三層電梯與組態(tài)王仿真

1、word PLC課程設(shè)計(jì) 報(bào)告2022-2022學(xué)年第二學(xué)期 課程設(shè)計(jì)題目： 三層電梯控制目錄目錄- 1 -一、課程設(shè)計(jì)性質(zhì)和目的- 2 -二、課程設(shè)計(jì)的內(nèi)容及要求- 2 -一設(shè)計(jì)內(nèi)容- 2 -二功能要求- 4 -三、課程設(shè)計(jì)的進(jìn)度及安排- 4 -四、設(shè)計(jì)所需軟件平臺- 5 -1、GX Developer 8.0 PLC編程軟件；- 5 -2、MX OPC Server軟件；- 5 -3、組態(tài)王6.53軟件。- 5 -五、設(shè)計(jì)思路及梯形圖程序- 5 -一開門、關(guān)門的控制局部：- 5 -二電梯到站指示：- 7 -三樓層呼叫指示及轎廂內(nèi)去某層指示控制：- 8 -四電梯上下行運(yùn)行：- 10 -六、組

2、態(tài)王人機(jī)界面設(shè)計(jì)- 12 -七、調(diào)試運(yùn)行- 18 -八、結(jié)果及分析- 22 -九、心得體會- 22 -十、參考文獻(xiàn)- 23 -十一、致謝- 23 -附錄- 24 -附錄1- 24 -附錄2- 29 -附錄3- 31 -一、課程設(shè)計(jì)性質(zhì)和目的PLC課程設(shè)計(jì)是 PLC原理及應(yīng)用 課程與實(shí)驗(yàn)結(jié)束后的一門應(yīng)用性很強(qiáng)的實(shí)踐課。所選題目 三層電梯控制 緊密結(jié)合所學(xué)的主要內(nèi)容，加深穩(wěn)固所學(xué)知識，同時(shí)對所學(xué)內(nèi)容進(jìn)行擴(kuò)展，有一定的深度和廣度，能充分發(fā)揮學(xué)生的能動性和想象力，使學(xué)生將所學(xué)的PLC知識運(yùn)用到現(xiàn)實(shí)中。通過GX Developer進(jìn)行控制程序的編寫，并且用組態(tài)王開發(fā)出模擬控制的交互界面，極大地提高了學(xué)生

3、的綜合設(shè)計(jì)能力。要求學(xué)生將PLC軟件和組態(tài)王軟件的功能結(jié)合起來，實(shí)現(xiàn)仿真效果，鍛煉學(xué)生實(shí)踐能力。二、課程設(shè)計(jì)的內(nèi)容及要求一設(shè)計(jì)內(nèi)容本設(shè)計(jì)是基于組態(tài)王的三層電梯控制，電梯控制程序由三菱PLC編程軟件GX Developer開發(fā)，人機(jī)界面由組態(tài)王開發(fā)。電梯控制要求如表1所示。輸入點(diǎn)分配如表2所示。輸出點(diǎn)分配如表3所示。表1 三層電梯控制要求序號輸入輸出原停層呼叫層運(yùn)行方向運(yùn)行結(jié)果113升上升到3層同時(shí)開門，4s后關(guān)門223升上升到3層同時(shí)開門，4s后關(guān)門333停開門，4s后關(guān)門412升上升到2層同時(shí)開門，4s后關(guān)門522停開門，4s后關(guān)門632降下降到2層同時(shí)開門，4s后關(guān)門711停開門，4s后關(guān)

4、門821降下降到1層同時(shí)開門，4s后關(guān)門931降下降到1層同時(shí)開門，4s后關(guān)門1012,3升 先上升到2層，開門，4s后關(guān)門；再上升到3層開門，4s后再關(guān)門112先1后3先降后升 先下降到1層，開門，4s后關(guān)門；再上升到3層開門，4s后再關(guān)門122先3后1先升后降 先上升到3層開門，4s后再關(guān)門； 再下降到1層，開門，4s后關(guān)門1332,1降 先下降到2層，開門，4s后關(guān)門；再下降到1層開門，4s后再關(guān)門14任意報(bào)警任意報(bào)警指示燈亮15在轎廂運(yùn)行期間不能開門16轎廂關(guān)好門后，才允許運(yùn)行17按下轎廂開門按鈕，開門只在電梯停在樓層時(shí)動作18按下轎廂關(guān)門按鈕，立即關(guān)門不需要等待4s19電梯運(yùn)行期間，

5、暫時(shí)不接受呼叫指令，等待到達(dá)指定樓層，開門、關(guān)好門后，才接受下一次的呼叫指令。注意：本次課程設(shè)計(jì)必須完成序號19,1519中的要求；如有時(shí)間，在此根底上進(jìn)行擴(kuò)展完成118的要求。表2 輸入點(diǎn)分配序號名稱輸入點(diǎn)0轎廂內(nèi)，呼1層按鈕X0001轎廂內(nèi)，呼2層按鈕X0012轎廂內(nèi)，呼3層按鈕X0023轎廂內(nèi)，開門按鈕X0034轎廂內(nèi)，關(guān)門按鈕X0045轎廂內(nèi)，報(bào)警按鈕X0056第1層，上行按鈕X0067第2層，下行按鈕X0078第2層，上行按鈕X0209第3層，下行按鈕X02110第1層限位開關(guān)X02211第2層限位開關(guān)X02312第3層限位開關(guān)X02413開門限位開關(guān)X02514關(guān)門限位開關(guān)X026

6、表3 輸出點(diǎn)分配序號名稱輸出點(diǎn)0電梯上行Y0001電梯下行Y0012上行指示燈Y0023下行指示燈Y0034開門Y0045關(guān)門Y0056報(bào)警指示燈Y006其中X005，Y006為擴(kuò)展任務(wù)預(yù)留I/O分配。二功能要求 1、在三菱軟件GX Developer 8.0中設(shè)計(jì)出三層電梯的梯形圖控制程序； 2、在組態(tài)王軟件中設(shè)計(jì)出三層電梯模擬控制的人機(jī)界面； 3、將組態(tài)王運(yùn)行界面與PLC程序聯(lián)合仿真調(diào)試，模擬出電梯控制。三、課程設(shè)計(jì)的進(jìn)度及安排進(jìn)度及安排如下表所示序號項(xiàng)           

7、60;  目時(shí)   間1布置課程設(shè)計(jì)任務(wù)、講授控制方法和要求1天2MX OPC與GX Simulator通信調(diào)試1天3組態(tài)王軟件操作學(xué)習(xí)1天4創(chuàng)立三層電梯控制畫面1天5三層電梯控制PLC程序的編寫與調(diào)試1天6組態(tài)王命令語言的編寫1天7組態(tài)王動畫的編程及設(shè)置1天8組態(tài)王三層電梯控制系統(tǒng)整體調(diào)試1天9檢測驗(yàn)收、寫課程設(shè)計(jì)報(bào)告1天10辯論1天四、設(shè)計(jì)所需軟件平臺1、GX Developer 8.0 PLC編程軟件；GX Developer 8.0 PLC編程軟件是用來對三菱可編程控制器進(jìn)行軟件開發(fā)仿真的軟件，它主要的功能有程序開發(fā)、維護(hù)，編程，工程數(shù)據(jù)管理，在線監(jiān)控、診

8、斷等。仿真那么通過計(jì)算機(jī)的虛擬軟元件進(jìn)行。2、MX OPC Server軟件；OPC軟件是用于聯(lián)接控制元件與設(shè)備的軟件，能將兩邊的實(shí)時(shí)變化連接起來，相互反應(yīng)，反映出控制過程的真實(shí)情況。3、組態(tài)王6.53軟件。組態(tài)王軟件可提供了可視化監(jiān)控畫面，有利于實(shí)驗(yàn)人員實(shí)時(shí)現(xiàn)場監(jiān)控，方便地設(shè)計(jì)監(jiān)控仿真畫面，并以動畫方式顯示控制設(shè)備的狀態(tài)，具有報(bào)警窗口、實(shí)時(shí)趨勢曲線等，可便利的生成各種報(bào)表。它還具有豐富的設(shè)備驅(qū)動程序和靈活的組態(tài)方式、數(shù)據(jù)鏈接功能。五、設(shè)計(jì)思路及梯形圖程序根據(jù)任務(wù)書的電梯控制要求對電梯控制程序進(jìn)行分析，將控制要求拆分成多個(gè)局部來設(shè)計(jì)，現(xiàn)將程序分成以下幾個(gè)局部：一開門、關(guān)門的控制局部：如圖1所示

9、：手動開門時(shí)：當(dāng)電梯運(yùn)行到位后，按開門按鈕，開門常開觸點(diǎn)閉合，開門線圈Y004得電翻開電梯門直至門到位，開門限位開關(guān)接通開門過程結(jié)束；自動開門時(shí)：電梯運(yùn)行到位后，相應(yīng)的樓層限位開關(guān)閉合，運(yùn)行到位輔助繼電器得電接通，開門線圈得電動作；手動關(guān)門時(shí)：按下關(guān)門按鈕，斷開開門線圈，接通關(guān)門線圈關(guān)門；自動關(guān)門時(shí)：開門到位后，定時(shí)器接通計(jì)時(shí)到4秒，常開觸點(diǎn)閉合，關(guān)門線圈得電開始關(guān)門直到關(guān)門限位開關(guān)閉合；M12的作用：用于輔助電梯運(yùn)行到位的判斷；圖1二電梯到站指示：如圖2所示：M10、M11是單雙數(shù)樓層聯(lián)鎖中間繼電器。Y11表示電梯在一樓，Y12表示電梯在二樓，Y13表示電梯在三樓。圖2三樓層呼叫指示及轎廂內(nèi)

10、去某層指示控制：曾呼叫指示控制，即當(dāng)乘客在電梯外層按下呼叫按鈕是，電梯經(jīng)過上下行判斷，開始向相應(yīng)呼叫層運(yùn)行，到達(dá)該層，相應(yīng)樓層接近開關(guān)閉合，自動開門，同時(shí)呼叫指令撤銷。箱內(nèi)去某層時(shí)，同樣經(jīng)過上下行判斷開始執(zhí)行。樓層呼叫指示如圖3所示，轎廂內(nèi)去某層指示控制如圖4所示，上下行控制判斷如圖5所示。圖3圖4圖5 四電梯上下行運(yùn)行：當(dāng)電梯完成上下行判斷，輔助繼電器M19接通，控制電梯上行或下行。Y006是報(bào)警按鈕，當(dāng)按下X005，線圈Y006接通，所有常閉出點(diǎn)斷開，停止電梯的運(yùn)行，開、關(guān)門的動作，以保證人身平安。當(dāng)按下報(bào)警取消按鈕X027，Y006線圈斷電，所有動作恢復(fù)正常，控制程序如圖6所示，圖6六、

11、組態(tài)王人機(jī)界面設(shè)計(jì) 翻開組態(tài)王軟件，新建一個(gè)工程，然后在畫面窗口進(jìn)行電梯仿真圖的繪制，按照任務(wù)書的要求將電梯的根本畫面及根本操作按鈕繪制出來，電梯仿真界面如圖。繪制三個(gè)矩形作為樓層，再繪制兩個(gè)小矩形作為電梯門，右側(cè)的矩形代表電梯箱體。圖7繪制完電梯仿真界面后，對界面進(jìn)行MX OPC Server軟件建立連接。選擇GX Developer作為輸出端，CPU型號選擇FX2N，時(shí)間為100ms，如圖7所示。名稱及數(shù)據(jù)設(shè)計(jì)如圖8-10所示。圖8 圖9 圖10 建立完文件后，設(shè)置聯(lián)接端口如圖 所示。圖11圖12設(shè)置完后即開始建立數(shù)據(jù)詞典，如圖13-15所示。圖13 圖14 圖15數(shù)據(jù)詞典設(shè)置完后，開始動

12、畫連接的設(shè)置：圖16是開關(guān)門動畫連接設(shè)置；圖16圖17是電梯升降的動畫設(shè)置；圖17圖18是樓層顯示燈的動畫設(shè)置；圖18圖19是上下行指示按鈕動畫設(shè)置；圖19圖20-21是呼叫按鈕的動畫設(shè)置；圖20圖21設(shè)置完動畫聯(lián)接后，對組態(tài)王命令語言進(jìn)行編輯，例如如圖22所示。具體命令語言見附錄3；圖22完成所有設(shè)置后，可以對界面進(jìn)行美化，設(shè)置一些優(yōu)美的背景。圖23七、調(diào)試運(yùn)行調(diào)試：電梯初始位置設(shè)為三樓，當(dāng)按下一樓呼叫按鈕，下行線圈Y001和下行指示燈得電，電梯下行。， 下行到位后開始開門，4秒后自動關(guān)門； 軟元件仿真正確后，通過OPC與組態(tài)王聯(lián)機(jī)進(jìn)行仿真，一樓呼叫仿真界面如圖24所示；圖24運(yùn)行到一樓后，

13、電梯門自動翻開，如圖25所示；二樓呼叫仿真界面如圖26所示； 圖25 圖26圖27為報(bào)警按鈕按下以后，電梯停止下行，報(bào)警指示燈閃爍。圖27八、結(jié)果及分析開始在plc程序調(diào)試過程中，電梯可以成功的從1樓上到2樓，從3摟按鈕到2樓，2樓到3樓等樓層方向都可以順利運(yùn)行。但是，對于開關(guān)門這一局部卻出了問題，然后到程序中找錯(cuò)誤，在這一環(huán)節(jié)花費(fèi)了很大的精力，查閱了很多圖書館的資料，然后反復(fù)調(diào)試才解決問題。最終符合控制要求。在組態(tài)王中調(diào)試電梯動態(tài)畫面時(shí)，因?yàn)槊钫Z言參數(shù)設(shè)置剛開始出現(xiàn)問題，結(jié)果仿真時(shí)，電梯門全部不見了實(shí)際是全部翻開了。然后在命令語言程序中尋找錯(cuò)誤，發(fā)現(xiàn)啟動初始值有錯(cuò)，并且再次調(diào)試運(yùn)行時(shí)開門程

14、序。經(jīng)過一次次的調(diào)試，直到符合控制要求。同時(shí)電梯上下行的無法實(shí)現(xiàn)，原因是由于粗心大意把命令語言運(yùn)行時(shí)的高度變量變化換成了上下行變量，最后經(jīng)過想當(dāng)長的時(shí)間才找到問題之所在。最后調(diào)試結(jié)果都符合三層電梯控制要求。九、心得體會通過兩周的學(xué)習(xí)，三層電梯的PLC控制課程設(shè)計(jì)全部結(jié)束，掌握了程序編寫及仿真，以及掌握了三菱OPC效勞軟件和組態(tài)王的根本知識，加深了PLC的學(xué)習(xí)，場合的運(yùn)用。在本次設(shè)計(jì)過程中，無論從理論還是實(shí)踐得到了一個(gè)系統(tǒng)的學(xué)習(xí)。也鍛煉了自己的動手能力及解決問題的能力。 在調(diào)試時(shí)的問題最多最嚴(yán)重，因?yàn)閷?shí)際情況的不了解和粗心，對設(shè)計(jì)造成了很大的影響。這次的課程設(shè)計(jì)使我認(rèn)識到實(shí)踐的重要性

15、，平時(shí)的理論知識只有用到實(shí)際中才能發(fā)現(xiàn)自身的問題。只有通過動手才能將自己的能力提高，才能將學(xué)到的知識與動手能力結(jié)合。雖然課程設(shè)計(jì)過程中流下了汗水，碰到了很多的問題，總的來說，本次課程設(shè)計(jì)痛苦并快樂著，但一切的困難的解決過程都為我以后學(xué)習(xí)做了一個(gè)很好的鋪墊。十、參考文獻(xiàn) 1王阿根. 電氣可編程控制原理與應(yīng)用 -第2版.清華大學(xué)出版社.2022年1月出版2 王兆明.可編程控制器原理、應(yīng)用與實(shí)訓(xùn).機(jī)械工業(yè)出版社.2022.13楊思國、江力. 可編程控制器應(yīng)用教程.合肥工業(yè)大學(xué)出版.2022.74 組態(tài)王6.5初級培訓(xùn)教程 .北京亞控科技開展.20075 組態(tài)王6.51使用手冊 .北京亞控科技開展.2

16、005十一、致謝在本次課程設(shè)計(jì)中，在同學(xué)和老師的精心指導(dǎo)下，我在規(guī)定時(shí)間內(nèi)完美地完成課程設(shè)計(jì)。在此，非常感謝指導(dǎo)我的同學(xué)和我的指導(dǎo)老師崔寧老師。附錄 附錄1附錄2/開關(guān)門限位開關(guān)判斷0if(本站點(diǎn)一樓開關(guān)門程度新=0 | 本站點(diǎn)二樓開關(guān)門程度新=0 | 本站點(diǎn)三樓開關(guān)門程度新=0)本站點(diǎn)開門限位開關(guān)=1;else本站點(diǎn)開門限位開關(guān)=0;if(本站點(diǎn)一樓開關(guān)門程度新=500 && 本站點(diǎn)二樓開關(guān)門程度新=500 && 本站點(diǎn)三樓開關(guān)門程度新=500)本站點(diǎn)關(guān)門限位開關(guān)=1;else本站點(diǎn)關(guān)門限位開關(guān)=0;/電梯門if(本站點(diǎn)電梯開門=1 && 本站

17、點(diǎn)第一層限位開關(guān)=1)本站點(diǎn)一樓開關(guān)門程度新=本站點(diǎn)一樓開關(guān)門程度新-50;if(本站點(diǎn)電梯開門=1 && 本站點(diǎn)第二層限位開關(guān)=1)本站點(diǎn)二樓開關(guān)門程度新=本站點(diǎn)二樓開關(guān)門程度新-50;if(本站點(diǎn)電梯開門=1 && 本站點(diǎn)第三層限位開關(guān)=1)本站點(diǎn)三樓開關(guān)門程度新=本站點(diǎn)三樓開關(guān)門程度新-50;if(本站點(diǎn)電梯關(guān)門=1 && 本站點(diǎn)第一層限位開關(guān)=1)本站點(diǎn)一樓開關(guān)門程度新=本站點(diǎn)一樓開關(guān)門程度新+50;if(本站點(diǎn)電梯關(guān)門=1 && 本站點(diǎn)第二層限位開關(guān)=1)本站點(diǎn)二樓開關(guān)門程度新=本站點(diǎn)二樓開關(guān)門程度新+50;if(本站點(diǎn)

18、電梯關(guān)門=1 && 本站點(diǎn)第三層限位開關(guān)=1)本站點(diǎn)三樓開關(guān)門程度新=本站點(diǎn)三樓開關(guān)門程度新+50;/樓層限位開關(guān)判斷if(本站點(diǎn)電梯升降程度=454)本站點(diǎn)第一層限位開關(guān)=1;else本站點(diǎn)第一層限位開關(guān)=0;if(本站點(diǎn)電梯升降程度>=254 && 本站點(diǎn)電梯升降程度<=274)本站點(diǎn)第二層限位開關(guān)=1;else本站點(diǎn)第二層限位開關(guān)=0;if(本站點(diǎn)電梯升降程度=85)本站點(diǎn)第三層限位開關(guān)=1;else本站點(diǎn)第三層限位開關(guān)=0;/報(bào)警if(本站點(diǎn)廂內(nèi)報(bào)警按鈕=1)本站點(diǎn)報(bào)警指示燈=1;if(本站點(diǎn)報(bào)警取消按鈕=1)本站點(diǎn)報(bào)警指示燈=0;/樓層顯示if(本站點(diǎn)電梯升降程度=454)本站點(diǎn)電梯一樓指示燈=1;本站點(diǎn)樓層顯示=1;if(本站點(diǎn)電梯升降程度=262)本站點(diǎn)電梯二樓指示燈=1;本站點(diǎn)樓層顯示=2;if(本站點(diǎn)電梯升降程度=85)本站點(diǎn)電梯三樓指示燈=1;本站點(diǎn)樓層顯示=3;if(本站點(diǎn)電梯上行=1 && (本站點(diǎn)電梯升降程度>=262 && 本站點(diǎn)電梯升降程度<454)本站點(diǎn)電梯一樓指示燈=1;本站點(diǎn)樓層顯示=1;if(本站點(diǎn)電梯下行=1 && (本站點(diǎn)電梯升降程度>=250 && 本站點(diǎn)電梯升降程度<454)本站點(diǎn)電梯