PLC综合实习报告.doc
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1、*:P L C 综 合 实 习实 习 名 称 : PLC综合实习 目录工程一、四层电梯PLC控制系统设计1一、系统控制要求11.1 根本控制要求说明11.2 要求11.3 电梯PLC控制解决思路11.4 模拟电梯运行原则2二、控制电路系统设计32.1 主控制电路设计32.2 PLC硬件设计3三、软件设计73.1 流程图73.2 软件局部梯形图8四、总结17工程二、机械手PLC控制系统设计18一、系统控制要求181.1 根本控制要求说明181.2 要求18二、硬件设计192.1硬件构造192.2 工作方式19三、软件局部213.1 主程序213.2 公用程序213.3 手动程序233.4 回原点
2、程序243.5 自动程序27四、总结30工程三、基于S7-300的天塔之光模拟控制31一、系统控制要求311.1根本控制要求说明31二、硬件设计31三、软件局部331.流程图332 .I/O点分配表333.软件局部344.软件调试40四、Wincc fle*ible仿真40五、总结40工程四、基于S7-300的液体混合控制系统41一、系统分析411.1任务411.2要求411.3说明41 二、硬件设计42 三、软件设计423.1 I/O表423.2 LAD程序433.3 软件调试47 四、仿真Wincc fle*ible仿真48五、总结49六、参考文献50工程一、四层电梯PLC控制系统设计一、
3、系统控制要求1.1 根本控制要求说明:电梯由安装在各楼层门口的上升和下降呼叫按钮进展呼叫操纵,其操纵容为电梯运行方向。电梯轿箱设有楼层选按钮S1S4,用以选择需停靠的楼层。L1为一层指示、L2为二层指示、L3为三层指示、L4为四层指示,SQ1SQ4为到位行程开关。电梯上升途中只响应上升呼叫,下降途中只响应下降呼叫,任何反方向的呼叫均无效。例如,电梯停在由一层运行至四层的过程中,在三层轿箱外呼叫时,假设按三层上升呼叫按钮,电梯响应呼叫运行至三层时三层上升呼叫指示灯灭;假设按三层下降呼叫按钮,电梯运行至三层时将不响应呼叫运行至四层,然后再下行,响应三层下降呼叫按钮运行至三层时三层下降呼叫指示灯灭,
4、依此类推。1.2 要求:1、控制系统采用西门子S7-200 PLC实现2、硬件接线图包括主电路的接线,控制电路的接线,应考虑相关联锁和平安措施。3、程序要有可读性和灵活性,对所用I/O点和部变量应定义符号表,对程序应作必要的注释。1.3 电梯PLC控制解决思路 电梯系统电气局部的主要组成就是电机拖动,信号元件以及轿和外部的控制按扭。如何合理的设置和使用这些资源,对于解决这类问题至关重要。设计中首先要了解控制对象的特点,从而确定有关的PLC输入、输出点的选择。对于一个四层电梯的控制,要解决的主要问题包括以下几个方面:1轿按扭以及各层门厅按扭的设置;2电梯运行位置的监测;3电梯各层停车以及电梯开关
5、门状态的监测;4确定控制的逻辑。通过上述问题的分析,可以完成对所需PLC的I/O口的选择。同样作为一个逻辑控制为主的系统,需要将被控电机作为唯一的控制目标,所有的逻辑实现都是针对这一目标进展的,根据相应的要求控制电机的正反转。1.4 模拟电梯运行原则1接收并登记电梯在楼层以外的所有指令信号、呼梯信号,给予登记并输出登记信号。2根据最早登记的信号,自动判断电梯是上行还是下行,这种逻辑判断称为电梯的定向。电梯的定向根据首先登记信号的性质可分为两种。一种是指令定向,指令定向是把指令指出的目的地与当前电梯位置比拟得出“上行或“下行结论。例如,电梯在二楼,指令为一楼则向下行;指令为四楼则向上行。第二种是
6、呼梯定向,呼梯定向是根据呼梯信号的来源位置与当前电梯位置比拟,得出“上行或“下行结论。例如,电梯在二楼,三楼乘客要向下,则乘客在三楼按下行按钮,此时电梯的运行应该是向上到三楼接乘客,所以电梯应向上。3电梯接收到多个信号时,采用首个信号定向,同向信号先执行,一个方向任务全部执行完后再换向。例如,电梯在三楼,依次输入二楼指令信号、四楼指令信号、一楼指令信号。如用信号排队方式,则电梯下行至二楼上行至四楼下行至一楼。而用同向先执行方式,则为电梯下行至二楼下行至一楼上行至四楼。显然,第二种方式往返路程短,因而效率高。4具有同向截车功能。例如,电梯在一楼,指令为四楼则上行,上行中三楼有呼梯信号,如果该呼梯
7、信号为呼梯向上,则当电梯到达三楼时停站顺路载客;如果呼梯信号为呼梯向下,则不能停站,而是先到四楼后再返回到三楼停站。5一个方向的任务执行完要换向时,依据最远站换向原则。例如,电梯在一楼根据二楼指令向上,此时三楼、四楼分别有呼梯向下信号。电梯到达二楼停站,下客后继续向上。如果到三楼停站换向,则四楼的要求不能兼顾,如果到四楼停站换向,则到三楼可顺向截车。二、控制电路系统设计2.1 主控制电路设计该工程的主电路图如以下图所示:图2.1 系统主电路图2.2 PLC硬件设计2.2.1 电梯输入信号及其意义:1位置信号位置信号由安装于电梯停靠位置的4个传感器SQ1SQ4产生。平时为OFF,当电梯运行到该位
8、置时ON。2指令信号指令信号有4个,分别由“一至四S1S44个指令按钮产生。按*按钮,表示电梯乘客欲往相应楼层。3呼梯信号呼梯信号有6个,分别由U1、U2、D2、U3、D3、D4呼梯按钮产生。按呼梯按钮,表示电梯外乘客欲乘电梯。例如,按U2则表示二楼乘客欲往上,按D3则表示三楼乘客欲往下。4电梯开关门信号电梯开关门信号由手动开门按钮OP、手动关门按钮CL产生。5门位置信号门位置信号由开门限位开关、关门限位开关产生。2.2.2 电梯输出信号及其意义1运行方向信号运行方向信号有两个,由两个电梯运转指示灯电梯上行指示UP、电梯下行指示DOWN组成,显示电梯运行方向。2指令登记信号指令登记信号有4个,
9、分别由SL1SL4个指示灯组成,表示相应的指令信号已被承受登记。指令执行完后,信号消失消号。例如,电梯在二楼,按电梯呼按钮S3表示电梯乘客欲往三楼,则SL3亮表示该要求已被承受。电梯向上运行到三楼停靠,此时SL3灭。3呼梯登记信号呼梯登记信号有6个,分别由UP1、UP2、DN2、UP3、DN3、DN4电梯外呼指示灯组成,其意义与上述指令登记信号相类似。4电梯门状态指示电梯门状态指示有2种,即电梯关门指示和电梯开门指示。2.2.3 可编程控制器机型的选择 为了完成设定的控制任务,主要根据电梯控制方式与输入/输出点数和占用存的多少来确定PLC的机型。本系统为四层楼的电梯,采用集选控制方式。所需输入
10、/输出点数与存容量估算如下:1、输入/输出点的估算:采用PLC构成四层简易电梯电气控制系统。电梯的上、下行由一台电动机拖动,电动机正转为电梯上升,反转为下降。一层有上升呼叫按钮U1和指示灯UP1,二层有上升呼叫按钮U2和指示灯UP2以及下降呼叫按钮D2和指示灯DN4,三层有上升呼叫按钮U3和指示灯UP3以及下降呼叫按钮D3和指示灯DN5,四层有下降呼叫按钮D4和指示灯DN6。一至四层有到位行程开关SQ1SQ4。电梯有一至四层呼叫按钮S1S4和指示灯SL1SL4;电梯开门和关门按钮OP和CL,电梯开门和关门分别通过电磁铁KM3和KM4控制,关门到位由行程开关SM1检测,开门到位由行程开关SM2检
11、测,并有开门指示灯LO和关门指示灯LC。轿厢上行和下行由接触器KM1和KM2控制,并有上行和下行两路指示灯。输入点共有18个,输出点共有14个,总共32个。2、存容量的估算:用户控制程序所需存容量与存利用率、输入/输出点数、用户的程序编写水平等因素有关。因此,在用户程序编写前只能根据输入/输出点数、控制系统的复杂程度进展估算。本系统有开关量I/O总点数有32个,模拟量I/O数为0个。利用估算PLC存总容量的计算公式: 所需总存字数=开关量I/O总点数(1015)+模拟量I/O总点数(150250)再按30%左右预留余量。估算本系统需要约1K字节的存容量。综合I/O点数以及存容量,S7200的C
12、PU226输入、输出点数为2416,足以满足要求。该四层电梯工程所用到的IO口如下表所示:表2.1 IO口分配表输 入输 出I0.0一层位置开关SQ1Q0.2电梯上升UPI0.1二层位置开关SQ2Q0.3电梯下降DOWNI0.2三层位置开关SQ3Q0.4呼一层指示SL1I0.3四层位置开关SQ4Q0.5呼二层指示SL2I0.4一层呼指令开关S1Q0.6呼三层指示SL3I0.5二层呼指令开关S2Q0.7呼四层指示SL4I0.6三层呼指令开关S3Q1.0一层外呼上行指示UP1I0.7四层呼指令开关S4Q1.1二层外呼上行指示UP2I1.0一层外呼上行按钮U1Q1.2三层外呼上行指示UP3I1.1二
13、层外呼上行按钮U2Q1.3二层外呼下行指示DN2I1.2三层外呼上行按钮U3Q1.4三层外呼下行指示DN3I1.3二层外呼下行按钮D2Q1.5四层外呼下行指示DN4I1.4三层外呼下行按钮D3Q1.6电梯开门LOI1.5四层外呼下行按钮D4Q1.7电梯关门LCI2.0手动开门开关OPI2.1手动关门开关CLI2.2开门限位开关 SM1I2.3关门限位开关 SM2 本系统设计的PLC外部接线图如图2.2所示。CPU226CN的传感器电源24V(DC)可以输出600mA电流,通过核算在本设计中PLC容量完全满足要求,CPU226CN的输出继电器触点容量为2A,电压围为530VDC或5250VAC。
14、图2.2 PLC外部接线图三、软件设计3.1 流程图1、 电梯开关门流程图利用行程开关是否有信号确定电梯所处的楼层,当电梯到达外部呼叫的楼层以及电梯部的指定到达的楼层时,电梯就进展相应的开关门动作。电梯开关门流程图如图3.1所示:图3.1 电梯开关门流程图2、 电梯运行流程图除电梯所在楼层外有外呼信号,则电梯将进展相应的上、下运动。如果电梯所在楼层的上层楼层和下层楼层均有呼叫信号,且电梯上行,则保存下层楼层的呼叫信号,执行上层楼层的呼叫信号处理操作。电梯运行流程图如图3.2所示:图3.2 电梯运行流程图3.2 软件局部梯形图3.2.1 外召唤信号登记及消除3.2.2 指令信号登记及消除点动呼按
15、钮,信号登记显示。到层信号取消。本系统以一楼为基站,两分钟无任何操作,电梯自动返回一楼。3.2.3电梯的平层信号处理3.2.4选层定向及反向截梯1、轿厢上行2、轿厢下行3.2.5指令外召唤信号的保持轿厢的呼指令与外召唤指令保持信号,用于在有乘坐需要的楼层停车,并自动或手动执行开关门操作。开关门执行一次之后,信号取消。使电梯能够继续响应其他乘坐信号。3.2.6各楼层停车信号3.2.7自动开关门如梯形图所示,电梯到层停车后,延时2s开门,5s后自动关门。并设有手动开门按扭和关门按钮。可实现即时开关门。四、总结本设计针对我国电梯业的现状,将可编程序PLC应用于四层电梯进展逻辑控制,通过合理的选择和设
16、计,不但提高了电梯可靠性、可维护性以及灵活性,同时延长了使用寿命,并提高了电梯的控制水平,改善了电梯运行的舒适感,使电梯到达了较为理想的控制效果。本文所设计的电梯与传统的电梯相比,在运行上具有良好的舒适感,在生活中可以节约电能,取得了良好的经济效益,到达了理想的目的。该电梯控制系统具有指层、厅召唤、选层选向、手动和自动等功能,具有集选控制的特点。通过这次设计,我认识到要从本质上看问题,不要流于外表,重新学习使用了S7-200软件。工程二、机械手PLC控制系统设计一 、系统控制要求1.1 根本控制要求说明:1、机械手功能为一个将工件由A处传送到B处,原点状态为左上方,抓手松开。2、手动操作时,要
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