五层电梯plc与MCGS.doc

南京工业大学PLC实习学生姓名：XXX学号：XXXX专业：XXXXXXXX班级：XXXXXXXX2014年7月一、实习地点XXXXXXX二、实习时间2014-6-232014-7-4 共2周三、实习要求基于STEP7软件，编写工程文件实现电梯的响应轿厢内外召唤信号，自动开关门，实时显示轿厢所在楼层等主要功能。运用MCGS组态软件设计模拟运行界面,并根据设计要求设置对应元件属性，建立MCGS与PLC的通信，对整个电梯系统的各个功能进行模拟运行，实现对整个电梯控制系统的优化。四、 系统软件设计1、表 5-1 I/O分配序号输入信号名称地址序号输出信号名称地址1一楼外呼上行按钮I0.01一楼平层指示灯Q0.02二楼外呼上行按钮I0.12二楼平层指示灯Q0.13二楼外呼下行按钮I0.23三楼平层指示灯Q0.24三楼外呼上行按钮I0.34四楼平层指示灯Q0.35三楼外呼下行按钮I0.45五楼平层指示灯Q0.46四楼外呼上行按钮I0.56一楼内呼叫指示灯Q0.57四楼外呼下行按钮I0.67二楼内呼叫指示灯Q0.68五楼外呼下行按钮I0.78三楼内呼叫指示灯Q0.79到达一楼平层I1.09四楼内呼叫指示灯Q1.010到达二楼平层I1.110五楼内呼叫指示灯Q1.111到达三楼平层I1.211电梯上升Q1.212到达四楼平层I1.312电梯下降Q1.313到达五楼平层I1.414一楼内呼叫按钮I1.515二楼内呼叫按钮I1.616三楼内呼叫按钮I1.717四楼内呼叫按钮I2.018五楼内呼叫按钮I2.12、电梯的平层信号处理要实现对电梯的控制，首先要知道电梯实际所在的楼层，这些数据都是由传感器获取并上传。楼层信号的作用有两个，一是指示楼层，显示轿厢所在的层站；二是参与定向与选层，是电梯判断运行方向和停靠位置的主要因素之一。在此过程利用置位优先双稳态触发器，当轿厢到达该楼层，该楼层限位开关打开，楼层指示灯亮。当下降或上升到达其他楼层时，楼层指示灯复位清零。以二楼为例：3、轿厢外呼信号处理楼层外呼指示程序比较复杂，按下外呼按钮，PLC内部继电器应保持该信号，而且通过PLC的输出点亮相应的按钮指示灯。在取消置位时，一层和五层因为只有一种运动方向，因此直接平层后门电机打开就能取消置位。以一楼为例：而二层、三层、四层有两种运动方向，因此必须在平层后判断运行方向，当满足要求才能开门取消置位。以二楼为例：其中静止辅助为电梯在一段时间内无任何呼叫，按下电梯所在楼层的外呼按钮所引起的辅助操作。而楼外呼上行辅助为当按下二楼外呼叫上行按钮，电梯可以在二楼停下时楼层其他呼叫满足的条件。4、轿厢内呼信号处理电梯内部的五个呼叫按钮，指定的是电梯的运行目标。因此在电梯未达到指定目标时，该层呼叫灯应一直有显示（为红），因此输出时就应该用置复位操作。另外，当电梯达到指定楼层时，呼叫灯应该灭掉，即复位清零。以一楼为例5、电梯升降在电梯运行过程中，电梯该上升或下降，主要的问题在于对呼叫信号和轿厢位置的判断处理。在得到电梯的楼层信号和召唤信号后，根据条件判断电梯应作出的反应动作。当满足上升或下降的条件时，电梯执行响应的上升或下降的操作。该部分程序较复杂，具体内容参照附录。6、各楼层停车信号及自动开关门一般情况下，当轿厢正常到达该楼层时，如果满足该指令或召唤信号的停车条件时，电梯在该层停车，并且消除对应的指令或召唤信号。此时电梯上升和下降应复位归零，电梯静止在某一楼层。该部分程序条件较多，具体程序请参照附录内容。五、 组态监控1、 MCGS组态过程以及相关画面1.1设计监控界面在组态软件上，创建“五层电梯组态设计”用户窗口，单击“动画组态”，进入动画制作窗口。利用组态工具，绘制五层电梯监控界面。1.2 MCGS中定义的实时数据库1.3属性设置将开关型变量的基本属性中的对象初值设置为0,数值型变量的属性设置：以一楼电梯门 为例，基本属性中的对象初值设置为100，最小值为0，最大值为100，其它变量的设置与其相似。2、动画连接2.1指示灯的属性设置在用户窗口中，双击五层电梯组态设计窗口进入，选中一层内选指示图标并双击，弹出单元属性设置窗口。 其它指示灯的属性设置和上面基本相同，根据不同的对象设置相应的属性，这边只做部分的设置示例。2.2轿厢属性设置双击界面中表示电梯上升下降的轿厢，弹出属性设置窗口，属性设置如下： 3 、MCGS与PLC的连接设备窗口是MCGS组态设计的重要组成部分，负责建立系统与外部硬件设备的连接，使得MCGS 能从外部设备读取数据并控制外部设备的工作状态，实现对工业过程的实时监控。在MCGS组态软件开发平台上，单击“设备窗口”，再单击“设备组态”按钮进入设备组态。在“设备工具箱”中，选中“串口通讯父设备”和“西门子_S7200PPI”， 添加到右面已选设备并对应设置两者的属性,保持与PLC的I/O设置一致。部分基本设置如下图：5.4 编制循环策略在“运行策略”中，双击“循环策略”进入设置界面，双击图标进入“策略属性设置”，把“循环时间”设为：100ms。进入脚本程序编辑环境，程序如下：IF 限位到达一楼=1 THEN 电梯楼层指示=1 IF 限位到达二楼=1 THEN 电梯楼层指示=2IF 限位到达三楼=1 THEN 电梯楼层指示=3IF 限位到达四楼=1 THEN 电梯楼层指示=4IF 限位到达五楼=1 THEN 电梯楼层指示=519IF 轿厢=0 THEN 电梯楼层指示=1 二楼指示灯=0三楼指示灯=0四楼指示灯=0五楼指示灯=0一楼指示灯=1ENDIF IF 轿厢=-140 THEN 电梯楼层指示=2一楼指示灯=0三楼指示灯=0四楼指示灯=0五楼指示灯=0二楼指示灯=1ENDIFIF 轿厢=-280 THEN 电梯楼层指示=3一楼指示灯=0二楼指示灯=0四楼指示灯=0五楼指示灯=0三楼指示灯=1ENDIFIF 轿厢=-420 THEN 电梯楼层指示=4一楼指示灯=0二楼指示灯=0三楼指示灯=0五楼指示灯=0四楼指示灯=1ENDIF IF 轿厢=-560 THEN 电梯楼层指示=5一楼指示灯=0二楼指示灯=0三楼指示灯=0四楼指示灯=0五楼指示灯=1ENDIFIF 关门标志位=0 THENIF 电梯楼层指示=1 THEN 一楼内呼叫指示=0IF 电梯楼层指示=2 THEN 二楼内呼叫指示=0IF 电梯楼层指示=3 THEN 三楼内呼叫指示=0IF 电梯楼层指示=4 THEN 四楼内呼叫指示=0IF 电梯楼层指示=5 THEN 五楼内呼叫指示=0ENDIFIF (电梯下降=1 AND 一楼内呼叫指示=0 AND 一楼外呼叫上行=0 AND 二楼外呼叫下行=0) OR (电梯上升=1) THEN 辅助二楼外上行=1IF (电梯下降=1 AND 一楼内呼叫指示=0 AND 二楼内呼叫指示=0 AND 一楼外呼叫上行=0 AND 二楼外呼叫下行=0 AND 二楼外呼叫上行=0 AND 三楼外呼叫下行=0) OR (电梯上升=1) THEN 辅助三楼外上行=1IF (电梯下降=1 AND 一楼内呼叫指示=0 AND 二楼内呼叫指示=0 AND 三楼内呼叫指示=0 AND 一楼外呼叫上行=0 AND 二楼外呼叫下行=0 AND 二楼外呼叫上行=0 AND 三楼外呼叫下行=0 AND 三楼外呼叫上行=0 AND 四楼外呼叫下行=0) OR (电梯上升=1) THEN 辅助四楼外上行=1IF (电梯上升=1 AND 五楼内呼叫指示=0 AND 四楼外呼叫上行=0 AND 五楼外呼叫下行=0) OR (电梯下降=1) THEN 辅助四楼外下行=1IF (电梯上升=1 AND 五楼内呼叫指示=0 AND 四楼内呼叫指示=0 AND 三楼外呼叫上行=0 AND 四楼外呼叫下行=0 AND 四楼外呼叫上行=0 AND 五楼外呼叫下行=0) OR (电梯下降=1) THEN 辅助三楼外下行=1IF (电梯上升=1 AND 五楼内呼叫指示=0 AND 四楼内呼叫指示=0 AND 三楼内呼叫指示=0 AND 二楼外呼叫上行=0 AND 三楼外呼叫上行=0 AND 三楼外呼叫下行=0 AND 四楼外呼叫上行=0 AND 四楼外呼叫下行=0 AND 五楼外呼叫下行=0) OR (电梯下降=1) THEN 辅助二楼外下行=1IF(一楼内呼叫指示=1 OR 一楼外呼叫上行=1) AND 轿厢=0) OR (二楼外呼叫上行=1 AND 辅助二楼外上行=1) OR (二楼外呼叫下行=1 AND 辅助二楼外下行=1) OR 二楼内呼叫指示=1) AND 轿厢=-140) OR (三楼外呼叫上行=1 AND 辅助三楼外上行=1) OR (三楼外呼叫下行=1 AND 辅助三楼外下行=1) OR 三楼内呼叫指示=1) AND 轿厢=-280) OR(四楼外呼叫上行=1 AND 辅助四楼外上行=1) OR (四楼外呼叫下行=1 AND 辅助四楼外下行=1) OR 四楼内呼叫指示=1) AND 轿厢=-420) OR (五楼外呼叫下行=1 OR 五楼内呼叫指示=1) AND 轿厢=-560)THENIF (手动开门=0) THEN 开门定时器置位=1电梯上升=0电梯下降=0上下行限制=1ENDIFIF (一楼外呼叫上行=0 AND 五楼外呼叫下行=0 AND 电梯上行指示=0 AND 电梯下行指示=0 AND 辅助二楼外上行=0 AND 辅助二楼外下行=0 AND 辅助三楼外上行=0 AND 辅助三楼外下行=0 AND 辅助四楼外上行=0 AND 辅助四楼外下行=0) THEN IF (二楼外呼叫上行 AND 电梯楼层指示=2) OR (二楼外呼叫下行 AND 电梯楼层指示=2) OR (三楼外呼叫上行 AND 电梯楼层指示=3) OR (三楼外呼叫上行 AND 电梯楼层指示=3) OR (三楼外呼叫下行 AND 电梯楼层指示=3) OR (四楼外呼叫上行 AND 电梯楼层指示=4) OR (四楼外呼叫下行 AND 电梯楼层指示=4) THEN 静止辅助主=1开门定时器置位=1ENDIFENDIFIF 故障手动报警=1 thenIF 轿厢=0 OR 轿厢=-140 OR 轿厢=-280 OR 轿厢=-420 OR 轿厢=-560 THEN 电梯上行指示=0电梯下行指示=0运行许可=0ENDIFELSE运行许可=1endifIF 运行许可=1 THEN if ( 电梯上升=0 and 电梯下降=0 and 关门标志位=1 and 手动开门=1) OR 开门定时时间3) then if(轿厢=0 and 一楼电梯门0) then 一楼电梯门=一楼电梯门-5if(轿厢=-140 and 二楼电梯门0) then 二楼电梯门=二楼电梯门-5if(轿厢=-280 and 三楼电梯门0) then 三楼电梯门=三楼电梯门-5if(轿厢=-420 and 四楼电梯门0) then 四楼电梯门=四楼电梯门-5if(轿厢=-560 and 五楼电梯门0) then 五楼电梯门=五楼电梯门-5endifif ( ( 手动关门=1 OR 定时器4 ) and 关门标志位=0 ) then if ( 电梯楼层指示=1 and 一楼电梯门100) then 一楼电梯门=一楼电梯门+5if ( 电梯楼层指示=2 and 二楼电梯门100) then 二楼电梯门=二楼电梯门+5if ( 电梯楼层指示=3 and 三楼电梯门100) then 三楼电梯门=三楼电梯门+5if ( 电梯楼层指示=4 and 四楼电梯门100) then 四楼电梯门=四楼电梯门+5if ( 电梯楼层指示=5 and 五楼电梯门100) then 五楼电梯门=五楼电梯门+5endifif (一楼电梯门=100 AND 二楼电梯门=100 AND 三楼电梯门=100 AND 四楼电梯门=100 AND 五楼电梯门=100 )then 关门标志位=1手动关门=0endifif (一楼电梯门=0 OR 二楼电梯门=0 OR 三楼电梯门=0 OR 四楼电梯门=0 OR 五楼电梯门=0 )then 关门标志位=0手动开门=0定时器置位=1开门定时器置位=0上下行限制=0endifIF 关门标志位=0 THENIF (电梯楼层指示=1 )THEN 一楼外呼叫上行=0IF (电梯楼层指示=2 AND 辅助二楼外上行=1 OR 静止辅助主=1)THEN 二楼外呼叫上行=0IF (电梯楼层指示=2 AND 辅助二楼外下行=1 OR 静止辅助主=1)THEN 二楼外呼叫下行=0IF (电梯楼层指示=3 AND 辅助三楼外上行=1 OR 静止辅助主=1)THEN 三楼外呼叫上行=0IF (电梯楼层指示=3 AND 辅助三楼外下行=1 OR 静止辅助主=1)THEN 三楼外呼叫下行=0IF (电梯楼层指示=4 AND 辅助四楼外上行=1 OR 静止辅助主=1)THEN 四楼外呼叫上行=0IF (电梯楼层指示=4 AND 辅助四楼外下行=1 OR 静止辅助主=1)THEN 四楼外呼叫下行=0IF (电梯楼层指示=5 )THEN 五楼外呼叫下行=0辅助二楼外上行=0辅助二楼外下行=0辅助三楼外上行=0辅助三楼外下行=0辅助四楼外上行=0辅助四楼外下行=0静止辅助主=0ENDIFIF (电梯下行指示=0 AND 电梯下降=0 AND (五楼外呼叫下行=1 OR 五楼内呼叫指示=1) AND 电梯楼层指示=4) OR (五楼外呼叫下行=1 OR 五楼内呼叫指示=1 OR 四楼内呼叫指示=1 OR 四楼外呼叫上行=1 OR 四楼外呼叫下行=1) AND 电梯楼层指示=3) OR (五楼外呼叫下行=1 OR 五楼内呼叫指示=1 OR 四楼内呼叫指示=1 OR 四楼外呼叫上行=1 OR 四楼外呼叫下行=1 OR 三楼内呼叫指示=1 OR 三楼外呼叫上行=1 OR 三楼外呼叫下行=1) AND 电梯楼层指示=2) OR (五楼外呼叫下行=1 OR 五楼内呼叫指示=1 OR 四楼内呼叫指示=1 OR 四楼外呼叫上行=1 OR 四楼外呼叫下行=1 OR 三楼内呼叫指示=1 OR 三楼外呼叫上行=1 OR 三楼外呼叫下行=1 OR 二楼内呼叫指示=1 OR 二楼外呼叫下行=1 OR 二楼外呼叫上行=1) AND 电梯楼层指示=1) THENIF (上下行限制=0 AND 关门标志位=1) THEN 电梯上升=1轿厢=轿厢-5ENDIF电梯上行指示=1ELSE电梯上行指示=0ENDIFIF (电梯上行指示=0 AND 电梯上升=0 AND (一楼外呼叫上行=1 OR 一楼内呼叫指示=1) AND 电梯楼层指示=2) OR (一楼外呼叫上行=1 OR 一楼内呼叫指示=1 OR 二楼外呼叫上行=1 OR 二楼外呼叫下行=1 OR 二楼内呼叫指示=1) AND 电梯楼层指示=3) OR (一楼外呼叫上行=1 OR 一楼内呼叫指示=1 OR 二楼内呼叫指示=1 OR 二楼外呼叫上行=1 OR 二楼外呼叫下行=1 OR 三楼内呼叫指示=1 OR 三楼外呼叫上行=1 OR 三楼外呼叫下行=1) AND 电梯楼层指示=4) OR (一楼外呼叫上行=1 OR 一楼内呼叫指示=1 OR 二楼内呼叫指示=1 OR 二楼外呼叫上行=1 OR 二楼外呼叫下行=1 OR 三楼内呼叫指示=1 OR 三楼外呼叫上行=1 OR 三楼外呼叫下行=1 OR 四楼内呼叫指示=1 OR 四楼外呼叫上行=1 OR 四楼外呼叫下行=1) AND 电梯楼层指示=5) THENIF (上下行限制=0 AND 关门标志位=1) THEN 电梯下降=1轿厢=轿厢+5ENDIF电梯下行指示=1ELSE电梯下行指示=0ENDIFENDIF六、实习感受和总结通过为期两个星期的设计与调试，本设计基本上达到了设计目的与要求。利用组态和PLC实现了对五层电梯的控制。实训过程中，出现非常多的难题：由于电梯运行过程中呼叫信号出现的情况很复杂，虽然在编写程序和脚本过程中按照依次实现每个特定功能的方法一步步完善电梯功能，但在模拟过程中还是会因为新的呼叫信号出现而使得程序模拟发生错误。同时，由于设备长时间使用，某些按键的功能不再健全，为程序的调试带来了很大的不便。最后几天的调试过程中，往往会因为一个数据的变化而导致程序出现意想不到的变化。这是实习过程中MCGS和PLC设备连接花费时间最长的原因之一。在实习初期，由于不太清楚最后连接的情况，程序与MCGS脚本的数据变量有些差异使得连接很不顺利，但经过最后三天的调试与磨合，最终成功地实现了实习初期定下的目标。通过本次设计，使我在PLC知识领域方面得到进一步扩展，专业技能也得到进一步提高，更增强了分析和解决工程实际的综合能力。与此同时，我认识到纯粹的理论知识不会解决问题，只有理论和实践相互融洽的结合才切合实际，完成任务。在此要感谢我们的指导老师对我悉心的指导，感谢老师们给我的帮助。在设计过程中，我通过查阅有关资料，与同学交流经验和自学，并向老师请教等方式，使自己学到了不少知识，也经历了不少艰辛，但收获同样巨大。这次实训，让我认识到了团队合作的力量，要完成一个项目不是一个人的事情，当中我们有过分歧但最终达成了共识，不但结果怎样，至少我们曾经在一起努力过，体验其中的过程才是真正的收获。在整个设计中我懂得了许多东西，也培养了我独立工作的能力，树立了对自己工作能力的信心，相信会对今后的学习工作生活有非常重要的影响。而且大大提高了动手的能力，使我充分体会到了在创造过程中探索的艰难和成功时的喜悦。虽然这个设计做的不是非常理想，但是在设计过程中所学到的东西也是这次此次实训的最大收获和财富，使我终身受益。附录：PLC电梯控制梯形图