三层电梯的PLC控制
1 问题描述
在现代社会中，电梯的使用非常普遍。

随着PLC控制技术的普及，大大提高了控制系统的可靠性，减少了控制装置的体积。

2 控制任务和功能要求
(1) 当轿厢停在一楼或二楼，如果三楼有呼叫，则轿厢上升到三楼。

(2) 当轿厢停在二楼或三楼，如果一楼有呼叫，则轿厢下降到一楼。

(3) 当轿厢停在一楼，二楼、三楼均有人呼叫，则先到二楼，停8s后继续上升，每层均停8s，直到三楼。

(4) 当轿厢停在三楼，一楼、二楼均有人呼叫，则先到二楼，停8s后继续下降，每层均停8s，直到一楼。

(5) 在轿厢运行途中，如果有多个呼叫，则优先相应与当前运行方向相同的就近楼层，对反方向的呼叫进行记忆，待轿厢返回时就近停车。

(6) 在各个楼层之间的运行时间应少于10s，否则认为发生故障,应发出报警信号。

(7) 电梯的运行方向指示。

(8) 用数码管显示轿厢所在的楼层。

(9) 在轿厢运行期间不能开门。

(10) 轿厢不关门不允许运行。

3 系统硬件配置
根据设计要求，在该三层电梯控制系统中，输入设备均为开关量，故而输入模块选择为直流数字量输入模块；输出模块选为直流流数字量输出模块。

因此选用DI32*DC24V，DO32*DC24/0.5A，电源和CPU模块选用实验室用的，即选用PS 307 10A、CPU314(1)。

所选硬件如表1所示。

表1 系统硬件配置表
4 系统I/O端口分配
系统I/O端口分配表如表2所示。

表2 I/O端口地址分配表
5 主电路图
主电路图如图1所示。

图1 主电路图6 系统流程图
系统流程图如图2所示。

图2 系统流程图7 PLC外部接线图
PLC外部接线图如图3所示。

图3 PLC外部接线图
8 程序设计与分析
8.1电梯上下控制程序分析
比较呼叫信号D1、电梯位置信号D2里面的数值，以比较结果指挥电梯动作。

D1<D2，电梯在上，呼叫在下，电梯此时应该下降。

D1>D2，电梯在下，呼叫在上，电梯此时应该上升。

D1=D2，电梯与呼叫信号在同一楼层，驱动相应楼层的电梯门开门。

且对与运行方向相反的呼叫信号进行记忆但不响应，待电梯运行方向与其相同时作响应。

8.2电梯呼叫信号分析
根据不同的呼叫按钮动作把呼叫信号转换成数值存入寄存器D1里。

当第一层呼叫时，就把常数1放在D1里面。

当第二层呼叫时，就把常数2放在D1里面。

当第三层呼叫时，就把常数3放在D1里面。

8.3电梯位置判断程序分析
通过限位开关获得电梯位置信号，把位置信号转换成数值存入寄存器D2里。

如果在第一层，把常数1赋值给D2。

如果在第一层，把常数2赋值给D2。

如果在第一层，把常数3赋值给D2。

8.4电梯楼层显示程序分析
利用三个楼层限位开关进行判断。

当一楼楼层限位开关触发是，一楼指示灯亮。

当二楼楼层限位开关触发是，二楼指示灯亮。

当三楼楼层限位开关触发是，三楼指示灯亮。

8.5电梯上下显示程序分析
上下显示完全按照电机当前状态来确定。

当电机正转时显示上升状态，当电机反转时显示下降状态。

8.6电梯开关门程序分析
当电梯到位后，延时1秒，根据当前的楼层驱动相应的门进行开门动作，开门到位后，再延时8秒进行关门，或者在轿厢内按下关门按钮关门，如果在关门过程中检测到有障碍，立即停止关门动作，重新开门，之后再关门。

9 梯形图程序
所设计三层电梯控制系统程序如附录1中源程序所示。

10 程序的仿真调试
编写完梯形图程序后，对程序进行PLC仿真调试，仿真调试结果如附录2所示。

11 总结
通过这次课程设计使我懂得了理论与实践相结合是很重要的，只有理论知识是远远不够的，只有把理论与实践结合起来，从理论中得出结论，才能真正为社会服务，从而提高自己的实际动手能力和独立思考的能力。

在本次设计中，我们还需要大量的以前没有学到过的知识，于是图书馆和INTERNET成了我们很好的助手。

在查阅资料的过程中，我们要判断优劣、取舍相关知识，不知不觉中我们查阅资料的能力也得到了很好的锻炼。

我们学习的知识是有限的，在以后的工作中我们肯定会遇到许多未知的领域，这方面的能力便会使我们受益非浅。

附录
附录1 源程序
附录2 仿真结果
(1)电梯在一楼，三楼有呼叫时的运行仿真结果如图4所示。

图4电梯在一楼，三楼有呼叫时的运行仿真结果(2)电梯到达的开门仿真结果如图5所示。

图5 电梯到达的开门仿真结果
电气控制课程设计报告
(3)电梯关门的仿真结果如图6所示。

图6 电梯关门的仿真结果
(4)电梯一楼呼叫显示和楼层到达二楼显示仿真结果如图7所示。

图7 电梯一楼呼叫显示和楼层到达二楼显示仿真结果(5)报警仿真结果如图8所示。

图8 报警仿真结果
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