八层电梯楼层定位及显示的梯形图控制程序与调试
更新时间:2023-12-28 22:46:01 阅读量: 教育文库 文档下载
现代控制技术及PLC控制课程设计
姓 名 学 号 2 班 级 机电 专 业 机械电子工程
院 别 机械工程学院
指导教师
八层电梯楼层定位及显示的梯形图控制程序与调试设计
摘要
随着微处理器、计算机和数字通技术的飞速发展,计算机控制已经扩展到了几乎所有的工业领域.当前用于工业控制的计算机可以分为几类,例如可编程序控制器、基于PC总线的工业控制计算机、基于单片机的测控装置、用于模拟量闭环控制的可编程序调节器、集散控制系统和现场总线控制系统等。
现代社会要求制造业对市场需求作出迅速的反应,生产出小批量、多品种、多规格、低成本和高质量的产品,为了满足这一需求,生产设备和自动生产线的控制系统具有极高的可靠性和灵活性,可编程序控制器正是顺应这一要求出现的,它是以微处理器为基础的通用工业控制装置。
PLC的应用面广、功能强大、使用方便,是当代工业自动化的主要设备之一。PLC已经广泛的应用在各种机械设备和生产过程的自动控制系统中,PLC在其他领域,例如民用和家庭自动化的应用也得到了迅速的发展。
本次以设计八层电梯楼层定位及显示的梯形图控制程序及调试。并用九段码编码来显示相应的楼层。通过这次设计,要对PLC进行进一步的了解和操作练习,并设计出时序图、顺序功能图、梯形图程序,对其控制过程加以工作原理说明。
目录
第一章 课程设计任务与要求……………………………………………………1 §1.1 控制要求………………………………………………………………1 §1.2 任务要求………………………………………………………………1 第二章 九段码编码示意图、真值表、I/O编址………………………………2 §2.1 九段数码管编码示意图………………………………………………2 §2.2 九段数码编码真值表…………………………………………………2 §2.3 I/O编址………………………………………………………………3 §2.4 器件选择………………………………………………………………4 第三章 PLC控制梯形图及硬件接线图…………………………………………5 §3.1 控制梯形图……………………………………………………………5 §3.2 语句表…………………………………………………………………9 §3.3 流程图…………………………………………………………………11 §3.4 硬件接线图……………………………………………………………12 第四章 设计总结…………………………………………………………………13 参考文献……………………………………………………………………………14
第一章 课程设计任务与要求
一、控制要求:
(1) 根据各楼层行程开关的状态,确定轿厢所在楼层
(2) 用九段LED数码管作十进制层楼位置显示,如下图所示:
2. 九段码编码示意图、真值表、I/O编址 二、设计任务
1、根据控制要求,进行电气控制系统硬件电路设计,包括主电路、控制电路及PLC硬件配置电路。
2、根据控制要求,编制PLC应用程序。 3、编写设计说明书,内容包括: ① 设计过程和有关说明。
② 基于PLC的电气控制系统电路图。 ③ PLC控制程序(梯形图和指令表)。 ④ 电器元器件的选择和有关计算。 ⑤ 电气设备明细表。
⑥ 参考资料、参考书及参考手册。
⑦ 其他需要说明的问题,例如操作说明书、程序的调试过程、遇到的问题及解决方法、对课程设计的认识和建议等。
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第二章 九段码编码示意图、真值表、I/O编址
§2.1 九段数码管编码示意图
2.1.1 九段数码管编码示意图
§2.2 九段数码编码真值表 a b 0 1 1 0 0 0 1 1 c 0 0 1 0 1 1 1 1 d 0 1 1 0 1 1 0 1 e 0 1 0 0 0 1 0 1 f 0 0 0 1 1 1 0 1 g 0 1 1 1 1 1 0 1 h 1 0 0 1 0 0 0 0 i 1 0 0 1 0 0 0 0 显示数字 I0.2 0 I0.3 1 I0.4 1 I05 0 I0.6 1 I0.7 1 I1.0 1 I1.1 1 1 2 3 4 5 6 7 8 表2.2.1 真值表
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§2.3 I/O编址
输入信号 起动按钮 :I0.0 停止按钮 :I0.1 一楼感应器:I0.2 二楼感应器:I0.3 三楼感应器:I0.4 四楼感应器:I0.5 五楼感应器:I0.6 六楼感应器:I0.7 七楼感应器:I1.0 八楼感应器:I1.1 输出信号 a LED:Q0.0 b LED:Q0.1 c LED:Q0.2 d LED:Q0.3 e LED:Q0.4 f LED:Q0.5 g LED:Q0.6 h LED:Q0.7 i LED: Q1.0 表2.3.1 I/O编址
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§2.4 器件选择
由于此次课程设计所需10输入9输出,故在选择CPU类型时选择CPU224。CPU224共有14输入/10输出24个数字量I/O点,刚好满足此次课程设计需要输入输出点数。
数量 1 1 1 1 8 2 1 PC/PPI 电缆 编程器或PC 管的电缆 行程开关 按钮 九段LED数码管
表2.4.1 器件种类
SIEMENS 6ES7 901-3BFOO-OXAO 设备 制造厂订货号 SIMATTC S7-200 CPU-224 SIEMENS 6ES7 224-1ACOO-OXBO 用于传输控制信号到数码 - 7 -
第三章 PLC控制梯形图及硬件接线图
§3.1 控制梯形图
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§3.2 控制语句表 LD I0.0 O M0.0 AN I0.1 = M0.0
LD SM0.0 CALL SBR_0
LD SM0.0 CALL SBR_1
LD I0.2 O M1.0 AN I0.3 = Q0.7 = Q1.0
LD Q0.7 A Q1.0 = M1.0
LD I0.3 O M1.1 AN I0.2 A I0.4 = Q0.0 = Q0.1 = Q0.3 = Q0.4 = Q0.6
LD Q0.0 A Q0.1 A Q0.3 A Q0.4 A Q0.6 = M1.1
LD I0.4 O M1.2 AN I0.3 AN I0.5 = Q0.0 = Q0.1 = Q0.2 = Q0.3 = Q0.6
LD Q0.0 A Q0.1 A Q0.2 A Q0.3 A Q0.6 = M1.2 LD I0.5 O M1.3 AN I0.4 AN I0.6 = Q0.5 = Q0.6 = Q0.7 = Q1.0
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LD Q0.5 A Q0.6 A Q0.7 A Q1.0 = M1.3
LD I0.6 O M1.4 AN I0.5 AN I0.7 = Q0.0 = Q0.2 = Q0.3 = Q0.5 = Q0.6
LD Q0.0 A Q0.2 A Q0.3 A Q0.5 A Q0.6 = M1.4
LD I0.7 O M1.5 AN I0.6 AN I1.0 = Q0.0 = Q0.2 = Q0.3 = Q0.4
= Q0.5 = Q0.6
LD Q0.0 A Q0.2 A Q0.3 A Q0.4 A Q0.5 A Q0.6 = M1.5 LD I1.0 O M1.6 AN I0.7 AN I1.1 = Q0.0 = Q0.1 = Q0.2
LD Q0.0 A Q0.1 A Q0.2 = M1.6
LD I1.1 O M1.7 AN I1.0 = Q0.0 = Q0.1 = Q0.2 = Q0.3 = Q0.4 = Q0.5
= Q0.6
LD Q0.0 A Q0.1 A Q0.2 A Q0.3 A Q0.4 A Q0.5 A Q0.6 = M1.7
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§3.3 程序流程图
开始Y一层?N输出1二层?NY输出2三层?NY输出3四层?NY输出4五层?NY输出5六层?NY输出6七层?NYY输出7八层?输出8 - 14 -
§3.4 硬件接线图
图3.2.1 硬件接线图
按下启动按钮,启动PLC系统。当感应器动作时,九段数码管显将随各层行程开关的状态来显示轿厢所在的楼层数。当一楼的行程开关闭合置1时,数码管h、i亮,在数码管上显示出1,表示轿厢在一层;当电梯上升,数码管自锁仍显示1,当轿厢上到二楼,二楼行程开关置1,同时,一楼的灯因与二楼的行程开关互锁,此时数码管h、i复位,数码管a、b、d、e、g亮,显示数字2,表示轿厢在二楼;同理,一次往下表示各楼层。按下停止按钮,系统停止工作。数码管显示消失。
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第四章 设计总结
通过S7-200 PLC来设计八层电梯楼层定位及显示的梯形图控制程序设计与调试。对S7-200 PLC有了进一步的了解,并熟悉了其基本操作。
根据要求设计出梯形图程序。在预装有PLC S7-200系统的电脑中,将设计好的梯形图输入到程序中,进行模拟仿真。通过S7-200的仿真操作,实现了电梯到各个楼层的显示。
对于九段LED数码管做十进制楼层位置显示,其中以各段数码管显示为输出量,行程开关状态为输入量。当输入有信号时,对应于输出有相应的信号,达到表示轿厢到各楼层的层数的目的。
在本次设计中,对S7-200 PLC有了进一步的了解,对该系统有了更深入的认识,并熟悉了其操作方法及过程。得到了很大的收获。
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参考文献
(1黄永红,电气控制与PLC应用技术[M], 北京:机械工业出版社,2011.
(2)王建华,电气工程师手册[M],北京:机械工业出版社,2006. (3)吴晓君,电气控制课程设计指导[M],北京:中国建材工业出版社,2007. (4)陈在平、赵相宾,可编程序控制器技术与应用系统设计[M],北京:北京机械出版社,2002.
(5)廖常初,PLC编程及应用[M],北京:北京机械工业出版社,2002. (6)何衍庆,可编程序控制器原理及应用技巧[M],北京:北京化学工业出版社,2000.
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