1、學號電氣控制與PLC課 程 設 計（ 2011級本科）題 目：基于S7-200四層電梯控制系統(tǒng)設計系（部）院： 物理與機電工程學院 專 業(yè)： 電氣工程及其自動化 作者姓名 邴治邦 指導教師： 張 靜 職稱： 副教授 完成日期： 2014 年 6 月 30 日課程設計任務書 學 生 姓 名邴治邦學 號專 業(yè) 方 向電氣工程及其自動化班 級11級1班題 目 名 稱基于S7-200四層電梯控制系統(tǒng)設計 一、設計要求： 1.根據(jù)控制要求進行電氣控制系統(tǒng)硬件電路設計，包括主電路、控制電路及PLC硬件配置電路。 2.分析電梯所有可能運行的方式，并依此編制電梯運行PLC控制程序。 3.編寫設計說明書，內容包

2、括： （1）設計過程和有關說明； （2）基于PLC的電梯電氣控制系統(tǒng)電路圖； （3）PLC控制程序； （4）參考資料、參考書及參考手冊； （5）其他需要說明的問題，例如操作說明書、程序的調試過程、遇到的問題及解決辦法、對課程設計的認識和建議等。2、 設計內容 1.采用PLC構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，電動機正轉為電梯上升，反轉為電梯下降。 2.樓層呼叫按鈕及電梯內按鈕按下，電梯未達到相應樓層或未得到相應的響應時，相應指示燈一直接通指示。 3.電梯運行時，電梯開門與關門按鈕不起作用，電梯到達停在各樓層時，電梯開門與關門動作可由電梯開門與關門按鈕控制，也可延時控制

3、。 4.電梯拖動電動機控制電路有各種常規(guī)電氣保護，如短路保護、過載保護、正反轉互鎖等。三、設計進度 第一周： 星期一上午 討論設計題目 星期一下午至星期二 查資料 星期三至星期五 完成對硬件電路的基本設計 第二周： 星期一至星期二 完成軟件流程圖及軟件設計 星期三至星期四 軟硬件系統(tǒng)調試，寫說明書，畫圖 星期五 答辯 指導教師簽字： 目錄一、設計的目的及意義1二、 總體方案設計1三、PLC 系統(tǒng)硬件設13.1四層電梯主電路23.2輸入輸出點數(shù)的分配23.3 PLC外部接線圖33.4電梯工作流程圖4四、系統(tǒng)軟件設計54.1 梯形圖設計64.2 仿真軟件及CPU配置194.3系統(tǒng)仿真與調試19五、

4、總結20參考文獻21一、設計的目的及意義 在現(xiàn)代社會和經(jīng)濟活動中，計算機技術、自動控制技術和電力電子技術得到了迅速的發(fā)展，電梯已經(jīng)成為城市物質文明的一種標志。特別是在高層建筑中，電梯是不可缺少的垂直運輸設備。隨著高層建筑飛速發(fā)展的今天，電梯行業(yè)也隨之進入了新的發(fā)展時期,電梯控制技術已經(jīng)發(fā)展到了調頻調壓調速，其邏輯控制也由PLC代替原來的繼電器控制，其許多功能是傳統(tǒng)的繼電器控制系統(tǒng)無法實現(xiàn)的。本設計針對我國電梯業(yè)的現(xiàn)狀，將可編程序控制器(PLC)應用于四層電梯進行邏輯控制，通過合理的選擇和設計，不但提高了電梯可靠性、可維護性以及靈活性，同時延長了使用壽命，縮短了電梯的開發(fā)周期，并提高了電梯的控制

5、水平，改善了電梯運行的舒適感，使電梯達到了較為理想的控制效果。本文所設計的電梯與傳統(tǒng)的電梯相比，在運行上具有良好的舒適感，在生活中可以節(jié)約電能，取得了良好的經(jīng)濟效益和社會效益，達到了理想的目的。2、 總體方案設計 1.電梯停于1層 同一時刻，若2、3、4樓只有其中一層有呼叫信號，則電梯直接到達呼叫樓層；若2、3、4樓有兩層或兩層以上的樓層有呼叫信號，則電梯先在低樓層停7S，再到達高樓層。如，2、4樓都有呼叫信號，先在2樓停7S，再到達4樓。 2.電梯停于2層（1）若1樓有呼叫信號，下降到一樓；（2）若3樓或四樓有呼叫信號，則直接到達有呼叫信號的樓層；3、4樓都有呼叫信號，則先在3樓停4S后，再

6、到達4樓。3.電梯停于3層（1）若1樓或2樓有呼叫信號，則直接到達有呼叫信號的樓層；若1、2樓皆有呼叫信號，則先下降到2樓停4S后，再降到一樓。（2）4樓有呼叫信號時，直接到達4樓。4.電梯停于四層同一時刻，若1、2、3層只有其中一層有呼叫信號，則直接到達有呼叫信號的樓層；若有兩層或三層都有呼叫信號，則先在高樓層停4S后再下降到低樓層。5. 當電梯到達呼叫樓層樓層時，自動開門；開門4S后自動關門或按下關門按鈕時關門。在關門的過程中，若感應裝置有信號或按下開門按鈕時，門再次打開。 6.在轎廂運行期間轎廂門不能打開。7.轎廂門未關閉，電梯不能運行。8.電梯上升（或下降）過程中任何反向的呼叫均無效三

7、、PLC 系統(tǒng)硬件設計3.1 四層電梯主電路根據(jù)設計要求，本次設計的電氣控制系統(tǒng)主回路原理圖如圖所示。圖2-1中M1，M2為曳引電機和門電機，交流接觸器KM1KM4通過控制兩臺電動機的運行來控制轎廂和轎廂門，從而進行對電梯的控制。FR1，F(xiàn)R2為起過載保護作用的熱繼電器，用于電梯運行過載時斷開主電路。FU1為熔斷器，起過電流保護作用。3.2 輸入輸出點數(shù)的分配輸入輸出點數(shù)的分配見表1所示 圖1 四層電梯主電路表1 輸入輸出點數(shù)分配序號輸入輸出名稱代號輸入點名稱輸出點1一層平層SQ1I0.0電梯上行記憶HL1Q0.02二層平層SQ2I0.1電梯下行記憶HL2Q0.13三層平層SQ3I0.2拽引電

8、機正轉KM1Q0.24四層平層SQ4I0.3拽引電機反轉KM2Q0.35內呼一樓SB10I0.4內呼一樓指示HL3Q0.46內呼二樓SB9I0.5內呼二樓指示HL4Q0.57內呼三樓SB8I0.6內呼三樓指示HL5Q0.68內呼四樓SB7I0.7內呼四樓指示HL6Q0.79一層上呼按鈕SB1I1.0一層上呼指示HL7Q1.010二層上呼按鈕SB2I1.1二層上呼指示HL8Q1.111三層上呼按鈕SB3I1.2三層上呼指示HL9Q1.212二層下呼按鈕SB4I1.3二層下呼指示HL10Q1.313三層下呼按鈕SB5I1.4三層下呼指示HL11Q1.414四層下呼按鈕SB6I1.5四層下呼指示HL

9、12Q1.515手動開門按鈕SB12I2.0門電機反轉KM3Q1.616手動關門按鈕SB13I2.1門電機正轉KM4Q1.717開門限位SQ5I2.218關門限位SQ6I2.319電梯上升極限位SQ7I2.420電梯下降極限位SQ8I2.5由上表可知輸入、輸出點數(shù)為20入16出，可選用CPU226（24入16出）與擴展模塊EM223（8入8出）實現(xiàn)四層電梯自動控制系統(tǒng)的功能。3.3 PLC外部接線圖 PLC外部接線圖如圖2所示 3.4 電梯工作流程圖 電梯工作流程圖如圖3所示四、系統(tǒng)軟件設計 4.1 梯形圖設計4.2 仿真軟件及CPU配置4.3系統(tǒng)仿真與調試電梯在一層（I0.0）,二樓有外呼上

10、行信號（I1.1），電機正轉（Q0.2），電梯上行（Q0.0）。到達二層（I0.1），門電機反轉（Q1.6）開門。開門限位（I2.2）,5S后門電機正轉（Q1.7）關門。關門限位（I2.3），Q1.7滅，表示關門結束。等待下一次呼叫信號五、總結通過此次課程設計，對電梯的實際工作過程有了更具體的了解，將理論知識運用到實際生活中，即加深了對課本理論知識的理解，也明白了學以致用的重要性 。在實現(xiàn)電梯自動控制的過程中，亦是對課本中各種指令的熟悉和應用，其體現(xiàn)了PLC在實際生活中的重要作用和在自動控制領域中的重要地位。在設計的過程中遇到諸多問題，在解決問題的過程中意識到做事要全局考慮，避免顧此失彼的做法

11、，要時刻謹慎、認真。 在本次設計中，指導老師給予了細心的指導，再此表示衷心的感謝。參考文獻 1 張曉峰，張靜.電氣與PLC控制技術及應用M.北京：高等教育出版社.20131 王整風，謝云敏.可編程控制器原理與實踐教程M.上海：上海交通大學出版社.20072 郁漢琪，電氣控制與可編程序控制器應用技術M.南京：東南大學出版社.20033 常曉玲，電氣控制系統(tǒng)與可編程控制器M.北京：機械工業(yè)出版社.20064 嚴盈富，羅海平，屋海勤.監(jiān)控組態(tài)軟件與PLC入門M.北京：人民郵電出版社.20065 張運剛，宋小春.從入門到精通西門子工業(yè)網(wǎng)絡通信實戰(zhàn)M.北京：人民郵電出版.2007PLC課程設計成績評定表姓 名 邴治邦 學 號專業(yè)班級 電氣工程及其自動化111班 課程設