三菱plc控制四層電梯(fx2n可編程控制器)本科生畢業設計(doc畢業設計論文)-資料下載頁

　　

【正文】 Y015143層平層 X01614電梯上行指示 Y016154層平層 X01715電梯下行指示 Y01716開門限位 X02016樓層指示 Y020～Y02617關門限位 X0211718上極限位 X0221819下極限位 X02319 PLC接線圖圖41為PLC輸入輸出接線圖。X000～X023為輸入信號，Y000～Y026為輸出信號，其中Y020～Y026分別按順序接數碼管的A～G顯示轎廂所在樓層。輸入端的公共端COMI接地，輸出端的公共端COMⅡ接+24V電源。圖41 PLC輸入輸出接線圖第五章 軟件設計 程序流程圖圖51為該課題整個程序的流程圖。假設電梯停于一樓，則D0中的值為1。此時如果按下三樓向上按鈕，則D9中賦值為3。然后就將D9中的值與D0中的值相比較，顯然D9大于D0，電梯上行。如果在上行過程中如果按下二樓向上按鈕，則先停于二樓，再上行至三樓。如果在上行過程中按下二樓向下按鈕，由于是反向信號，所以電梯先去三樓，所有的上行信號均響應以后再響應下行信號。如果按下四樓向下按鈕，則電梯完成其他外呼向上信號以后就上行至四樓。電梯到達四樓后，如果同時按下一樓向上按鈕、二樓向上按鈕、三樓向上按鈕，則轎廂首先下行至一樓響應最遠反向呼信號。然后再上行至二樓、三樓。轎廂停于最后響應的信號所在的樓層外部信號輸入轎廂停于某一層存儲在D1～D10中存儲在D0中在D1～D10中，將第一個得到值的數據存儲器中的值與D0中的值進行比較，從而判斷上行還是下行。D1～D10大于D0？上行下行首先響應同向向上外呼信號或內呼信號，響應完畢后或在轎廂前方再無同向向上信號，若有反向外呼信號，則轎廂上行至最遠反向外呼信號所在樓層。首先響應同向向下外呼信號或內呼信號，響應完畢后或在轎廂前方再無同向向下信號，若有反向外呼信號，則轎廂下行至最遠反向外呼信號所在樓層。所有輸入信號均已響應完畢？YNYN圖51 程序流程圖 程序語句 外部信號輸入存儲程序(1)內呼信號輸入及存儲程序編程思路：以一樓內呼為例，按下X000按鈕，則Y000被接通并保持，直到電梯到達一樓時利用X014常閉觸點斷開Y000。在按下X000的同時D1賦值為1，從而實現存儲功能。當Y000失電時，D1和M0、MM2被清零。梯形圖如圖52所示。圖52 內呼信號輸入及存儲程序梯形圖(2)外呼信號輸入及存儲程序編程思路：以二樓向上外呼信號為例，如果電梯不在二樓，此時按下X006，D7賦值為2，M106得電并保持。如果此時電梯為下行，則M10Y017常開閉合，Y006得電并且在電梯下降過程中一直保持。如果電梯處于上行階段，則M10Y016常開閉合，Y006得電并保持，直到電梯上行到二樓時失電。Y006失電時，D7和M1M1M20被清零。梯形圖如圖53所示。圖53 外呼信號輸入及存儲程序梯形圖 轎廂停于某層時，所在樓層存于D0并用數碼管顯示程序編程思路：轎廂停于某層時，該樓層平層開關被接通，為D0賦予對應的值。梯形圖如圖54所示。圖54 轎廂停于某層時，所在樓層存于D0并用數碼管顯示程序梯形圖 比較判斷轎廂上下行程序編程思路：(1)比較程序:按下某樓層按鈕則將該按鈕所對應的數據寄存器中的值與轎廂所在樓層數據寄存器D0中的值進行比較，從而可以判斷上下行。(2)判斷上下行程序：當D1到D10中任一數據寄存器中的值大于D0中的值，則轎廂上行；當D1到D10中任一數據寄存器中的值小于D0中的值，則轎廂下行。如果當D1到D10中任一數據寄存器中的值既有大于D0的，又有小于D0的，則轎廂上下行以第一次按下按鈕所對應的數據寄存器中的值與D0的比較結果而得。梯形圖如圖55所示。圖55 比較判斷轎廂上下行程序梯形圖 補充程序編程思路：電梯停于某層時，按下當前層外呼信號啟動開門程序。否則一旦轎廂停止上下行，電梯外面的人就無法進入轎廂。梯形圖如圖56所示。圖56 電梯停于某層時，按下當前層外呼信號啟動開門程序梯形圖 開關門程序編程思路：電梯未平層時，M30得電，此時手動開關門按鈕X012和X013按下均無效，M31和M32不得電。電梯平層時，M33得電，轎廂門打開，延時3S后，自動關閉。程序中C0、C1的重要作用：在程序中C0、C1的作用是保證每次平層時只有一次開關門，防止轎廂一直上升或下降而不執行平層開關門程序，同時也防止電梯一直處于開關門狀態。電梯平層以后，按下開門按鈕或者開門限位開關被觸發則C0得電；按下關門按鈕或者關門限位開關被觸發并且C0得電時，C1得電。在電梯上升或降價過程中即電梯未平層時C0清零。當電梯平層并且C0被清零時，C1清零。程序運行時，首先開關門一次，所以C0、C1得電。梯形圖如圖57所示。圖57 開關門程序梯形圖 轎廂上行程序編程思路：在比較判斷出轎廂上行以后，執行以下程序。首先是內呼信號，如果電梯在一樓，按下X001則M3接通，此時C1是接通的，所以M40得電并自鎖直到轎廂在二樓平層時失電。如果電梯在一樓或二樓，按下X002則M6接通，M41得電并自鎖直到轎廂到達三樓時失電。如果電梯在一樓、二樓或三樓，按下X003則M9接通，M42得電并自鎖直到轎廂到達四樓時失電。外呼信號上行與內呼信號上行原理相同，只是加上外呼信號之后，需要給外呼信號和內呼信號之間加上互鎖。至于最遠反向呼功能：如果電梯在一樓，按下二樓向下X005，則M72得電，電梯上行；如果再按下X007，則M72失電，M71得電，電梯到二樓不停下繼續上行；如果再按下X011，則M71失電，M70得電，電梯直接運行至四樓。需要注意的是：在最遠反向呼程序里需要加入內呼信號和外呼信號的互鎖。梯形圖如圖58所示。圖58 轎廂上行程序梯形圖 轎廂下行程序編程思路和轎廂上行程序一樣，梯形圖如圖59所示。圖59 轎廂下行程序梯形圖第六章 程序調試、運行 程序調試設計一個PLC應用系統，關鍵要解決的第一個問題是進行PLC應用系統的功能設計，即根據受控對象的功能和工藝要求，明確系統必須要做的工作和因此必備的條件。第二個問題是進行PLC應用系統的功能分析，即通過分析系統功能，提出PLC控制系統的結構形式、控制信號的種類、數量，系統的規模、布局。第三個問題是根據系統分析的結果，具體的確定PLC的機型和系統的具體配置。總裝調試步驟：(1)模擬調試。用戶編寫的程序在總裝調試前要進行模擬調試，檢查程序無誤后可把PLC接到系統里進行總裝調試。(2)PLC的外部接線檢查，外部接線一定要準確無誤。如果用戶程序還沒有送到機器里去，可用自行編寫的試驗程序對外部接線做掃描通電檢查，查找接線故障。(3)將主電路斷開，進行預調，確認接線無誤后再接主電路。(4)將模擬調好的程序送入用戶存儲器進行總調試，直到各部分的功能均正常，并能協調一致成為一個完整的整體控制為止。(5)如果調試達不到指標要求，可對硬件、軟件調整，一般只對軟件作調整。(6)全部調試結束以后，將程序固化在EPROM盒中保存。 程序運行過程中出現的問題及調試(1)出現的問題：在畢業設計初期階段，我根據控制要求逐個編程實現，當程序編寫到第四個要求（即方向判別）的時候，我感覺編程初期設計思路的錯誤，需要在原來的程序中再加入方向判別。解決的辦法：編寫程序應該先統觀全局，先根據整體要求想出設計思路，然后再逐一實現各功能塊程序。也就是說編程需要先從上往下分析編程要求，再從下往上編寫程序（如圖61所示）。圖61 二樓內呼信號存儲比較梯形圖(2)出現的問題：在編寫第四個控制要求時需要有方向的判別，如果某一樓層向上向下按鈕都被按下，電梯在某一方向運行時，反向信號也被清除。這樣就達不到同向運行時不響應反向信號的要求。解決的辦法：在程序中利用Y016和Y017將同向信號與反向信號進行了區分（如圖62所示）。圖62 同向停車反向保持程序梯形圖(3)出現的問題：程序上行或下行一直被保持。原因：沒有將M0到M29清零，使得這些中間繼電器得電的一直自保持。解決的辦法：在某一外呼或內呼信號被解除后，將該信號對應的中間繼電器清零，同時對應的數據寄存器需要清零，這樣可以便于下一次按下該信號后再與D0比較（如圖63所示）。圖63 電梯響應完二樓向下信號后，響應軟元件清零(4)出現的問題：在電梯上行過程中，同時按下幾個外呼信號和內呼信號，電梯不能在中間信號處停下，而是一直上行到最遠信號所在的樓層。解決的辦法：將外呼信號和內呼信號進行互鎖（如圖64所示）。圖64 電梯上行響應四樓內呼信號時，一、二、三樓向上外呼信號互鎖(5)出現的問題：在電梯上行過程中，最遠反向呼功能是可以實現的，可是在電梯下行過程中，電梯每次到達二樓時總是要停一次，開關門后再下行至一樓。解決辦法：因為和上行時最遠反向呼設計思路是一樣的，在復制過程中忘了修改平層信號參數。應該是X014的常閉，而程序中一直是X015的常閉，所以每次下行到二樓都會停一次（如圖65所示）。圖65 最遠反向呼下行至一樓，程序中參數X015應改為X014 程序最終運行情況(1)按下呼叫按鈕，電梯在檢測到外呼或者內呼信號以后，便會運行到指定樓層。上升過程中，只執行上行信號，下行信號不執行且只保持相應指示燈點亮，反之亦然。(2)若同時按下多層反向外呼按鈕，則轎廂首先運行最遠的反向外呼信號所在的樓層，然后再順序執行其他的外呼信號。(3)平層后開門，直至碰到開門到位行程開關，再經過3S的延時后自動關門。在此過程中可以按轎廂內的開門開關或關門開關進行開關門。(4)在上升或下降過程中，開關門按鈕無效。在開關門和3S延時過程中，轎廂不能上升和下降。(5)用數碼管顯示轎廂當前所在的樓層，用指示燈指示上行還是下行。 PLC控制系統的外部干擾(1)控制系統供電電源的波動以及電源電壓中高次諧波產生的干擾。(2)其他設備或空中強電場通過分布電容的耦合竄入控制系統引起的干擾。(3)鄰近的大容量電氣設備起動和停機時，因電磁感應引起的干擾。(4)相鄰信號線絕緣降低，通過導線絕緣電阻引起的干擾。第七章 總結結束語經過一段時間的鉆研，我較圓滿的完成了畢業設計的課題任務，實現了基于PLC的四層電梯控制系統的設計要求及功能。該系統采用隨機邏輯控制，即在以順序邏輯控制實現電梯的基本控制要求的基礎上，根據隨機的輸入信號，以及電梯的相應狀態適時的控制電梯的運行。電梯所在樓層用LED數碼管顯示，而對電梯的運行方向以及樓層和轎廂的呼叫信號用指示燈顯示。致謝四年的大學生活即將結束，四年中，在各科老師的精心指導下，我掌握了不少的專業知識和實踐經驗。畢業設計可以說是四年學習的一個總結和體現。在指導老師的熱心指導和幫助下，我順利的完成了這篇畢業設計。她熱心的幫助和循循善誘的指導深深地感動了我。這篇畢業設計和四年中所有教育過我的老師也是分不開的，沒有他們傳授的知識，我也不可能順利地完成這個課題。我無論是在課程學習階段，還是在論文的選題，資料查詢和撰寫的每一個環節，無不得到指導老師的悉心指導和幫助。對于較好的完成畢業設計而感到欣慰之余，我要感謝母校，向關心和支持我學習的所有老師和同學們表示真摯的謝意！感謝他們對我的關心和支持！參考文獻[1] 廖常初﹒PLC基礎及應用﹒北京：機械工業出版社，2003[2] 張萬忠、劉明芹﹒電器與PLC控制技術﹒北京：化學工業出版社，2003[3] 汪曉光、孫曉瑛﹒可編程控制器原理及應用﹒第二版﹒北京：機械工業出版社，2004[4] 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