一、实训目的

理解PLC控制系统的控制工序和要求，设计控制系统硬件连线，编制PLC程序，并进行软件的监控和调试，使学生熟悉PLC的使用，训练PLC控制系统编程的思想和方法，提高应用PLC的能力。

二、实训要求

1．根据PLC控制系统的控制工序和要求，设计控制系统硬件连线，编制PLC程序，并进行软件的监控和调试；

2．同一班级中，可按照个人或小组在指导教师的指导下进行选题。

三、实训内容

随着城市建设的不断发展，高层建筑不断增多，电梯在国民经济和生活中有着广泛的应用。电梯作为高层建筑中垂直运行的交通工具已与人们的日常生活密不可分。人们对电梯安全性、高效性、舒适性的不断追求推动了电梯技术的进步，随着科技的发展，现代电梯已经由PLC控制系统取代了原来的继电器和接触器控制系统，节约了成本，提高了安全性和效率。

任务要求：

1．设备启动后电梯轿厢回到第一层。

2．电梯楼层外呼上行，当高于轿厢所在层的楼层呼叫时，电梯轿厢上行；上行时若有高于电梯轿厢目前所处楼层呼叫，则会按照就近原则一一停靠；上行时若有低于电梯轿厢目前所处楼层呼叫的，上行时不出理，会在上行结束后响应。

3．电梯楼层外呼下行，当低于轿厢所在层的楼层呼叫时，电梯轿厢下行；下行时若有低于电梯轿厢目前所处楼层呼叫，则会按照就近原则一一停靠；下行时若有高于电梯轿厢目前所处楼层呼叫的，下行时不出理，会在下行结束后响应。

4．电梯轿厢内呼上行，当内呼选择层高于当前层时电梯轿厢上行；上行时若有其他高于电梯轿厢目前所处楼层选择的，则会按照就近原则一一停靠；上行时若有其他低于电梯轿厢目前所处楼层选择的，上行时不出理，会在上行结束后响应。

5．电梯轿厢内呼下行，当内呼选择层低于当前层时电梯轿厢下行；下行时若有其他低于电梯轿厢目前所处楼层选择的，则会按照就近原则一一停靠；下行时若有其他高于电梯轿厢目前所处楼层选择的，下行时不出理，会在下行结束后响应。

6．轿厢停靠目标层或平层呼叫时，会打开轿厢和电梯门，延时4S后关闭；同时消除该层所有相关的呼叫信号包括内呼信号，外呼上下行信号。

四、实训步骤

（一）硬件连线

1．输入输出地址分配表

PLC的I/O点与输入／输出设备的连接图或对应关系表，如表2所示。

表2 地址分配表

2．硬件连线操作

6层电梯控制系统采用西门子S7‒200的PLC，其控制部分的外部硬件接线图如图1所示。

（二）编写程序

本次任务通过编写多个子程序来实现电梯运行过程中多个不同的功能，并通过主程序调用子程序来实现程序的整体控制。子程序包括：呼叫采集子程序，呼叫指示子程序，当前层判断子程序，目标层判断子程序，电梯上下行子程序，停车消号子程序，灯和风机控制子程序，最大最小楼层判断子程序。图2为整体程序结构图。

图2 整体程序结构

电梯程序运行的流程如下，电梯启动后处于待命状态，当有呼叫时将呼叫信息采集并记录，同时通过对应的显示灯显示出来；接着程序判断轿厢目前所处楼层和目标呼叫楼层，若为同层呼叫则执行电梯开关门程序，否则电梯开始上行或者下行；电梯上行或者下行时可同方向截梯；达到目标层时消除该层的所有呼叫信号，并执行电梯开关门程序；电梯运行时启动灯和风扇。主要程序流程图如图3所示。

图3 主要程序流程图

各部分子程的作用如下：

1．呼叫采集子程序主要是将轿厢内呼信号，楼层外呼上信号，楼层外呼下信号采集并存储到变量中已备使用。对应的变量地址见表3所示。

表3 呼叫采集程序变量地址

2．呼叫显示子程序，主要是将呼叫信号输出到指示灯上控制指示灯工作。当前轿厢所处楼层的显示是由3个输出信号以二进制形式送到楼层显示模块上，由楼层显示模块中的单片机控制七段LED管显示当前轿厢所处楼层。

3．当前层判断子程序，一是在轿厢运行时判断轿厢所处位置，二是判断本次呼叫是否为同层呼叫。

4．目标楼层判断子程序，判断本次上行要去的最上层或本次下行要去的最下层，以及当前要去的目标层。

5．楼层最大最小子程序，判断本次呼叫中最高楼层或者最低楼层。

6．电梯上下行子程序，判断当前呼叫为上行还是下行请求，控制电梯上行或者下行。

7．停车消号子程序，判断电梯轿厢是否到达呼叫位置，到达位置后控制开关门，同时消除呼叫记录信号和运行请求信号。

8．灯和风机子程序，电梯运行时打开电梯轿厢通风机和电梯照明灯。

请去首页查看参考程序（指令语句）。

（三）调试程序

根据图1进行安装接线，然后将编制好的6层电梯PLC控制程序下载到PLC中，并进行程序调试直到设备运行满足设计要求。

1．工作模式选择。将PLC的工作模式开关拨至运行或者通过Micro/WIN编程软件执行“PLC”菜单下“运行”子菜单命令。

2．监控。点击执行“调试”菜单下的“开始程序状态监控”子菜单命令，梯形图程序进入监控状态。如图4所示。

图4 程序调试监控图

（四）观察结果

电梯设备启动后轿厢停在一楼，可以进行操作运行。以乘客5楼呼叫往3楼为例。5楼按下外呼向下按钮，Q1.7输出信号5楼下呼指示灯点亮，Q2.2输出信号，变频器以15HZ的频率控制电动机拖动轿厢向上运行，到达5楼后Q2.5输出信号控制轿厢门打开，完全打开15S后Q2.6输出信号控制轿厢门关闭，完成外呼运行。内呼3楼，Q0.2输出信号内呼3楼指示灯点亮，Q2.3输出信号，变频器以15HZ的频率控制电动机拖动轿厢向下运行，到达3楼后Q2.5输出信号控制轿厢门打开，完全打开4S后Q2.6输出信号控制轿厢门关闭完成内呼运行。电梯轿厢在运行时Q3.0-Q3.4输出信号显示当前楼层和指示运行方向。

五、实训总结

    通过本次实训课的操作，掌握了感应电机拖动轿厢的传动系统是如何工作的以及编写电梯程序时需要考虑的联锁与保护。受益匪浅。下载本文