人们的日常生活密不可分。实际上电梯是根据外部呼叫信号以及自身控制规律等运行的,而呼叫是随机的,电梯实际上是一个人机交互式的控制系统,单纯用顺序控制或逻辑控制是不能满足控制要求的,因此,电梯控制系统采用随机逻辑方式控制。目前电梯的控制普遍采用了两种方式,一是采用微机作为信号控制单元,完成电梯信号的采集、运行状态和功能的设定,实现电梯的自动调度和集选运行功能,拖动控制则由变频器来完成;第二种控制方式用可编程控制器(PLC)取代微机实现信号集选控制。从控制方式和性能上来说,这两种方法并没有太大的区别。国内厂家大多选择第二种方式,其原因在于生产规模较小,自己设计和制造微机控制装置成本较高;而PLC可靠性高,程序设计方便灵活,抗干扰能力强、运行稳定可靠等特点,所以现在的电梯控制系统广泛采用可编程控制器来实现。
本文将用四层楼作为背景进行设计。
1.轿厢楼层位置检测方法
主要方法有以下几种:
(1)用于簧管磁感应器或其他位置开关:这种方法直观、简单,但由于每层需使用一个磁感应器,当楼层较高时,会占用PLC太多的输入点。
(2)利用稳态磁保开关:这种方法需对磁保开关的不同状态进行编码,在各种编码方式中适合电梯控制的只有格雷变形码,但是它是无权代码,进行运算时需采用PLC指令译码,比较麻烦,软件译码也使程序变的庞大。
(3)利用旋转编码器:目前,PLC一般都有高速脉冲输入端或专用计数单元,计数准确,使用方便,因此在电梯PLC控制系统中,可用编码器测取电梯运行过程中的准确位置,编码器可直接与PLC高速脉冲输入端相连,电源可利用PLC内置的24V直流电源,硬件连接可谓简单方便。
由以上分析可见,用旋转编码器检测轿厢的位置优于其他方法,故本设计采用此方法
2.PLC的选型
根据以上选择的轿厢楼层位置检测方法,要求可编程控制器必须且有高数计数器。又因为电梯时双向运行的,所以PLC还需具有可逆计数器。综合考虑后,本设计选择西门子公司生产的S7—200系列机。
S7—200系列机具有以下优点: 1.体积极小
2.先进美观的外部结构 3.提供多种子系列供用户选用 4.灵活多变的系统配置 5.功能强、使用方便
二、PLC电梯控制系统设计方向
1.电梯控制系统的基本结构组成
电梯PLC的控制系统和其他类型的电梯控制系统一样主要由信号控制系统和拖运控制系统两部分组成。图7为电梯PLC控制系统的基本结构图,主要硬件包括PLC主机及扩展、机械系统、轿箱操纵盘、厅外呼梯盘、指层器、门机、调速装置与主拖动系统等。系统控制核心为PLC主机,操纵盘、呼梯盘、井道及安全信号通过PLC输入接口送入PLC,存储在存储器及召唤指示灯等发出显示信号,向拖动和门机控制系统发出控制信号。
电梯控制系统可分为电力拖动系统和电气控制系统两个主要部分。电力拖动系统主要包括电梯垂直方向主动拖动电路和轿厢开关电路。二者均采用易于控制的直流电动机作为拖动动力源。主拖动电路采用PWM调试方式,达到了无级调速的目的。而开关门电路上电机仅需一种速度进行运动。电气控制系统则由众多呼叫按钮、传感器、控制用继电器、指示灯、LED七段数码管和控制部分的核心器件等组成。PLC集信号采集、信号输出及逻辑控制于一体,与电梯电力拖动系统一起实现了电梯控制的所有功能。十层电梯控制系统由呼叫到响应形成一次工作循环,电梯工作过程又可细致分为自检、正常工作、强制工作等三种工作状态。电梯在三种工作状态之间来回切换,构成了完整的电梯工作过程。
如下图:
图7 电梯PLC控制系统的基本结构
2.电梯控制系统原理框图
电梯控制系统原理框图如下图所示,主要由轿厢内指令电路、门厅呼叫电路、主拖动电机电路、开关门电路、档层显示电路、按钮记忆灯电路、楼层检测与平层检测传感器及PLC电路等组成的。
图8 电梯控制系统原理框图
到PLC的控制信号有:运行方式选择、运行控制、轿内指令、层站召唤、安全保护信息、旋转编码器光电脉冲、开关门及限位信号、门区和平层信号等。
图10 电梯信号控制系统
6.拖动控制系统
电梯主要由直流和交流两种拖动方式,PLC控制的拖动系统主电路及调速装置与继电器控制系统相比无需做很多改动。拖动系统的工作状态及部分反馈信号可直接送入PLC,由PLC向拖动系统发出速度切换、起动、运行、平层等控制信号。
7.电梯上行
(1)电梯停在1F,2F呼叫时,则上行,碰到2F的行程开关后停止。(2)电梯停在1F或2F时,3F呼叫,则上行,碰到3F的行程开关后停止。(3)当电梯停在1F或2F、3F时,4F呼叫,则上行到4F碰到行程开关后停止。
(4)电梯停在1F,2F、3F同时呼叫时,则电梯上行到2F后停5s,继续上行到3F后停止。
(5)电梯停在1F,2F、3F同时呼叫时,电梯上行到2F停5s,继续上行到3F停止。
(6)电梯停在1F,3F、4F同时呼叫时,电梯上行到3F停止5s,继续上行
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系统会根据外呼和内选信号及门锁信号综合判断电梯的运行方向。5.执行上行程序
此段程序包括控制电梯上行,检测是否应该减速或者停止电梯正转并且执行。6.执行下行程序
此段程序包括控制电梯下行,检测是否应该减速或者停止电梯正转并且执行。
四、I/O点的分配
根据需要控制的开关、设备大约有15个输入点,11个输出点。如图15:
图15 I/O点的分配
五、硬件系统调试
在硬件调试时,我们主要调试的内容有: 1.在接线端子上。
2.在PLC扩展单元上。3.在电源接线上。
注:特别是在电源接线时,一定要注意哪些端子接24V,哪些接地。
六、软件系统调试
在软件调试时,主要是结合硬件设备观察程序的过程是否与我们设计的原理一致。如果出现不正常运行和不运行时我们得回到程序编制,依次检查与修改。
七、程序梯形图
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图16 PLC控制程序梯形图
注:
M0.1 电梯在一层时停止指令 M0.2 电梯在二层时停止指令 M0.3 电梯在三层时停止指令 M0.4 电梯在四层时停止指令 M1.1 电梯在一层时向上运行指令 M1.2 电梯在二层时向上运行指令 M1.3 电梯在三层时向上运行指令
E2亮,电梯停止。
11.按SB6,SB10(SB4),电梯上升,按SQ2,E1灭,E2亮,电梯仍上升,按SQ3,E2灭,E3亮,电梯仍上升,再按SQ4,E3,E4亮,电梯停止2s后下降,按SQ2,E3灭,E2亮,电梯停止。
12.按SB7(SB2),SB10(SB4),电梯上升,按SQ2,E1灭,E2灭,电梯停止2s后上升,按SQ3,E2灭,E3亮,电梯仍上升,再按SQ4,E3灭,E4亮,电梯停止。
13.按SB6,SB8,SB10(SB4),电梯上升,按SQ2,E1灭,E2亮,电梯停止2s后上升,再按SQ3,E1灭,E2亮,电梯仍上升,在按SQ4,E3灭,E4亮,电梯停止2s后下降,按SQ3,E4灭,E3亮,电梯仍下降,按SQ2,E2灭,E2亮,电梯停止。
14.按SB6,SB8,SB10(SB4),电梯上升,按SQ2,E1灭,E2亮,电梯停止2s后上升,按SQ3,E2灭,E3亮,电梯仍上升,再按SQ4,E3灭,E4亮,电梯停止2s后下降,按SQ3,E4灭,E3亮,电梯仍下降,按SQ2,E3灭,E2亮,电梯停止。
15.按SB6,SB8,SB10(SB4),电梯上升,按SQ2,E1灭,E2亮,电梯停止2s后上升,按SQ3,E2灭,E3亮,电梯仍上升,再按SQ4,E3灭,E4亮,电梯停止2s后下降,按SQ3,E4灭,电梯提高至2s后下降,按SQ3,E4灭,E3亮,电梯停止。
16.按SB6,SB9(SB3),SB10(SB4),电梯上升,按SQ2,E1灭,E2亮,电梯仍上升,按SQ3,E2灭,E3亮,电梯停止2s后上升,再按SQ4,E3灭,E4亮,电梯停止2s后下降,按SQ3,E4灭,E3亮,电梯仍下降,按SQ2,E3灭,E2亮,电梯停止。
17.按SB7(SB2),SB9(SB3),SB10(SB4),电梯上升,按SQ2,E1灭,E2亮,电梯停止2s后上升,按SQ3,E2灭,E3亮,电梯停止2s后上升,再按SQ4,E3灭,E4亮,电梯停止。
18.按SB6,SB7(SB2),SB8,SB10(SB4),电梯上升,按SQ2,E1灭,E2亮,电梯停止2s后上升,按SQ3,E2灭,E3亮,电梯仍上升,再按SQ4,E3灭,E4亮,电梯停止2s后下降,再按SQ3,E4灭,E3亮,电梯上升,再按SQ4,E3灭,E4亮,电梯停止2s后下降,再按SQ3,E4灭,E3亮,电梯停止2s后下降,再按SQ2,E3灭,E2亮,电梯停止。
19.按SB6,SB7(SB2),SB9(SB3),SB10(SB4),电梯上升,按SQ2,E1灭,E2亮,电梯停止2s后上升,按SQ3,E2灭,E3亮,电梯停止2s后上升,再按SQ4,E3灭,E4亮,电梯停止2s后下降,按SQ3,E4灭,E3亮,电梯仍下
降,再按SQ2,E3灭,E2亮,电梯停止。
20.按SB6,SB7(SB2),SB8,SB9(SB3),SB10(SB4),电梯上升,按SQ2,E1灭,E2亮,电梯停止2s后上升,按SQ3,E2灭,E3亮,E4亮,电梯停止2s后下降,按SQ3,E4灭,E3亮,电梯停止2s后下降,再按SQ2,E3灭,E2亮,电梯停止。
21.按SB8,SB10(SB4),电梯上升,按SQ2,E1灭,E2亮,电梯仍上升,按SQ3,E2灭,E3亮,电梯仍上升,按SQ3,E2灭,E3亮,电梯停止2s后上升,按SQ3,E2灭,E3亮,电梯停止。
22.按SB8,SB9(SB3),SB10(SB4),电梯上升,按SQ2,E1灭,E2亮,电梯仍上升,按SQ3,E2灭,E3亮,电梯停止2s后上升,按SQ3,E2灭,E3亮,电梯停止。
23.按SB8,SB9(SB3),SB10(SB4),电梯上升,按SQ2,E1灭,E2亮,电梯仍上升,按SQ3,E2灭,E3亮,电梯停止2s后上升,再按SQ4,E3灭,E4亮,电梯停止2s后下降,按SQ3,E4灭,E3亮,电梯停止。
电梯停留在二层:
1.按SB8或SB9(SB3)或SB8或SB9(SB3),电梯上升,反方向呼叫无效,按SQ3,E2灭,E3亮,电梯停止。
2.按SB10(SB4),电梯上升,反方向呼叫无效,按SQ3,E2灭,E3亮,电梯停止。
3.按SB5(SB1), 电梯上升,反方向呼叫无效,按SQ3,E2灭,E3亮,电梯停止。
4.按SB8,SB10(SB4),电梯上升,反方向呼叫无效,按SQ3,E2灭,E3灭,E4亮,电梯停止。
5.按SB9(SB3),SB10(SB4),电梯上升,反方向呼叫无效,按SQ3,E2灭,E3亮,电梯停止2s后上升,再按SQ4,E3灭,E4亮,电梯停止。
6.按SB8,SB9(SB3),SB10(SB4),电梯上升,反方向呼叫无效,按SQ3,E2灭,E3亮,电梯停止2s后上升,再按SQ4,E3灭,E4亮,电梯停止2s后下降,按SQ3,E4灭,E3亮,电梯停止。
电梯停留在三层:
1.按SB10(SB4),电梯上升,反方向呼叫无效,按SQ4,E3灭,E4亮,电梯停止。
2.按SB6或SB7(SB2)或SB6,SB7(SB2),电梯下降反方向呼叫无效,按SQ2,E3亮,电梯停止。
3.按SB5(SB1), 电梯下降,反方向呼叫无效,按SQ2,E3灭,E2亮,电梯仍下降,按SQ1,E2灭,E1亮,电梯停止。
4.按SB7,SB5(SB1), 电梯下降,反方向呼叫无效,按SQ2,E3灭,E2亮,电梯仍下降,按SQ1,E2灭,E1亮,电梯停止2s后上升,按SQ2,E1灭,E2亮,电梯停止。
5.按SB7,SB6(SB2),SB5(SB1),电梯下降,反方向呼叫无效,按SQ2,E3灭,E2亮,电梯停止2s后下降,按SQ1,E2灭,E1亮,电梯停止。
6.按SB7,SB6(SB2),SB5(SB1),电梯下降,反方向呼叫无效,按SQ2,E3灭,E2亮,电梯停止2s后下降,再按SQ1,E2灭,E1亮,电梯停止2s后上升,按SQ2,E1灭,E2亮,电梯停止。
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