第一篇：西門子plc 實(shí)驗(yàn)一報(bào)告

1、聯(lián)機(jī)

單擊上圖標(biāo)示進(jìn)行通訊，單擊上圖標(biāo)示進(jìn)行聯(lián)機(jī)。

2、梯形圖編寫

3、梯形圖編譯

4、程序下載

五、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容

梯形圖：

六、實(shí)驗(yàn)心得：

通過本次實(shí)驗(yàn)的學(xué)習(xí)，我掌握了plc基本指令的應(yīng)用，以及plc工作的原理和內(nèi)部結(jié)構(gòu)，在這次簡單的實(shí)驗(yàn)中學(xué)到了梯形圖的編寫，在老師的指導(dǎo)下順利完成實(shí)驗(yàn)。在學(xué)習(xí)的過程中漸漸地發(fā)現(xiàn)了plc的許多優(yōu)點(diǎn)，對這門課程產(chǎn)生了濃厚的興趣，今后會(huì)努力學(xué)習(xí)基礎(chǔ)知識(shí)來掌握這門課程。

第二篇：西門子PLC實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書范文

實(shí)驗(yàn)一：PLC認(rèn)知及PLC編程軟件的使用（兩學(xué)時(shí)）

一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康模?/p>

1.熟悉典型繼電器電路的工作原理及電路接線。2.熟悉西門子PLC 的組成，模塊及電路接線。3.熟悉西門子STEP 7 編程軟件的使用方法。

4.熟悉利用STEP 7 建立項(xiàng)目、硬件組態(tài)、編程、編譯、下載和運(yùn)行等設(shè)計(jì)步驟。

5.學(xué)會(huì)用基本邏輯指令實(shí)現(xiàn)順控系統(tǒng)的編程，完成三相異步電機(jī)單向運(yùn)行控制程序的編制及調(diào)試。

二、實(shí)驗(yàn)設(shè)備：

1.個(gè)人PC 機(jī) 1 臺(tái)

2.西門子1214C AC/DC/RLY PLC 1 臺(tái) 3.西門子CM1241 RS485通信模塊 1 臺(tái) 4.實(shí)驗(yàn)操作板 1 塊 5.線纜若干

三、實(shí)驗(yàn)步驟：

1.參照黑板上的電路接線圖，電路連接好后經(jīng)指導(dǎo)教師檢查無誤，可以上電試驗(yàn)。

2.了解西門子PLC 的組成，熟悉PLC的電源、輸入信號端I 和公共端COM、輸出信號端Q 和公共端COM；PLC 的編程口及PC 機(jī)的串行通訊口、編程電纜的連接；PLC 上擴(kuò)展單元插口以及EEPROM 插口的連接方法；RUN/STOP開關(guān)及各類指示燈的作用等。

2.參照黑板上的電路接線圖，電路連接好后經(jīng)指導(dǎo)教師檢查無誤，并將RUN/STOP 開關(guān)置于STOP 后，方可接入220V交流電源。

3.在PC 機(jī)啟動(dòng) 西門子STEP 7編程軟件，新建工程，進(jìn)入編程環(huán)境。4.根據(jù)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，在西門子STEP 7編程環(huán)境下輸入梯形圖程序，轉(zhuǎn)換后，下載到PLC中。5.程序運(yùn)行調(diào)試并修改。6.寫實(shí)驗(yàn)報(bào)告。

四、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容：

實(shí)驗(yàn)

1、三相籠型異步電動(dòng)機(jī)全壓起動(dòng)單向運(yùn)行控制

圖 1 三相籠型異步電動(dòng)機(jī)全壓起動(dòng)單向運(yùn)行控制接線圖

實(shí)驗(yàn)

2、三相籠型異步電動(dòng)機(jī)全壓起動(dòng)單向運(yùn)行PLC控制

圖 2 三相籠型異步電動(dòng)機(jī)全壓起動(dòng)單向運(yùn)行PLC控制梯形圖

五、實(shí)驗(yàn)總結(jié)與思考：

1.簡述S7-1200 PLC的硬件由哪幾部分組成。

2.請簡要敘述從硬件組態(tài)開始到程序下載到PLC進(jìn)行調(diào)試的整個(gè)過程。3.做完本次實(shí)驗(yàn)的心得體會(huì)； 注：

? 實(shí)驗(yàn)報(bào)告要求

本次實(shí)驗(yàn)為學(xué)生第一次實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)類型為驗(yàn)證型實(shí)驗(yàn)，在實(shí)驗(yàn)過程中重點(diǎn)是熟悉編程環(huán)境、如何編寫程序、下載程序、調(diào)試程序、觀察結(jié)果、修改程序。

1.書寫規(guī)范，版面整潔。

2.做好實(shí)驗(yàn)總結(jié)，回答思考題，寫出心得體會(huì)。3.不準(zhǔn)相互抄襲實(shí)驗(yàn)報(bào)告。

4.按照教師指定的時(shí)間完成并上交實(shí)驗(yàn)報(bào)告。

? 實(shí)驗(yàn)報(bào)告的內(nèi)容主要

1.實(shí)驗(yàn)?zāi)康模罕敬螌?shí)驗(yàn)主要達(dá)到的要求及目的。2.實(shí)驗(yàn)設(shè)備：本次實(shí)驗(yàn)的主要設(shè)備。

3.實(shí)驗(yàn)具體步驟及內(nèi)容：如何聯(lián)機(jī)、編寫程序、下載程序、調(diào)試程序、觀察結(jié)果、修改程序。

4.實(shí)驗(yàn)程序上機(jī)驗(yàn)證：寫出運(yùn)行后得到的結(jié)果，并分析與理論分析的結(jié)果是否相同，做思考題。

5.心得體會(huì)：本次實(shí)驗(yàn)中遇到的問題、解決方法及收獲。

實(shí)驗(yàn)二：PLC基本指令應(yīng)用編程練習(xí)（三學(xué)時(shí)）

一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康模?/p>

1.熟悉西門子STEP 7 編程軟件的使用方法。2.掌握基本指令應(yīng)用的編程方法。3.掌握PLC程序調(diào)試的基本步驟及方法 4.熟悉典型繼電器電路的工作原理。5.學(xué)會(huì)把典型繼電器電路改造成PLC控制回路

二、實(shí)驗(yàn)設(shè)備：

1.個(gè)人PC 機(jī) 1 臺(tái)

2.西門子1214C AC/DC/RLY PLC 1 臺(tái) 3.西門子CM1241 RS485通信模塊 1 臺(tái) 4.實(shí)驗(yàn)操作板 1 塊 5.線纜若干

三、實(shí)驗(yàn)步驟：

1.熟悉西門子STEP 7 編程軟件的使用方法。2.基本邏輯指令編程練習(xí)。

3.參照黑板上的電路接線圖，電路連接好后經(jīng)指導(dǎo)教師檢查無誤，并將RUN/STOP 開關(guān)置于STOP 后，方可接入220V交流電源。

3.在PC 機(jī)啟動(dòng) 西門子STEP 7編程軟件，新建工程，進(jìn)入編程環(huán)境。4.根據(jù)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，在西門子STEP 7編程環(huán)境下輸入梯形圖程序，轉(zhuǎn)換后，下載到PLC中。5.程序運(yùn)行調(diào)試并修改。6.寫實(shí)驗(yàn)報(bào)告。

四、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容：

實(shí)驗(yàn)

1、三相異步電機(jī)正反轉(zhuǎn)運(yùn)行控制

圖1 三相異步電機(jī)正反轉(zhuǎn)運(yùn)行控制接線圖

圖 2 三相異步電機(jī)正反轉(zhuǎn)運(yùn)行控制梯形圖

實(shí)驗(yàn)2.多地點(diǎn)控制（選作）

圖3 三相異步電機(jī)多地點(diǎn)控制接線圖

圖 4 三相異步電機(jī)多地點(diǎn)控制梯形圖

實(shí)驗(yàn)3.搶答器設(shè)計(jì)（選作）

有I0.0，I0.1 和I0.2三個(gè)搶答輸入，對應(yīng)輸出分別為Q4.0，Q4.1和 Q4.2。要求：三人任意搶答，誰先按動(dòng)瞬時(shí)按鈕，睡得指示燈優(yōu)先亮，且只能亮一盞燈，進(jìn)入下一個(gè)問題時(shí)，主持人按復(fù)位按鈕，搶答重新開始。

圖 5 三相異步電機(jī)多地點(diǎn)控制梯形圖

五、實(shí)驗(yàn)總結(jié)與思考

1.簡述PLC與外部設(shè)備的接線過程及注意事項(xiàng)； 2.做完本次實(shí)驗(yàn)的心得體會(huì)。

六、實(shí)驗(yàn)報(bào)告要求

1.書寫規(guī)范，版面整潔。

2.做好實(shí)驗(yàn)總結(jié)，回答思考題，寫出心得體會(huì)。3.不準(zhǔn)相互抄襲實(shí)驗(yàn)報(bào)告。

4.按照教師指定的時(shí)間完成并上交實(shí)驗(yàn)報(bào)告。

實(shí)驗(yàn)三：基于PLC的三相異步電機(jī)雙機(jī)運(yùn)行控制（三學(xué)時(shí)）

一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康模?/p>

1.熟悉西門子STEP 7 編程軟件的使用方法。

2.掌握基本指令（邊沿指令及定時(shí)器）的應(yīng)用編程方法。3.掌握PLC程序調(diào)試的基本步驟及方法。

4.熟悉基于PLC的電氣控制系統(tǒng)的安裝與調(diào)試方法。

二、實(shí)驗(yàn)設(shè)備：

1.個(gè)人PC 機(jī) 1 臺(tái)

2.西門子1214C AC/DC/RLY PLC 1 臺(tái) 3.西門子CM1241 RS485通信模塊 1 臺(tái) 4.實(shí)驗(yàn)操作板 1 塊 5.線纜若干

三、實(shí)驗(yàn)步驟：

1.熟悉西門子STEP 7 編程軟件的使用方法。2.基本邏輯指令編程練習(xí)。

3.參照黑板上的電路接線圖，電路連接好后經(jīng)指導(dǎo)教師檢查無誤，并將RUN/STOP 開關(guān)置于STOP 后，方可接入220V交流電源。

3.在PC 機(jī)啟動(dòng) 西門子STEP 7編程軟件，新建工程，進(jìn)入編程環(huán)境。4.根據(jù)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，在西門子STEP 7編程環(huán)境下輸入梯形圖程序，轉(zhuǎn)換后，下載到PLC中。5.程序運(yùn)行調(diào)試并修改。6.寫實(shí)驗(yàn)報(bào)告。

四、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容：

實(shí)驗(yàn)

1、電動(dòng)機(jī)的延遲啟動(dòng)與延遲停止控制

按下瞬時(shí)啟動(dòng)按鈕I0.0，延時(shí)5s后電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)，按下瞬時(shí)停止按鈕I0.1，延時(shí)10s后電動(dòng)機(jī)停止。

圖 1 電動(dòng)機(jī)的延遲啟動(dòng)與延遲停止控制梯形圖

實(shí)驗(yàn)

2、用接通延遲定時(shí)器和脈沖定時(shí)器分別實(shí)現(xiàn)一個(gè)周期振蕩電路（選作）

圖 2 用接通延遲定時(shí)器實(shí)現(xiàn)一個(gè)周期振蕩

圖 3 用脈沖定時(shí)器實(shí)現(xiàn)一個(gè)周期振蕩

五、實(shí)驗(yàn)總結(jié)與思考

1.請簡述梯形圖中用到的定時(shí)器指令的特性； 2.做完本次實(shí)驗(yàn)的心得體會(huì)。

第三篇：西門子PLC學(xué)習(xí)講課稿

西門子PLC

一、PLC硬件組成

1、電源模塊（PS）：用于將輸入的AC 22V電源或DC 24V電壓轉(zhuǎn)換為穩(wěn)定的DC 24V和DC 5V電壓，供其它模塊和輸出模塊的負(fù)載使用。

2、I/O模塊：DI、DO、AI、AO等。

3、通訊模塊（CP）：用于PLC之間、PLC與遠(yuǎn)程I/O之間、PLC與計(jì)算機(jī)和其它智能設(shè)備之間的通訊。

4、CPU模塊：CPU模塊主要由微處理器（CPU芯片）和存儲(chǔ)器組成。4.1 CPU模塊面板：

SF燈：正常為灰色，故障時(shí)為紅色。

原因：

1、通訊故障：通訊速率（默認(rèn)1.5M/s，降速至19.2K/s）；CPU主站與遠(yuǎn)程I/O連接 不上。

2、DP線上的“ON”、“OFF”位置不對。

3、IM153-2軟件地址，其軟件設(shè)置與硬件不一致。

4、帶診斷功能的模塊，紅色表示報(bào)警。

5、調(diào)試過程中，空開未合上。

6、程序內(nèi)部錯(cuò)誤。

BATF燈：電池故障，即電池電量不足或無電池。FRCE燈：強(qiáng)制功能。（用過之后一定要?jiǎng)h除）。RUN燈：運(yùn)行。STOP燈：停止。

檔位：RUN:運(yùn)行，編程器只能讀。

RUN-P：運(yùn)行，編程器能讀能寫。MRES：存儲(chǔ)器復(fù)位。注：

1、CPU復(fù)位方法：

把開關(guān)撥到MRES上，stop燈慢閃兩次，松開開關(guān)（自動(dòng)回到stop位置），迅速將開關(guān)撥到MRES處（stop燈快閃至少一次），松開（自動(dòng)回到stop處），將開關(guān)撥到RUN。

2、CPU復(fù)位情況：

2.1必須復(fù)位：編程人員調(diào)試完所有設(shè)備后，必須復(fù)位。2.2可以復(fù)位：檢修期間（邏輯備份完成后）。2.3不能復(fù)位：CPU運(yùn)行期間。

5、PLC各模塊連接

5.1 U型連接器（不支持熱插拔）

功能：供電（背板）；信號傳輸。5.2 有源總線模板（支持熱插拔）

功能：供電（背板）；信號傳輸；信號保持。

二、S7-300的安裝與設(shè)計(jì)

1、卡件連接方案：上述兩種，通常用第一種，原因是費(fèi)用較低。

2、安裝機(jī)架號和槽位號： Rack：0-3（機(jī)架號）

Slot：4-11（槽位號）共計(jì)32個(gè)模塊

每一塊最多有32個(gè)通道，所以最多有1024個(gè)點(diǎn)（CPU點(diǎn)的容量）。主機(jī)架用IM360接口模塊；擴(kuò)展機(jī)架用IM361接口模塊，擴(kuò)展機(jī)架可以不用電源模塊；每排最多8個(gè)模塊卡件。

三、軟件安裝

1、STEP7編程軟件

2、PLC SIM仿真軟件（程序測試時(shí)用）

3、WinCC畫面組態(tài)軟件

注：所有軟件安裝目錄不允許有中文字符，并且英文目錄不能太長。

四、梯形圖（LAD）及部分功能模塊簡介

1、梯形圖：直觀的展示邏輯中各節(jié)點(diǎn)的閉合狀態(tài)。

2、邏輯圖示例：

3、S-R觸發(fā)器：

復(fù)位優(yōu)先

置位優(yōu)先

4、置位、復(fù)位邏輯：

（S）為置位符號，（R）為復(fù)位符號，（S）和（R）必須為一個(gè)點(diǎn)。

5、上升沿信號：

當(dāng)M1.0由0→1時(shí)，M1.1由0→1； 當(dāng)M1.0由1→0時(shí)，M1.1仍然為1。

6、下降沿信號：

當(dāng)M1.0由1→0時(shí)，M1.1由0→1； 當(dāng)M1.0由0→1時(shí)，M1.1仍為1。

7、CMP命令（比較命令）CMP_I：比較兩個(gè)整數(shù)大小 CMP_R：比較兩個(gè)實(shí)數(shù)大小 以實(shí)數(shù)為例，共有三種情況： 7.1 CMP>=R

當(dāng)IN1≥IN2時(shí)，輸出為1。7.2 CMP<=R

當(dāng)IN1≤IN2時(shí)，輸出為1。7.3 CMP==R

當(dāng)IN1=IN2時(shí)，輸出為1。

8、基本數(shù)學(xué)功能 8.1加法

OUT=IN1+IN2 8.2減法

OUT=IN1-IN2 8.3乘法

OUT=IN1×IN2 8.4除法

OUT=IN1÷IN2

第四篇：西門子PLC密碼保護(hù)功能總結(jié)

一：硬件組態(tài)中打開CPU的protection（保護(hù)）選項(xiàng)，選第3個(gè)設(shè)置（讀寫保護(hù)），設(shè)置密碼后保存編譯重新下載硬件組態(tài)就可以了

二：1． 打開程序編輯窗口LAD/FBD/STL；

2． 將要進(jìn)行加密保護(hù)的程序塊生成轉(zhuǎn)換為源代碼文件（通過選擇菜單 File—>Generate source 生成）； 3． 在LAD/FBD/STL 窗口中關(guān)閉您的程序塊，并在SIMATIC Manager項(xiàng)目管理窗口的source文件夾中打開上一步所生成的source文件；

4． 在程序塊的聲明部分，TITLE行下面的一行中輸入” KNOW_HOW_PROTECT”；

5． 存盤并編譯該source文件（選擇菜單File Compile）；?Save，F(xiàn)ile?

6． 現(xiàn)在就完成了您程序塊的加密保護(hù)。

注意：千萬不要丟失或刪除源文件，否則程序被保護(hù)，用戶可以另存到其它目錄中，或Export Source到硬盤中，再刪除源文件，這樣別人只能看到未保護(hù)的塊。

三：

1，加密工具在STEP7軟件下面的文件夾中：STEP7 V5.5 SP2 chCD_2Optional ComponentsS7 Block Privacy 2，安裝后，右鍵單擊SIMATIC管理器中的“塊”，執(zhí)行快捷菜單中的“Block Provacy”命令，在彈出的“S7-Block Provacy”窗口勾選要加密的程序塊（見下圖），然后右鍵單擊選中的塊，執(zhí)行出現(xiàn)的“Encrypt block”命令，在出現(xiàn)的“Block encryption”窗口中輸入密碼（12~24個(gè)字符或24字節(jié)的數(shù)字），確定后就加密了，塊上面出現(xiàn)加密的符號。

3，需要解密時(shí)右鍵單擊“塊”，執(zhí)行快捷菜單中的“Block Provacy”命令，在彈出的窗口勾選要解密的程序塊，然后右鍵單擊塊，執(zhí)行出現(xiàn)的“Decrypt block”命令，在出現(xiàn)的“Block encryption”窗口中輸入密碼，確定后塊就解密了，塊上面加密的符號消失。要求S7-300的CPU的固件版本為V3.2 或更高，S7-400 CPU的固件版本為V6.0或更高。已加密的塊不能用PLCSIM仿真。

第五篇：基于西門子PLC s7-300的三層電梯課程設(shè)計(jì)報(bào)告

目錄

一、引言?????????????????????????????????2

1、設(shè)計(jì)目的??????????????????????????????????2

2、設(shè)計(jì)任務(wù)??????????????????????????????????2

3、設(shè)計(jì)內(nèi)容??????????????????????????????????2

4、設(shè)計(jì)意義??????????????????????????????????2

二、基礎(chǔ)知識(shí) ??????????????????????????????3

1、PLC的工作原理???????????????????????????????3

2、STEP7的簡介????????????????????????????????4

三、系統(tǒng)的設(shè)計(jì)準(zhǔn)備??????????????????????????6

1、電梯控制示意圖???????????????????????????????6

2、系統(tǒng)流程圖?????????????????????????????????6

四、系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì) ?????????????????????????9

1、PLC硬件配置說明??????????????????????????????9

2、PLC的I/O地址分配表????????????????????????????9

3、交通燈控制系統(tǒng)的I/O接線圖?????????????????????????10 五、三層電梯控制系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)????????????????11

1.樓層呼叫 ??????????????????????????????????11 2.轎廂停止控制 ????????????????????????????????12 3.電梯上下行 ?????????????????????????????????12 4.轎廂開門關(guān)門 ????????????????????????????????13 5.樓層顯示 ??????????????????????????????????15

六、軟件的調(diào)試與仿真????????????????????????16

1.調(diào)試步驟 ??????????????????????????????????16 2.調(diào)試結(jié)果 ??????????????????????????????????16

七、總結(jié)?????????????????????????????????20

八、心得體會(huì)??????????????????????????????21

九、參考文獻(xiàn)??????????????????????????????22

一、引言

1、設(shè)計(jì)目的

（1）熟練使用西門子公司的S7-300系列產(chǎn)品各基本指令和部分應(yīng)用指令，根據(jù)控制要求進(jìn)行PLC梯形圖編程。

（2）進(jìn)一步熟悉PLC的I/O連接。

（3）熟悉三層樓電梯采用轎廂內(nèi)外按鈕的編程方法

2、設(shè)計(jì)任務(wù)

電梯由安裝在各樓層廳門口的上升和下降呼叫按鈕進(jìn)行呼叫操作，其操縱內(nèi)容為電梯運(yùn)行方向。電梯轎廂內(nèi)設(shè)有樓層內(nèi)選按鈕S1~S3，用以選擇需停靠的樓層。L1為一層指示，L2為二層指示，L3為三層指示，SQ1~SQ3為到位行程開關(guān)。電梯上升途中只響應(yīng)上升呼叫，下降途中只響應(yīng)下降呼叫，任何反方向的呼叫均無效。

3、設(shè)計(jì)內(nèi)容

電梯處于基站，關(guān)門等運(yùn)行狀態(tài)時(shí)，此時(shí)按基站外呼按鈕，信號經(jīng)按鈕傳輸?shù)絇LC，經(jīng)PLC判斷為本層開門，再將信號傳輸?shù)介_關(guān)門電動(dòng)機(jī)。輸出開門信號，電梯開門。

人進(jìn)入轎廂后，經(jīng)延時(shí)，電梯自動(dòng)關(guān)門。也可按關(guān)門按鈕，使電梯提前關(guān)門。如果轎內(nèi)指令選第幾層按鈕，則指令經(jīng)串行傳輸?shù)絇LC上，顯示屏上的對應(yīng)層發(fā)光二極管閃亮，當(dāng)手離開按鈕后，信號被登記，電梯開始運(yùn)行。PLC核實(shí)信號后，可將運(yùn)行信號傳輸?shù)礁鱾€(gè)工作部位并發(fā)出運(yùn)行指令。電梯開始按給定曲線運(yùn)行，其給定速度信號不斷與速度反饋信號比較，不斷校正，使電梯運(yùn)行的速度曲線盡量符合理想的運(yùn)行曲線，使電梯運(yùn)行平穩(wěn)。

運(yùn)行過程中，井道中的轎廂位置傳感繼電器每過一個(gè)隔磁板即核對一次運(yùn)行位置，并將信號輸入PLC與其中記憶的位置和旋轉(zhuǎn)編碼器發(fā)回的脈沖數(shù)量核對，三個(gè)信號核對無誤后電梯繼續(xù)運(yùn)行。電梯每到一個(gè)隔磁板，門區(qū)繼電器即吸合一次，層樓指示便變化一次。

運(yùn)行過程中PLC里的“先行樓層”不斷尋索樓層呼梯指令信號。當(dāng)“先行樓層”導(dǎo)索到呼梯指令后，上到站鐘GU或下到站鐘GD發(fā)出到站鐘聲，經(jīng)延時(shí)，電腦發(fā)出換速信號，電梯開始減速運(yùn)行。當(dāng)隔磁板插入平層感應(yīng)器時(shí)，電梯進(jìn)一步減速進(jìn)入爬行。當(dāng)轎廂到達(dá)平層位置后，接觸器斷電，電梯停止運(yùn)行。制動(dòng)系統(tǒng)工作，電梯停穩(wěn)。

電梯停穩(wěn)后，發(fā)出開門信號，電梯開門。經(jīng)延時(shí)，關(guān)門時(shí)間到，發(fā)出關(guān)門信號，電梯又開始關(guān)門。電梯門關(guān)好后，其運(yùn)行方向按轎內(nèi)指令和廳外召喚與轎廂的相對位置而定。如沒有任何指令，電梯就地待命。

4、設(shè)計(jì)意義

隨著城市建設(shè)的不斷發(fā)展，高層建筑的不斷增多，電梯作為高層建筑中垂直運(yùn)行的交通工具已與人們的日常生活密不可分。

電梯就是用于高層建筑物中的固定式升降運(yùn)輸設(shè)備，它有一個(gè)裝載乘客的轎廂，沿著垂直或傾斜角度小于15°的導(dǎo)軌在各樓層間運(yùn)行，是垂直運(yùn)行的電梯、傾斜方向運(yùn)行的自動(dòng)扶梯、傾斜或水平方向運(yùn)行的自動(dòng)人行道的總稱。隨著城市建設(shè)的不斷發(fā)展，高層建筑不斷增多，電梯在國民經(jīng)濟(jì)和生活中有著廣泛的應(yīng)用。電梯作為高層建筑中垂直運(yùn)行的交通工具已與人們的日常生活密不可分。有了電梯，摩天大樓才得以崛起，現(xiàn)代城市才得以長高。據(jù)估計(jì)，截至2002年，全球在用電梯約635萬臺(tái)，其中垂直電梯約610萬臺(tái)，自動(dòng)扶梯和自動(dòng)人行道約25萬臺(tái)。電梯已成為人類現(xiàn)代生活中廣泛使用的人員運(yùn)輸工具。人們對電梯安全性、高效性、舒適性的不斷追求推動(dòng)了電梯技術(shù)的進(jìn)步。如今，世界各國的電梯公司還在不斷地進(jìn)行電梯新品的研發(fā)、維修保養(yǎng)服務(wù)系統(tǒng)的完善，力求滿足人們的對現(xiàn)代建筑交通日益增長的需求。

二、基礎(chǔ)知識(shí)

1、PLC的結(jié)構(gòu)

PLC 實(shí)質(zhì)是一種專用于工業(yè)控制的計(jì)算機(jī)其硬件結(jié)構(gòu)基本上與微型計(jì)算機(jī)從結(jié)構(gòu)上分，PLC分為固定式和組合式（模塊式）兩種。固定式PLC包括CPU板、I/O板、顯示面板、內(nèi)存塊、電源等，這些元素組合成一個(gè)不可拆卸的整體。模塊式PLC包括CPU模塊、I/O模塊、內(nèi)存、電源模塊、底板或機(jī)架，這些模塊可以按照一定規(guī)則組合配置。

圖2.12、PLC的工作原理

當(dāng)PLC投入運(yùn)行后，其工作過程一般分為三個(gè)階段，即輸入采樣、用戶程序執(zhí)行和輸出刷新三個(gè)階段。完成上述三個(gè)階段稱作一個(gè)掃描周期。在整個(gè)運(yùn)行期間，PLC的CPU以一定的掃描速度重復(fù)執(zhí)行上述三個(gè)階段。

1．輸入采樣階段 在輸入采樣階段，PLC以掃描方式依次地讀入所有輸入狀態(tài)和數(shù)據(jù)，并將它們存入I/O映象區(qū)中的相應(yīng)得單元內(nèi)。輸入采樣結(jié)束后，轉(zhuǎn)入用戶程序執(zhí)行和輸出刷新階段。在這兩個(gè)階段中，即使輸入狀態(tài)和數(shù)據(jù)發(fā)生變化，I/O映象區(qū)中的相應(yīng)單元的狀態(tài)和數(shù)據(jù)也不會(huì)改變。因此，如果輸入是脈沖信號，則該脈沖信號的寬度必須大于一個(gè)掃描周期，才能保證在任何情況下，該輸入均能被讀入。

2．用戶程序執(zhí)行階段 在用戶程序執(zhí)行階段，PLC總是按由上而下的順序依次地掃描用戶程序(梯形圖)。在掃描每一條梯形圖時(shí)，又總是先掃描梯形圖左邊的由各觸點(diǎn)構(gòu)成的控制線路，并按先左后右、先上后下的順序?qū)τ捎|點(diǎn)構(gòu)成的控制線路進(jìn)行邏輯運(yùn)算，然后根據(jù)邏輯運(yùn)算的結(jié)果，刷新該邏輯線圈在系統(tǒng)RAM存儲(chǔ)區(qū)中對應(yīng)位的狀態(tài)；或者刷新該輸出線圈在I/O映象區(qū)中對應(yīng)位的狀態(tài)；或者確定是否要執(zhí)行該梯形圖所規(guī)定的特殊功能指令。

3．輸出刷新階段

當(dāng)掃描用戶程序結(jié)束后，PLC就進(jìn)入輸出刷新階段。在此期間，CPU按照I/O映象區(qū)內(nèi)對應(yīng)的狀態(tài)和數(shù)據(jù)刷新所有的輸出鎖存電路，再經(jīng)輸出電路驅(qū)動(dòng)相應(yīng)的外設(shè)。

PLC的掃描工作過程如圖2-

2、圖2-3所示 ：

圖2.2 PLC的掃描工作過程圖

圖2.3 PLC的掃描周期

3、STEP7的簡介

STEP7 編程軟件是一個(gè)用于SIMATIC 可編程邏輯控制器的組態(tài)和編程的標(biāo)準(zhǔn)軟件包。STEP7 標(biāo)準(zhǔn)軟件包中提供一系列的應(yīng)用工具，如：SIMATIC 管理器、符號編輯器、硬件診斷、編程語言、硬件組態(tài)、網(wǎng)絡(luò)組態(tài)等。STEP7 編程軟件可以對硬件和網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)組態(tài)，具有簡單、直觀、便于修改等特點(diǎn)。該軟件提供了在線和離線編程的功能，可以對PLC 在線上載或下載。利用STEP7 可以方便地創(chuàng)

建一個(gè)自動(dòng)化解決方案。圖2.4為創(chuàng)建一個(gè)自動(dòng)化項(xiàng)目的基本步驟 圖2.4 創(chuàng)建一個(gè)自動(dòng)化項(xiàng)目 項(xiàng)目可用來存儲(chǔ)為自動(dòng)化任務(wù)解決方案而生成的數(shù)據(jù)和程序。這些數(shù)據(jù)包括：硬件結(jié)構(gòu)的組態(tài)數(shù)據(jù)及模板參數(shù)；網(wǎng)絡(luò)通訊的組態(tài)數(shù)據(jù)以及為可編程模板編制的程序。它們都被收集在一個(gè)項(xiàng)目下。在生成一個(gè)項(xiàng)目后，先插入站，然后可以組態(tài)硬件。在組態(tài)硬件時(shí)，可以借助于模板樣本對可編程控制器中的CPU 及各模板進(jìn)行定義，通過雙擊站來啟動(dòng)硬件組態(tài)的應(yīng)用程序。一旦存儲(chǔ)并退出硬件組態(tài)，對于在組態(tài)中生成的每一個(gè)可編程模板，都會(huì)自動(dòng)生成S7/M7 程序及空的連接表。連接表可用來定義網(wǎng)絡(luò)中可編程模板之間的通訊連接。硬件組態(tài)完成后就可為編程模板生成軟件。為可編程模板編制的軟件存儲(chǔ)在對象文件夾中。對該對象文件夾稱作“S7-Program”。在子菜單中，可以選擇想要生成的塊的類型(如：數(shù)據(jù)塊，用戶定義的數(shù)據(jù)類型，功能，功能塊，組織塊或變量表)。打開一個(gè)空的塊，然后用語句表，梯形圖或功能圖輸入程序。在完成組態(tài)，參數(shù)賦值，程序創(chuàng)建和建立在線連接后，可以下載整個(gè)用戶程序或個(gè)別塊到一個(gè)可編程序控制器。在下載完整的或部分用戶程序到CPU 之前，把工作方式從RUN 模式置到STOP 模式。可以通過在線連接下載各個(gè)塊或整個(gè)用戶程序到RAM。當(dāng)電源關(guān)斷后和CPU 復(fù)位時(shí)，保存在他們上面的數(shù)據(jù)將被保留。另外，可以從可編程控制器中上載一個(gè)工作站，或從一個(gè)S7 CPU 中上載塊到PG/PC。這樣，當(dāng)出現(xiàn)故障而不能訪問到程序文檔的符號或注釋時(shí)，就可以在PG/PC 中編輯它。用于S7-300 的編程語言有：梯形圖(LAD)，語句表(STL)和功能塊圖(FBD)。LAD 是STEP7 編程語言的圖形表達(dá)方式。它的指令語法與一個(gè)繼電器梯形邏輯圖相似：當(dāng)電信號通過各個(gè)觸點(diǎn)復(fù)合元件以及輸出線圈時(shí)，梯形圖可以讓你追蹤電信號在電源示意線之間的流動(dòng)。STL 是STEP7 編程語言的文本表達(dá)方式，與機(jī)器碼相似，CPU 執(zhí)行程序時(shí)按每一條指令一步一步地執(zhí)行。FBD 是STEP7 編程語言的圖形表達(dá)方式，使用與布爾代數(shù)相類似的邏輯框來表達(dá)邏輯。STEP7 編程軟件允許結(jié)構(gòu)化用戶程序，可以將程序分解為單個(gè)的自成體系的程序部分。從而使大規(guī)模的程序更容易理解，可以對單個(gè)的程序部分進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化。程序組織簡化，修改更容易。系統(tǒng)的調(diào)試也容易了許多。在S7 用戶程序中可以使用如下幾種不同類型的塊：組織塊(OB)是操作系統(tǒng)和用戶程序的接口。它們由操作系統(tǒng)調(diào)用，并控制循環(huán)和中斷驅(qū)動(dòng)程序的執(zhí)行，以及可編程控制器如何啟動(dòng)。它們還處理對錯(cuò)誤的響應(yīng)。組織塊決定各個(gè)程序部分執(zhí)行的順序。用于循環(huán)程序處理的組織塊OB1 的優(yōu)先級最高。操作系統(tǒng)循環(huán)調(diào)用OB1 并用這個(gè)調(diào)用啟動(dòng)用戶程序的循環(huán)執(zhí)行。功能(FC)屬于用戶自己編程的塊。功能是“無存儲(chǔ)區(qū)”的邏輯塊。FC 的臨時(shí)變量存儲(chǔ)在局域數(shù)據(jù)堆棧中，當(dāng)FC 執(zhí)行結(jié)束后，這些數(shù)據(jù)就丟失了。功能塊(FB)屬于用戶自己編程的塊。功能塊是具有“存儲(chǔ)功能”的塊。用數(shù)據(jù)塊作為功能塊的存儲(chǔ)器(背景數(shù)據(jù)塊)。傳遞給FB 的參數(shù)和靜態(tài)變量存在背景數(shù)據(jù)塊中。背景數(shù)據(jù)塊(背景DB)在每次功能塊調(diào)用時(shí)都要分配一塊給這次調(diào)用，用于傳遞參數(shù)。

系統(tǒng)功能塊(SFB)和系統(tǒng)功能(SFC)是STEP7為用戶提供的己編程好的程序的塊，經(jīng)過測試集成在CPU 中的功能程序庫。SFB 作為操作系統(tǒng)的一部分并不占用程序空間，是具有存儲(chǔ)能力的塊，它需要一個(gè)背景數(shù)據(jù)塊，并須將此塊作為程序的一部分安裝到CPU 中。STEP7 的調(diào)用結(jié)構(gòu)如下圖2.5所示：

圖2.5 STEP7的調(diào)用結(jié)構(gòu)

三、系統(tǒng)的設(shè)計(jì)準(zhǔn)備

1、電梯控制示意圖

圖3.1 電梯控制示意圖

2、系統(tǒng)程序流程圖

圖3.2 樓層顯示

圖3.3 樓層呼叫

圖3.4 轎廂停止控制

圖3.5轎廂上下行

圖3.6轎廂開關(guān)門 四、三層電梯控制系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)

1.PLC的機(jī)型選擇

為了完成設(shè)定的控制要求，主要根據(jù)電梯的控制方式與輸入輸出點(diǎn)數(shù)和占用內(nèi)存多少來確定PLC的機(jī)型。本系統(tǒng)為三層電梯，采用了級選控制方式。

根據(jù)電梯控制特點(diǎn)，輸入信號應(yīng)該包括以下幾個(gè)部分：轎廂內(nèi)的樓層選擇按鈕SB1,SB2，SB3，開門按鈕SB4和關(guān)門按鈕SB5，以及安裝于各樓層的電梯停靠位置的三個(gè)傳感器SQ1，SQ2，SQ3，平時(shí)它們?yōu)槌ｉ_，當(dāng)電梯運(yùn)行到平層時(shí)關(guān)閉。所以輸入信號共有八個(gè)。

輸出信號應(yīng)該包括：轎廂內(nèi)呼叫指示信號三個(gè)，分別表示一層到三層的呼叫被接收，并在呼叫指令完成后，信號消失；電梯上、下行指示信號有兩個(gè)，門電動(dòng)機(jī)開、關(guān)指示信號兩個(gè)。共需要輸出信號7個(gè)。

綜合輸入/輸出點(diǎn)的計(jì)算及要實(shí)現(xiàn)的電梯功能，使用西門子s7-300系列的CPU-315-2DP，有16個(gè)開關(guān)量輸入，16點(diǎn)開關(guān)量輸出，這樣就足以滿足設(shè)計(jì)要求。

2.輸入輸出點(diǎn)分配

該系統(tǒng)占用PLC的15個(gè)I/O口，8個(gè)輸入點(diǎn)，7個(gè)輸出點(diǎn)，具體的I/O分配表如下表所示

表4.1 I/O分配表

3.系統(tǒng)組態(tài)

圖1 系統(tǒng)組態(tài)圖

3、三層電梯控制系統(tǒng)的I/O接線圖 五、三層電梯控制系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)

控制系統(tǒng)梯形圖 用“新建項(xiàng)目”向?qū)梢粋€(gè)名為“三層電梯控制軟件”的項(xiàng)目，采用線性化編程，控制軟件用梯形圖編寫，OB1中的程序如下：

一、樓層呼叫

二、轎廂停止控制

三、電梯上下行

四、轎廂開門關(guān)門

五、樓層顯示

六、軟件的調(diào)試與仿真

1、調(diào)試步驟

軟件的調(diào)試是在仿真軟件中實(shí)現(xiàn)的，我們采用S7-PLCSM仿真軟件，仿真步驟如下：

1、打開S7-PLCSM仿真軟件，窗口自動(dòng)出現(xiàn)CPU試圖對象。在CPU視圖對象中點(diǎn)擊STOP小框，靈仿真PLC處于STOP模式，在選擇菜單命令“PLC”/“Download”，將要下載的程序下載到仿真PLC中。

2、執(zhí)行菜單命令“Insert”/“Input Variable”，創(chuàng)建IB字節(jié)的視圖對象，用類似的方法生成輸出字節(jié)QB、定時(shí)器的視圖對象。點(diǎn)擊CPU視圖對象中RUN小框，將仿真PLC至于運(yùn)行狀態(tài)。

3、測試軟件是否運(yùn)行正常。

2、調(diào)試結(jié)果：

（1）調(diào)試界面如下圖

（2）運(yùn)行時(shí)，電梯先開門6S后關(guān)門

16（3）電梯原來在一樓，三樓呼叫

（4）電梯到大三樓后，先延時(shí)3s然后開門6s然后關(guān)門

（5）當(dāng)電梯在三樓時(shí)，一樓有呼叫，電梯先向下運(yùn)行到一樓，停3s后開門6s，然后關(guān)門

七、總結(jié)

在這次軟件設(shè)計(jì)中遇到了很多實(shí)際性的問題，在實(shí)際設(shè)計(jì)中才發(fā)現(xiàn)，只有理論與實(shí)際相結(jié)合，才能更加深入的了解問題。只有了解了實(shí)際與理論知識(shí)并把它們相結(jié)合，才能解決問題。一切問題必須靠自己一點(diǎn)一滴的解決，而且要不斷的更正以前的錯(cuò)誤。設(shè)計(jì)是比較簡單的，主要是解決程序設(shè)計(jì)中的問題，而程序設(shè)計(jì)是一個(gè)很靈活的東西，它反映了你解決問題的邏輯思維和創(chuàng)新能力，它才是一個(gè)設(shè)計(jì)的靈魂所在。因此大部分時(shí)間是用在程序設(shè)計(jì)上面的。

在設(shè)計(jì)過程中，總是遇到這樣或那樣的問題。有時(shí)發(fā)現(xiàn)一個(gè)問題的時(shí)候，需要做大量的工作，找很多資料，花大量的時(shí)間才能解決。但當(dāng)解決了一個(gè)問題時(shí)的那種成就感是用言語無法形容的。

通過這次對停車場車位控制的PLC控制，讓我了解了PLC梯形圖、指令表、外部接線圖有了更好的了解，也讓我了解了關(guān)于PLC設(shè)計(jì)原理。同時(shí)對所學(xué)的知識(shí)得到很大的提高與鞏固。經(jīng)過多次的反復(fù)實(shí)驗(yàn)與分析,可以對電路的原理及功能更加熟悉,同時(shí)提高了設(shè)計(jì)能力與及對電路的分析能力.而且在軟件的編程方面得到更到的提高,對編程能力得到加強(qiáng)。我想通過參加這次的課程設(shè)計(jì)，也會(huì)對自己以后的學(xué)習(xí)和工作都有很大的幫助。

八、心得體會(huì)

趙路：經(jīng)過為期不長的軟件設(shè)計(jì)課程，我學(xué)到了很多。剛開始做的時(shí)候，感覺好難，無從入手，自己無法將課堂上學(xué)習(xí)到的知識(shí)運(yùn)用到實(shí)踐。所以就先從選題開始，糾結(jié)了好長時(shí)間，最后在老師的幫助下，擬定了初步的題目和設(shè)計(jì)軟件。緊接著我就開始從網(wǎng)上下載STEP7編程軟件，下載很簡單，但是安裝可把我難為住啦。弄了好幾天晚上才安裝好，雖然花費(fèi)了好長時(shí)間，但是我也收獲可很多。緊接著，我去圖書館借了很多有關(guān)的書籍，開始學(xué)習(xí)S-300的指令系統(tǒng)，用了幾天晚上設(shè)計(jì)編寫程序，檢查程序。中間也遇到過好多問題，但是都在隊(duì)友的幫助下解決了。當(dāng)程序完成后，我又學(xué)習(xí)了仿真軟件，把程序進(jìn)行了仿真，但看到程序在仿真軟件上完整的執(zhí)行成功，心情萬分激動(dòng)。這是我第一次自己去主動(dòng)學(xué)習(xí)軟件，運(yùn)用軟件，編寫程序。我也從中間明白了：做事一定要相信自己，努力去做，你一定會(huì)成功的。而且，做事一定要認(rèn)真細(xì)心，我在寫程序時(shí)，犯了很多低級的錯(cuò)誤。也造成了很多不必要的麻煩。所以，一定要仔細(xì)。

吳那：經(jīng)過半個(gè)多月的艱苦奮斗，設(shè)計(jì)成果終于出來了，我才松了一口氣，我通過采集資料、進(jìn)行實(shí)際考察后，做出以上設(shè)計(jì)的方法。查找資料也是一件繁瑣的事情，雖說網(wǎng)上有資料但要找到一些真正有用的資料也不是一件容易的事，需要耐心查找。比如，我在查找STEP7軟件時(shí)，好多次都因?yàn)闆]有注意，而下載錯(cuò)誤，不適合自己的電腦系統(tǒng)，浪費(fèi)了很多時(shí)間。在這次設(shè)計(jì)中我學(xué)會(huì)判斷、取舍相關(guān)知識(shí)，對于提高查閱資料的能力也得到了很好的鍛煉。

汪倩文：通過這次設(shè)計(jì)，我對PLC設(shè)計(jì)控制有了更深入的的了解，對以前學(xué)的僅限于書本上的PLC知識(shí)又有了一定的新認(rèn)識(shí)，溫習(xí)了以前學(xué)的知識(shí)，同時(shí)也學(xué)習(xí)新的知識(shí)，而且在設(shè)計(jì)的過程中，我們遇到了很多的問題，通過上網(wǎng)采集資料、作出修改，一步步的完成設(shè)計(jì)，一次又一次的學(xué)習(xí)，我們慢慢地在體會(huì)、感悟，終于領(lǐng)會(huì)到結(jié)果出現(xiàn)時(shí)的那一份喜悅，從撰寫報(bào)告，查找資料，程序設(shè)計(jì)，到整理每一個(gè)次的調(diào)試，我們學(xué)會(huì)了細(xì)心和耐心，很多次的成功與失敗更加使我們有決心做好這次設(shè)計(jì)。這次設(shè)計(jì)不僅加深我對plc的認(rèn)識(shí)，而且我相信這會(huì)對今后的學(xué)習(xí)工作生活有著積級的影響。而且大大提高了我的動(dòng)手的能力，使我充分體會(huì)到了在創(chuàng)造過程中艱難和成功的喜悅。雖然這個(gè)設(shè)計(jì)還不是很完善、很簡單，但是我在這次設(shè)計(jì)過程中所學(xué)到的東西是這次課程設(shè)計(jì)的最大收獲，是在書本上、題目中永遠(yuǎn)也不能體會(huì)和明白的。

任帥：這次軟件設(shè)計(jì)，我主要負(fù)責(zé)審核隊(duì)員整理的結(jié)果，協(xié)助軟件設(shè)計(jì)與調(diào)試。整個(gè)過程中，我學(xué)習(xí)到了很多。跟三個(gè)女同學(xué)一組，我學(xué)習(xí)到了女生的那種細(xì)膩，他們會(huì)注意到很多我沒有注意到的，對我們這次的設(shè)計(jì)提供了很大作用。當(dāng)然在審核中我也發(fā)現(xiàn)了很多錯(cuò)誤，在我們共同的努力下改了過來。最后，我還負(fù)責(zé)了設(shè)計(jì)報(bào)告總體布局的設(shè)計(jì)，認(rèn)真安排設(shè)計(jì)報(bào)告的排版，在排版過程中，也糾結(jié)了很久，不過，最后在同學(xué)的協(xié)助下，較完整的完成了任務(wù)。從這次設(shè)計(jì)中，我懂得了一個(gè)團(tuán)隊(duì)的重要性：既然我們是一個(gè)團(tuán)隊(duì)，那么我們就應(yīng)該共同努力，共同奮斗。

九、參考文獻(xiàn)

[1].趙巖著.S7-300/400系列PLC入門及應(yīng)用實(shí)例.北京：電子工業(yè)出版社.2012年4月 [2].李明河著.可編程控制原理與應(yīng)用.第一版.合肥工業(yè)大學(xué)出版社.2009年1月 [3].常斗南主編 可編程序控制器原理*應(yīng)用*實(shí)驗(yàn).北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2005 [4].張萬忠《可編程控制器入門與應(yīng)用實(shí)例》北京：中國電力出版社2004 [5].廖常初等.PLC的順序控制編程方法.工業(yè)自動(dòng)化.1997 [6]趙景波等西門子S-300/400PLC快速入門手冊.化學(xué)工業(yè)出版社.2012.5 [7]劉華波等西門子S-7300/400PLC編程與應(yīng)用.2010