plc課程設(shè)計(jì)--三層樓梯設(shè)計(jì)

1、<p><b>　　機(jī)械與車輛學(xué)院</b></p><p>　　《PLC課程設(shè)計(jì)》報告</p><p>　?。?014-2015學(xué)年第二學(xué)期）</p><p>　　課程設(shè)計(jì)題目:三層樓梯設(shè)計(jì) </p><p><b>　　摘要</b></p><p>　　可編

2、程控制器作為一種工業(yè)控制微型計(jì)算機(jī)，它以其編程方便、操作簡單尤其是它的高可控性等優(yōu)點(diǎn)，在工業(yè)生產(chǎn)過程中得到了廣泛的應(yīng)用。它應(yīng)用大規(guī)模集成電路，微型機(jī)技術(shù)和通訊技術(shù)的發(fā)展成果，逐步形成了具有多種優(yōu)點(diǎn)和微型，中型，大型，超大型等各種規(guī)格的系列產(chǎn)品，應(yīng)用于從繼電器控制系統(tǒng)到監(jiān)控計(jì)算機(jī)之間的許多控制領(lǐng)域。PLC總的發(fā)展趨勢是：高功能、高速度、高集成度、大容量、小體積、低成本、通信組網(wǎng)能力強(qiáng)。 本課程設(shè)計(jì)基于西門子（SIEMENS）S7-200

3、 PLC對三層電梯的控制進(jìn)行了模擬，形成了電梯升降的系統(tǒng)PLC在電梯升降的過程中，主要體現(xiàn)在邏輯開關(guān)的功能。由于PLC具有邏輯運(yùn)算、記數(shù)、定時以及輸出輸入輸出的功能，在電梯升降的過程中各種邏輯開關(guān)控制與PLC很好的結(jié)合，對電梯實(shí)現(xiàn)了控制</p><p><b>　　目錄</b></p><p><b>　　摘要1</b></p>

4、<p><b>　　目錄2</b></p><p>　　一、 課程設(shè)計(jì)性質(zhì)和目的2</p><p>　　二、 課程設(shè)計(jì)的內(nèi)容及要求3</p><p>　　三、 課程設(shè)計(jì)的進(jìn)度及安排6</p><p>　　1、課程設(shè)計(jì)的安排：6</p><p>　　2、課程設(shè)計(jì)的進(jìn)度6<

5、/p><p>　　四、 設(shè)計(jì)所需軟件平臺10</p><p>　　五、 設(shè)計(jì)思路及梯形圖程序12</p><p>　　六、 組態(tài)王人機(jī)界面設(shè)計(jì)15</p><p>　　七、 調(diào)試運(yùn)行18</p><p>　　1、PLC運(yùn)行調(diào)試18</p><p>　　2、組態(tài)王連接PLC程序后的調(diào)試運(yùn)行

6、19</p><p>　　八、 結(jié)果及分析21</p><p>　　九、 心得體會22</p><p>　　十、 參考文獻(xiàn)23</p><p><b>　　十一、 致謝24</b></p><p><b>　　十二、 附錄25</b></p><

7、p>　　1.PLC程序25</p><p>　　2、組態(tài)王命令語言： 28</p><p><b>　　課程設(shè)計(jì)性質(zhì)和目的</b></p><p>　　PLC課程設(shè)計(jì)是《PLC原理及應(yīng)用》課程與實(shí)驗(yàn)結(jié)束后的一門應(yīng)用性很強(qiáng)的實(shí)踐課。所選題目《三層電梯控制》緊密結(jié)合所學(xué)的主要內(nèi)容，加深鞏固所學(xué)知識，同時對所學(xué)內(nèi)容進(jìn)行擴(kuò)展，有一定

8、的深度和廣度，能充分發(fā)揮學(xué)生的能動性和想象力。通過GX Developer進(jìn)行控制程序的編寫，并且用組態(tài)王開發(fā)出模擬控制的交互界面，極大地提高了學(xué)生的綜合設(shè)計(jì)能力。其目的有以下三點(diǎn)：</p><p>　　了解常用控制裝置的設(shè)計(jì)方法、步驟和設(shè)計(jì)原則。 </p><p>　　學(xué)以致用，鞏固書本知識。通過訓(xùn)練，使學(xué)生初步設(shè)計(jì)具有控制裝置的能力，從而培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立工作和創(chuàng)造的能力。 </p

9、><p>　　進(jìn)行一次工程技術(shù)的基本訓(xùn)練。培養(yǎng)學(xué)生查閱書籍、參考資料、產(chǎn)品手冊、工具書的能力，上網(wǎng)查詢信息的能力，運(yùn)用計(jì)算機(jī)進(jìn)行工程繪圖的能力，編制技術(shù)文件的能力等，從而提高學(xué)生解決實(shí)際工程技術(shù)問題的能力。</p><p>　　課程設(shè)計(jì)的內(nèi)容及要求</p><p>　　本設(shè)計(jì)是基于組態(tài)王的三層電梯控制，電梯控制程序由三菱PLC編程軟件GX Developer開發(fā)，人機(jī)界

10、面由組態(tài)王開發(fā)。</p><p>　　電梯控制要求如表1所示。</p><p>　　表1 三層電梯控制要求</p><p>　　輸入點(diǎn)分配如表2所示。</p><p><b>　　表2 輸入點(diǎn)分配</b></p><p>　　輸出點(diǎn)分配如表3所示。</p><p>&l

11、t;b>　　表3 輸出點(diǎn)分配</b></p><p>　　要求根據(jù)以上要求內(nèi)容進(jìn)行設(shè)計(jì)三層電梯控制，根據(jù)以上的輸入輸出口進(jìn)行PLC的編程，并在組態(tài)王中畫出電梯的模型，并通過PLC和OPC還有組態(tài)王進(jìn)行仿真與調(diào)試。</p><p>　　課程設(shè)計(jì)的進(jìn)度及安排</p><p>　　1、課程設(shè)計(jì)的安排：</p><p><b&

12、gt;　　2、課程設(shè)計(jì)的進(jìn)度</b></p><p>　　5.27：布置課程設(shè)計(jì)任務(wù)、講授控制方法和要求。</p><p>　　5.29：MX OPC與GX Simulator通信調(diào)試，了解兩者間的聯(lián)系。</p><p>　　5.30：用組態(tài)王畫出一個簡單的電燈控制，并用PLC程序來進(jìn)行控制其關(guān)和滅來熟練個軟件間的聯(lián)系與操作，如下圖所示：</p&g

13、t;<p>　　5.31：創(chuàng)建三層電梯控制畫面，出如下圖所示畫面，其顏色與渲染自行選擇，可要可不要；</p><p>　　6.01：三層電梯控制PLC程序的編寫與調(diào)試，如下圖所示</p><p>　　6.02：組態(tài)王命令語言的編寫，如下圖所示；</p><p>　　6.05：組態(tài)王動畫的編程及設(shè)置，通過自己的程序和OPC的設(shè)置來設(shè)置組態(tài)王里面三層電梯圖

14、中相應(yīng)的部件和控制。</p><p>　　6.06：組態(tài)王三層電梯控制系統(tǒng)整體調(diào)試，并實(shí)現(xiàn)要求進(jìn)行模擬控制，如圖所示：</p><p>　　6.07：檢測驗(yàn)收、寫課程設(shè)計(jì)報告</p><p><b>　　6.08：答辯</b></p><p><b>　　設(shè)計(jì)所需軟件平臺</b></p>

15、<p>　　課程設(shè)計(jì)所需要的軟件是GX Developer，是進(jìn)行三層電梯控制程序編寫的軟件，運(yùn)用課上所學(xué)習(xí)到的各個指令，在GX Developer界面進(jìn)行編寫與仿真。編好的程序要與組態(tài)王動畫進(jìn)行連接，必須要先在軟件MELSOFT Application中的MX opcconfigurator中進(jìn)行控制參數(shù)的設(shè)計(jì)，它是連接動畫與控制程序之間的橋梁。組態(tài)王是開發(fā)監(jiān)控系統(tǒng)軟件，用來開發(fā)出

16、模擬控制的交互界面，在組態(tài)王中進(jìn)行三層電梯的動畫設(shè)計(jì)。它是顯示控制程序的實(shí)時運(yùn)行狀態(tài)，用來實(shí)時監(jiān)控程序的工作流程和運(yùn)行過程。讓什么更加直觀的了解運(yùn)行過程。</p><p>　　1、GX Developer建立新工程并進(jìn)行編寫的工作平面</p><p>　　OPC與PLC對應(yīng)進(jìn)行設(shè)置后的工作平面</p><p>　　組態(tài)王的初始工作平面</p><

17、p>　　設(shè)計(jì)思路及梯形圖程序</p><p>　　通過對本次設(shè)計(jì)電梯控制要求，我通過自己所學(xué)知識并查閱一些相應(yīng)的資料，進(jìn)行編寫本次課程設(shè)計(jì)的相關(guān)程序，根據(jù)其要求進(jìn)行分析對應(yīng)的輸入輸出，</p><p>　　畫出其輸入輸出之間的關(guān)系進(jìn)行編程，我采用的是PLC的梯形圖編程，雖然步驟比用SFC多一點(diǎn)，但確實(shí)條例比較清晰，方便對其進(jìn)行相應(yīng)的注釋有助于OPC和組態(tài)王的操作。</p>

18、<p>　　1.電梯在1樓時候，2樓呼叫程序如下，通過繼電器M1形成自鎖。</p><p>　　2.電梯在一二樓時，在三樓進(jìn)行呼叫</p><p>　　3.電梯在三樓時在二樓進(jìn)行呼叫</p><p>　　在一樓呼叫處于二三樓的電梯</p><p>　　5.電梯需要下行是相應(yīng)的控制</p><p>　　6.

19、電梯開門的相關(guān)控制</p><p>　　7.電梯開關(guān)門的定時和關(guān)門相應(yīng)控制。</p><p>　　8.電梯的報警系統(tǒng)，當(dāng)報警是電梯所有控制將無效，處于禁止?fàn)顟B(tài)。</p><p><b>　　組態(tài)王人機(jī)界面設(shè)計(jì)</b></p><p>　　組態(tài)王與PLC程序連接設(shè)置，如下圖所示，建立一個OPC：</p>&l

20、t;p>　　根據(jù)電梯控制要求，設(shè)置3層電梯控制人界界面：</p><p><b>　　3.命令語言編寫</b></p><p>　　組態(tài)王與OPC之間數(shù)據(jù)庫連接：</p><p>　　組態(tài)王命令語言編寫：</p><p><b>　　調(diào)試運(yùn)行</b></p><p>　

21、　將設(shè)計(jì)好的控制程序和組態(tài)王連接起來，查看運(yùn)行結(jié)果與是否課程設(shè)計(jì)要求。前面通過檢查雖然PLC程序梯形圖運(yùn)行沒有問題，但是經(jīng)過加載到組態(tài)王動畫中則出現(xiàn)很多問題。在程序加載進(jìn)入在一開始運(yùn)行時候電梯沒有運(yùn)行，通過查找組態(tài)王與PLC之間的關(guān)系和組態(tài)王參數(shù)的設(shè)置。發(fā)現(xiàn)最重要的電梯和3個門參數(shù)沒有設(shè)置，所以導(dǎo)致運(yùn)行動畫沒有反應(yīng)。在通過設(shè)置組態(tài)王中每個門的參數(shù)和電梯上行和下行參數(shù)后，發(fā)現(xiàn)只有開門的按鈕和門有動畫其他的沒有變化。查找原因，發(fā)現(xiàn)在電梯設(shè)置

22、參數(shù)的時候電梯的上行和下行的運(yùn)行參數(shù)中沒有加載表達(dá)式。在聯(lián)動的運(yùn)行中由于組態(tài)王中的命令語言沒有設(shè)置正確，導(dǎo)致電梯在運(yùn)行中出現(xiàn)很多問題，通過同學(xué)和老師的幫助，進(jìn)行命令語言的修改，最后電梯完美運(yùn)作了。</p><p><b>　　1、PLC運(yùn)行調(diào)試</b></p><p>　　2、組態(tài)王連接PLC程序后的調(diào)試運(yùn)行</p><p><b>

23、　　結(jié)果及分析</b></p><p>　　由于組態(tài)王我們從來沒有接觸過，所以在調(diào)試過程中出現(xiàn)比較多的問題，而且該軟件還經(jīng)常出現(xiàn)閃退現(xiàn)象讓我們有時候忘記保存時出現(xiàn)的煩躁。本次調(diào)試中，我出現(xiàn)以下幾個問題，</p><p>　　運(yùn)行時門永遠(yuǎn)開著，最后發(fā)現(xiàn)是命令語言中缺少了初始化設(shè)置。</p><p>　　2.在將PLC程序?qū)懭霑r有時出現(xiàn)錯誤，這個無法解決，因

24、為不知道是哪個開了沒關(guān)，所以我采取的措施都是重啟電腦。</p><p>　　3.梯形圖單獨(dú)調(diào)試過程中，出現(xiàn)輸出無效現(xiàn)象，也就是輸入全部有效的情況下輸出無效，經(jīng)過分析后，發(fā)現(xiàn)由于對梯形圖邏輯認(rèn)識不夠，在梯形圖中采用重復(fù)輸出結(jié)構(gòu)，導(dǎo)致調(diào)試不成功。后將輸入條件并行接入后使用單次輸出，解決此問題。</p><p>　　4.3樓直接呼1樓時，轎廂在二樓停下不能到達(dá)3樓，經(jīng)分析后發(fā)現(xiàn)是因?yàn)檩斎霑r3樓呼

25、一樓和2樓呼1樓直接并在一起，碰到二樓限位開關(guān)時，輸出不能形成自鎖失電，經(jīng)改進(jìn)后利用中間繼電器形成自鎖，解決樓層呼叫不能實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確問題。改進(jìn)后，電梯調(diào)試實(shí)現(xiàn)控制要求</p><p><b>　　心得體會</b></p><p>　　通過這次設(shè)計(jì)使我對PLC程序編寫和組態(tài)王動畫設(shè)計(jì)有了更加深刻的了解。學(xué)習(xí)到了各個軟件之間的相互聯(lián)系與互補(bǔ)，通過這次課程設(shè)計(jì)我對PLC三層電梯

26、的控制有了深入的了解，尤其是電梯的PLC控制和畫面的設(shè)計(jì)以及他們之間的聯(lián)系。在這次設(shè)計(jì)中，我通過網(wǎng)上查找大量的資料和書籍、與同學(xué)相互討論與學(xué)習(xí)、最后通過自己的思考完成了課程設(shè)計(jì)的要求。我在設(shè)計(jì)三層電梯控制系統(tǒng)時，發(fā)現(xiàn)在畫面中沒有那些相應(yīng)的門什么的，在那邊糾結(jié)了很久之后，同學(xué)告訴我那些門都是用長方形畫出來的，還告訴我到時利用屬性填充即可。這才解決了我的初期問題?；ㄙM(fèi)最多時間的是組態(tài)王中的參數(shù)設(shè)置和命令語言的編寫，在仿真過程出現(xiàn)很多問題，例

27、如電梯沒有運(yùn)作，燈沒有顯示，按鈕無法控制電梯等等情況。使我了解的不僅僅是電梯的控制，最重要的是我掌握了一種設(shè)計(jì)的方法，思維的方式，使受益非淺。這次PLC課程設(shè)計(jì)，考驗(yàn)了我對理論知識的運(yùn)用能力，鍛煉了對故障排除的分析能力，加強(qiáng)了我們合作精神，當(dāng)我們遇到困難時，老師耐心指導(dǎo)，幫我們一起分析故障，共同解決困難。另外，這課程設(shè)計(jì)也為了我們以后的畢業(yè)設(shè)計(jì)提供了很好的經(jīng)驗(yàn)，建立基礎(chǔ)，可以說是意義重大，影響深遠(yuǎn)。不過這種課程設(shè)計(jì)卻</p>

28、<p><b>　　參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　[1] 王阿根主編，《電氣可編程控制原理與應(yīng)用》第二版，清華大學(xué)出版社，2010年1月</p><p>　　[2] 鄭大鵬，陳雅文主編，《程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)教程（C語言）》，清華大學(xué)出版社，2011年10月</p><p><b>　　致謝</b></

29、p><p>　　在這兩周的課程設(shè)計(jì)中，我衷心感謝所有幫助我的同學(xué)，感謝老師沒有因?yàn)槲业膯栴}多而不耐煩并且給我的錯誤提出相應(yīng)的解釋并幫助我將其修改過來，所以在這里了我感謝老師同學(xué)的1幫忙，如果沒有你們，我的課程設(shè)計(jì)或許將無法順利完成</p><p><b>　　附錄</b></p><p><b>　　1.PLC程序</b>&l

30、t;/p><p>　　2、組態(tài)王命令語言： </p><p>　　//開關(guān)門限位開關(guān)判斷0</p><p>　　if(\\本站點(diǎn)\一樓開關(guān)門程度（新）==0 || \\本站點(diǎn)\二樓開關(guān)門程度（新）==0 || \\本站點(diǎn)\三樓開關(guān)門程度（新）==0)</p><p>　　{\\本站點(diǎn)\開門限位開關(guān)=1;}else{\\本站點(diǎn)\開門限位開

31、關(guān)=0;}</p><p>　　if(\\本站點(diǎn)\一樓開關(guān)門程度（新）==500 && \\本站點(diǎn)\二樓開關(guān)門程度（新）==500 && \\本站點(diǎn)\三樓開關(guān)門程度（新）==500)</p><p>　　{\\本站點(diǎn)\關(guān)門限位開關(guān)=1;}else{\\本站點(diǎn)\關(guān)門限位開關(guān)=0;}</p><p><b>　　//電梯門<

32、;/b></p><p>　　if(\\本站點(diǎn)\電梯開門==1 && \\本站點(diǎn)\第一層限位開關(guān)==1)</p><p>　　{\\本站點(diǎn)\一樓開關(guān)門程度（新）=\\本站點(diǎn)\一樓開關(guān)門程度（新）-50;}</p><p>　　if(\\本站點(diǎn)\電梯開門==1 && \\本站點(diǎn)\第二層限位開關(guān)==1)</p><

33、;p>　　{\\本站點(diǎn)\二樓開關(guān)門程度（新）=\\本站點(diǎn)\二樓開關(guān)門程度（新）-50;}</p><p>　　if(\\本站點(diǎn)\電梯開門==1 && \\本站點(diǎn)\第三層限位開關(guān)==1)</p><p>　　{\\本站點(diǎn)\三樓開關(guān)門程度（新）=\\本站點(diǎn)\三樓開關(guān)門程度（新）-50;}</p><p>　　if(\\本站點(diǎn)\電梯關(guān)門==1 &am

34、p;& \\本站點(diǎn)\第一層限位開關(guān)==1)</p><p>　　{\\本站點(diǎn)\一樓開關(guān)門程度（新）=\\本站點(diǎn)\一樓開關(guān)門程度（新）+50;}</p><p>　　if(\\本站點(diǎn)\電梯關(guān)門==1 && \\本站點(diǎn)\第二層限位開關(guān)==1)</p><p>　　{\\本站點(diǎn)\二樓開關(guān)門程度（新）=\\本站點(diǎn)\二樓開關(guān)門程度（新）+50;}<

35、;/p><p>　　if(\\本站點(diǎn)\電梯關(guān)門==1 && \\本站點(diǎn)\第三層限位開關(guān)==1)</p><p>　　{\\本站點(diǎn)\三樓開關(guān)門程度（新）=\\本站點(diǎn)\三樓開關(guān)門程度（新）+50;}</p><p>　　//樓層限位開關(guān)判斷</p><p>　　if(\\本站點(diǎn)\電梯升降程度==454)</p><

36、p>　　{\\本站點(diǎn)\第一層限位開關(guān)=1;}else{\\本站點(diǎn)\第一層限位開關(guān)=0;}</p><p>　　if(\\本站點(diǎn)\電梯升降程度>=254 && \\本站點(diǎn)\電梯升降程度<=274)</p><p>　　{\\本站點(diǎn)\第二層限位開關(guān)=1;}else{\\本站點(diǎn)\第二層限位開關(guān)=0;}</p><p>　　if(\\本站點(diǎn)

37、\電梯升降程度==85)</p><p>　　{\\本站點(diǎn)\第三層限位開關(guān)=1;}else{\\本站點(diǎn)\第三層限位開關(guān)=0;}</p><p><b>　　//報警</b></p><p>　　if(\\本站點(diǎn)\廂內(nèi)報警按鈕==1)</p><p>　　{\\本站點(diǎn)\報警指示燈=1;}</p><p&

38、gt;　　if(\\本站點(diǎn)\報警取消按鈕==1)</p><p>　　{\\本站點(diǎn)\報警指示燈=0;}</p><p><b>　　//樓層顯示</b></p><p>　　if(\\本站點(diǎn)\電梯升降程度==454)</p><p>　　{\\本站點(diǎn)\電梯一樓指示燈=1;\\本站點(diǎn)\樓層顯示=1;}</p>

39、<p>　　if(\\本站點(diǎn)\電梯升降程度==262)</p><p>　　{\\本站點(diǎn)\電梯二樓指示燈=1;\\本站點(diǎn)\樓層顯示=2;}</p><p>　　if(\\本站點(diǎn)\電梯升降程度==85)</p><p>　　{\\本站點(diǎn)\電梯三樓指示燈=1;\\本站點(diǎn)\樓層顯示=3;}</p><p>　　if(\\本站點(diǎn)\電梯上行

40、==1 && (\\本站點(diǎn)\電梯升降程度>=262 && \\本站點(diǎn)\電梯升降程度<454))</p><p>　　{\\本站點(diǎn)\電梯一樓指示燈=1;\\本站點(diǎn)\樓層顯示=1;}</p><p>　　if(\\本站點(diǎn)\電梯下行==1 && (\\本站點(diǎn)\電梯升降程度>=250 && \\本站點(diǎn)\電梯升降程度&

41、lt;454))</p><p>　　{\\本站點(diǎn)\電梯二樓指示燈=1;\\本站點(diǎn)\樓層顯示=2;}</p><p>　　if(\\本站點(diǎn)\電梯上行==1 && (\\本站點(diǎn)\電梯升降程度>=85 && \\本站點(diǎn)\電梯升降程度<262))</p><p>　　{\\本站點(diǎn)\電梯二樓指示燈=1;\\本站點(diǎn)\樓層顯示=2;}

42、</p><p>　　if(\\本站點(diǎn)\電梯下行==1 && (\\本站點(diǎn)\電梯升降程度<=85 && \\本站點(diǎn)\電梯升降程度<262))</p><p>　　{\\本站點(diǎn)\電梯三樓指示燈=1;\\本站點(diǎn)\樓層顯示=3;}</p><p>　　\\本站點(diǎn)\電梯升降程度=\\本站點(diǎn)\電梯升降程度-10;</p>