基于三菱FX系列PLC的五层电梯控制系统.docx
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基于三菱FX系列PLC的五层电梯控制系统
基于三菱FX系列PLC的五层电梯控制系统
一、实验设计的目的与任务
a）实验的目的：
实验作为自动化专业本科生的一门综合性实践性课程，应用已学的的计算机、模拟数字电路、微控制器原理、传感器技术、PLC等知识，进行综合实践的训练，培养学生独立思考、独立解决问题的能力、努力开拓学生的知识面和创造力。
b）开放实验任务：
本实践环节主要涉及一个由PLC控制的五层电梯控制系统，完成课题控制要求，实现五层电梯基本功能。
熟悉实验制作的过程，以较快适应将来工作中要求解决实际工程的需求。
二、控制要求
电梯PLC控制系统有如下要求:
（1）电梯在运行过程中,到达停层位置时能够实现自动开关门或手动开关门操作。
（2）利用LED显示电梯厢外的呼唤信号，电梯厢内的指令信号和电梯到达信号；
（3）能自动判断电梯的运行方向，并发出相应的指示信号；
（4）电梯上行下行由一台电动机牵引。
电动机正转，电梯上升；电动机反转，电梯下降；
（5）电梯轿箱门由另一台小功率电动机驱动。
电动机正转，轿箱门打开；电动机反转，轿箱门关闭；
（6）每一层楼设有呼叫按钮；轿厢内开门按钮，关门按钮；轿厢内设有楼层选择指令按钮。
三、系统总体设计
（一） 电梯控制系统结构组成
电梯模具由变压稳压电源、PLC、轿厢、限位开关、呼梯按钮、交流电机、继电器、LED数码管、支架、导轨等组成。
为了便于观察,对电梯所在的楼层进行显示,我们采用LED数码管显示,而对电梯的运行方向,楼层和轿厢的呼叫信号以指示灯显示。
其电梯控制系统结构如图1所示。
（二） PLC的选型
根据所需的控制信号,输入点数24点,输出点数28点,选择三菱PLCFX2N--64MR构成基本控制单元。
（三）梯形图程序设计1.PLC输入/输出分配表
输入点
对应信号
输出点
对应信号
X1
外呼按钮1↑
Y0
KM1电动机正转
X2
外呼按钮2↑
Y3
X3
外呼按钮2↓
Y1
KM2电动机反转
X4
外呼按钮3↑
Y2
X5
外呼按钮3↓
Y4
上行指示
X6
外呼按钮4↑
Y5
下行指示
X7
外呼按钮4↓
Y6
开门指示
X10
外呼按钮5↓
Y7
关门指示
X11
内呼按钮去1楼
Y10
1↑外呼指示
X12
内呼按钮去2楼
Y11
2↑外呼指示
X13
内呼按钮去3楼
Y12
2↓外呼指示
X14
内呼按钮去4楼
Y13
3↑外呼指示
X15
内呼按钮去5楼
Y14
3↓外呼指示
X16
1楼平层信号
Y15
4↑外呼指示
X17
2楼平层信号
Y16
4↓外呼指示
X20
3楼平层信号
Y17
5↓外呼指示
X21
4楼平层信号
Y20
内呼按钮去1楼指示
X22
5楼平层信号
Y21
内呼按钮去2楼指示
X23
上下限位
Y22
内呼按钮去3楼指示
X24
轿厢内开门按钮
Y23
内呼按钮去4楼指示
X25
轿厢内关门按钮
Y24
内呼按钮去5楼指示
X26
热继电器
Y25
LEDa段显示
X27
——
Y26
LEDb段显示
Y27
LEDc段显示
Y30
LEDd段显示
Y31
LEDe段显示
Y32
LEDf段显示
Y33
LEDg段显示
2.内部继电器说明
M101
1楼上升
外呼按钮用，于记忆外呼按钮呼电梯信号，平层解除
M111
上升综合信号
M102
2楼上升
M112
M103
2楼下升
M113
M104
3楼上升
M114
M105
3楼下升
M115
下降综合信号
M106
4楼上升
M116
M107
4楼下升
M117
M108
5楼下升
M118
M501
1楼平层
平层用，用于记忆平层信号，被其它平层信号解除。
M119
上升记忆信号
M502
2楼平层
M120
下降记忆信号
M503
3楼平层
M226
1层有效开门信号
M504
4楼平层
M227
2层有效开门信号
M505
5楼平层
M228
3层有效开门信号
M201
內呼去1楼
用于要去的楼层平层解除
M229
4层有效开门信号
M202
內呼去2楼
M230
5层有效开门信号
M203
內呼去3楼
M240
已正常开关门记忆信号
M204
內呼去4楼
M241
1层手动开门
M205
內呼去5楼
M242
2层手动开门
M211
1楼上升
开关门有效外呼
M243
3层手动开门
M212
2楼上升
M244
4层手动开门
M213
2楼下降
M245
5层手动开门
M214
3楼上升
M246
各层手动开门信号综合
M215
3楼下降
T0
开门时间
M216
4楼上升
T1
关门时间
M217
4楼下降
T3
运行后不在平层的时间
M218
5楼下降
T4
无人乘坐会基站的时间
M221
內呼去1楼
开关门有效内呼
M222
內呼去2楼
M223
內呼去3楼
M224
內呼去4楼
M225
內呼去5楼
3.主控制电路
4.PLC的外部电气控制接线图
5.程序设计
三、实验设计过程及总结
这是一个综合性实验,通过做这个实验,我基本上学会了用PLC控制电梯的过程。
在做实验的过程中，我受益匪浅，主要表现在以下几个方面：
1、做完这个实验后，我对PLC的总体感觉是：
PLC比较适合于工程控制，它比用单片机控制要简单一些。
可以假设一下，假如用我们这一期学的《微控制器》（MC68HC908GP32
单片机）来做的话，难度应该大很多。
而且网上的相关资料显示，PLC比较适合于环境比较恶劣的工业现场。
因此，通过做这个实验，我对PLC这门课程的重要性又有了更深刻的认识。
2、通过做本实验我发现，梯形图虽然简单易懂，但是，当程序比较长时，用梯形图编的程序可读性比较差。
相比之下，单片机的汇编语言就没有这个缺点。
因此用步进梯形图去做能够很好的解决这个问题，它大大增加了程序的可读性。
3、做这个实验时我们是用硬件仿真的形式做的，即我们能够看到实实在在的模拟电梯，但是在我们的工作过程中我们不可能也没有条件去用硬件仿真的形式去做开发。
因此，我认为，学PLC也得像学单片机一样，必须学会用软件去仿真，调试无误后再用硬件去做。
这样可以避免损坏一些比较贵重的硬件，或者造成一些意外事件。
4、在正式调试的过程中，打开轿箱的时候，我们看见PLC的硬件连线，让我们比较惊讶的是，PLC的供电电源竟然是用淘汰的计算机的电源做成的。
一般计算机的电源是5V电源，所以可以推测出PLC的正常工作电压也是5V。
因此，我们自动化专业的学生必须具备这种创新能力，就是能够综合利用各种资源，比如各种淘汰的计算机或者其它的可用资源。
四、参考文献
1、《电气控制系统与可编程控制器》常晓玲主编机械工业出版社
2、《可编程控制器原理及其应用》常斗南李全力电子工业出版社
3、《电气与PLC控制技术》陈志新等主编中国林业出版社
4、《电气控制及可编程序控制器》张凤珊主编中国轻工业出版社
5、《电气控制与可编程控制器技术》史国生主编化学工业出版社
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