级自动化班-赵振宏-PLC三层电梯实验报告.doc

天津天狮学院 自动化专业综合 一、课程设计题目 三层电梯模拟装置控制程序设计 二、课程设计任务 1、对PLC和变频器等部件进行选型设计。I/O地址分配表，按照电梯的一般控制原则编制相应的软件程序，出相关图纸 3、利用实验室的现有设备进行系统的模拟实验 4、对课程设计进行总结，撰写课程设计报告。 （5）功能齐全的小型产品：8段速控制制动功能；再试功能；根据外部SW调整频率增减和记忆功能；再生制动功能的充实；400V系列型：内置制动电路；200V系列型：内置0.4-1.5kW电阻；0.2kW电路没有制动电阻；0.4kW是外部设置的同包装电阻PLC是在继电器控制系统逻辑关系基础上发展演变的。而PLC是一种专用的工业控制计算机，其工作原理是建立在计算机工作原理基础上的。为了可靠地应用在工业环境下，便于现场电气技术人员的使用和维护，它有着大量的器件，特定的监控软件，专用的编程器件。这样一来，不但其外观不像计算机，的操作使用方法、编程语言及工作过程与计算机控制系统也是有区别的。 PLC虽然具有许多微型计算机的特点，但它的工作却与微型计算机有很多不同点（这主要是各自的操作系统和系统软件的不同造成的）。 PLC的工作有两个显著特点：一个是周期性顺序扫描，一个是信号集中批处理。 PLC通电后，需要对软硬件都做一些初始化的工作，为了使PLC的输出及时地响应各种输入信号初始化后反复不停地分步处理各种不同的任务种周而复始的循环工作方式为周期性顺序扫描工作方式PLC在运过程中总是在不断循环顺序扫描过程中每次扫描所用的时间称为扫描时间又称为扫描周期或工作周期由于PLC的点数较多用集中批处理的方法可简化操作过程便于控制提高可靠性因此PLC的另一个主要特点就是对输入样执行用户程序输出刷新集中批处理输入采样扫描阶段 在PLC存储器中设置了一片区域来存放输入信号和输出信号的状态它们分别称为输入过程映像寄存器和输出过程映像寄存器CPU以字节（8位）为单位来读写输入输出过程映像寄存器这是第一个集中批处理过程在这个阶段中PLC首先按顺序扫描所有输端子并将各输入状态存入相对应的输入映像寄存器中此时输入映像存储器被刷新在当前的扫描周期内用户程序依的输入信号的状态（ON或OFF）均从输入程序执行阶段和接下来的输出刷新阶段输入映像寄存器与外界隔离即使此时外部输入信号的状态发生变化也只能在下一个扫描周期的输入阶段一般来说输入信号的宽度要大于一个扫描周期否则很可能造成信号的丢失执行用户程序的扫描阶段 PLC的用户程序由若干条指令组成指令在存储器中按照顺序排列在RUN工作模式的程序执行阶段在没有跳转指令时CPU从第一条指令开始逐条地执行用户程序在执行指令时从I/O映像寄存器或别的位元件的运算的结果写入到相应的映像寄存器中因此除了输入映像寄存器属于只读的外各映像寄存器的内容随着程序的执行而变化这是第二个集中批处理过程具体地说在此阶段PLC的工作过程是这样的CPU对用户程序按顺序进行扫描如果程序用梯形图表示则总是按先上再下从左至右的顺序进行扫描每扫描到一条指令所需要的输入信息的状态就要从输入映像寄存器中去读取而不是直接使用现场的即时输入信息因为第一个批处理过程（取输入信号状态）已经结束大门已经关闭，现场即时信号此刻是进不来的。对于其他信息，则是从PLC的元件映像寄存器中读取，在这个过程顺序扫描中，每一次运算的中间结果都立即写入元件映像寄存器，这样该元素的状态马上就可以被后面将要扫描到的指令所利用，所以在编程时指令的先后位置将决定最后的输出结果。对输出继电器的扫描结果，也不是马上去驱动外部负载，而是将其结果写入元件映像寄存器中的输出映像寄存器中，同样该元素的状态也马上就可以被后面将要扫描到的指令所利用，待整个用户程序扫描阶段结束后，进入输出刷新扫描阶段时，批将输出信号状态送出去。 c．输出刷新扫描阶段 CPU执行完用户程序后，将输出映像寄存器的（ON/OFF）状态传送到输出模块并存起来，梯形图中某一输出位的线圈得电时，对应的输出映像寄存器为1”状态。信号经输出模块隔离和功率放大后，继电器型输出模块中对应的硬件继电器（确实存在的物理器件）的线圈得电，它的常开触点闭合，使外部载通电工作。到此，一个周期扫描过程中的三个主要过程就结束了CPU又进入了下一个扫描周期。 这是第三个集中批处理过程，用时极短，在本周期内，用户程序全部扫描后，就已经定好了某一输出位的状态，进入这段的第一步时，信号状态已送到输出映像寄存器中也就是说输出映像寄存器的数据取决于输出指令的执行结果。然后再把此数据推到存器中存，最后一步就是存器数据再送到输出端。在一个周期中存器中的数据是不会变的。在S7-200 PLC中，有一条可直接驱动七段数码管的指令SEG，如图3-18所示。当EN有效时，SEG指令将字节型输人数