三层电梯与组态王仿真

1、精选文本PLC课程设计报告（2013-2014学年第二学期）课程设计题目：三层电梯控制目录目录-1-一、课程设计性质和目的-2-二、课程设计的内容及要求-2-（一）设计内容-2-（二）功能要求-4-三、课程设计的进度及安排-4-四、设计所需软件平台-5-1、 GXDeveloper8.0PLC编程软件；-5-2、 MXOPCServer软件；-5-3、组态王6.53软件。-5-五、设计思路及梯形图程序-5-（一）开门、关门的控制部分：-5-（二）电梯到站指示：-7-（三）楼层呼叫指示及轿厢内去某层指示控制：-8-（四）电梯上下行运行：-10-六、组态王人机界面设计-12-七、调试运行-18-八

2、、结果及分析-22-九、心得体会-22-十、参考文献-23-十一、致谢-23-附录-24-附录1-24-附录2-29-附录3-31-一、课程设计性质和目的PLC课程设计是PLC原理及应用课程与实验结束后的一门应用性很强的实践课。所选题目三层电梯控制紧密结合所学的主要内容，加深巩固所学知识，同时对所学内容进行扩展，有一定的深度和广度，能充分发挥学生的能动性和想象力，使学生将所学的PLC知识运用到现实中。通过GXDeveloper进行控制程序的编写，并且用组态王开发出模拟控制的交互界面，极大地提高了学生的综合设计能力。要求学生将PLC软件和组态王软件的功能结合起来，实现仿真效果，锻炼学生实践能力。

3、二、课程设计的内容及要求（一）设计内容本设计是基于组态王的三层电梯控制，电梯控制程序由三菱PLC编程软件GXDeveloper开发，人机界面由组态王开发。电梯控制要求如表1所示。输入点分配如表2所示。输出点分配如表3所示。表1三层电梯控制要求序号输入输出原停层呼叫层运行方向运行结果113升上升到3层同时开门，4s后关门223升上升到3层同时开门，4s后关门333停开门，4s后关门412升上升到2层同时开门，4s后关门522停开门，4s后关门632降下降到2层同时开门，4s后关门711停开门，4s后关门821降下降到1层同时开门，4s后关门931降下降到1层同时开门，4s后关门1012,3升先上

4、升到2层，开门，4s后关门；再上升到3层开门，4s后再关门112先1后3先降后升先下降到1层，开门，4s后关门；再上升到3层开门，4s后再关门122先3后1先升后降先上升到3层开门，4s后再关门；再卜降到1层，开门，4s后关门1332,1降先下降到2层，开门，4s后关门；再卜降到1层开门，4s后再关门14任意报警任意报警指示久凫15在轿厢运行期间不能开门16轿厢关好门后，才允许运行17按卜轿厢开门按钮，开门（只在电梯停在楼层时动作）18按卜轿厢关门按钮，立即关门（不需要等待4s）19电梯运行期间，暂时不接受呼叫指令，等待到达指定楼层，开门、关好门后，才接受下一次的呼叫指令。注意：本次课程设计必

5、须完成序号19,1519中的要求；如有时间，在此基础上进行扩展完成118的要求。表2输入点分配在舁厅P名称输入点0轿厢内，呼1层按钮X0001轿厢内，呼2层按钮X0012轿厢内，呼3层按钮X0023轿厢内，开门按钮X0034轿厢内，关门按钮X0045轿厢内，报警按钮X0056第1层，上行按钮X0067第2层，下行按钮X0078第2层，上行按钮X0209第3层，下行按钮X02110第1层限位开关X02211第2层限位开关X02312第3层限位开关X02413开门限位开关X02514关门限位开关X026表3输出点分配在舁厅P名称输出点0电梯上行Y0001电梯下行Y0012上行指示灯Y0023下行指

6、示灯Y0034开门Y0045关门Y0056报警指示灯Y006其中X005,Y006为扩展任务预留I/O分配（二）功能要求1、在三菱软件GXDeveloper8.0中设计出三层电梯的梯形图控制程序;2、在组态王软件中设计出三层电梯模拟控制的人机界面；3、将组态王运行界面与PLC程序联合仿真调试，模拟出电梯控制。三、课程设计的进度及安排进度及安排如下表所示在舁厅P项目时间1布置课程设计任务、讲授控制方法和要求1天2MXOPC与GXSimulator通信调试1天3组态王软件操作学习1天4创建三层电梯控制回向1天5三层电梯控制PLC程序的编写与调试1天6组态王命令谛言的编写1天7组态王动画的编程及设置

7、1天8组态王三层电梯控制系统整体调试1天9检测验收、写课程设计报告1天10答辩1天四、设计所需软件平台1、GXDeveloper8.0PLC编程软件；GXDeveloper8.0PLC编程软件是用来对三菱可编程控制器进行软件开发仿真的软件，它主要的功能有程序开发、维护，编程，项目数据管理，在线监控、诊断等。仿真则通过计算机的虚拟软元件进行。2、MXOPCServer软件；opc软件是用于联接控制元件与设备的软件，能将两边的实时变化连接起来，相互反馈，反映出控制过程的真实情况。3、组态王6.53软件。组态王软件可提供了可视化监控画面，有利于实验人员实时现场监控，方便地设计监控仿真画面，并以动画方

8、式显示控制设备的状态，具有报警窗口、实时趋势曲线等，可便利的生成各种报表。它还具有丰富的设备驱动程序和灵活的组态方式、数据链接功能。五、设计思路及梯形图程序根据任务书的电梯控制要求对电梯控制程序进行分析，分来设计，现将程序分成以下几个部分：（一）开门、关门的控制部分：将控制要求拆分成多个部如图1所示：手动开门时：当电梯运行到位后，按开门按钮，开门常开触点闭合，开门线圈Y004得电打开电梯门直至门到位，开门限位开关接通开门过程结束；自动开门时：电梯运行到位后，相应的楼层限位开关闭合，运行到位辅助继电器得电接通，开门线圈得电动作；手动关门时：按下关门按钮，断开开门线圈，接通关门线圈关门；自动关门时

9、：开门到位后，定时器接通计时到4秒，常开触点闭合，关门线圈得电开始关门直到关门限位开关闭合；（二）电梯到站指示：如图2所示：M10、M11是单双数楼层联锁中间继电器。Y11表示电梯在一楼，Y12表示电梯在二楼，Y13表示电梯在三楼（三）楼层呼叫指示及轿厢内去某层指示控制:曾呼叫指示控制，即当乘客在电梯外层按下呼叫按钮是，电梯经过上下行判断，开始向相应呼叫层运行，到达该层，相应楼层接近开关闭合，自动开门，同楼层呼叫指示时呼叫指令撤销。箱内去某层时，同样经过上下行判断开始执行。如图3所示，轿厢内去某层指示控制如图4所示，上下行才5制判断如图5所示-CM1 3二庭同下一 呼叫推吊110TEODCTY

10、 1 1支口”前因匕/叫L县1史钮MSJ |一地力加算i点际代tT升决一用堀叫 rt示M31 |一s m Jz 姆乩加不i I* 口口 *"hH |L Jm7屋:曹片出小gJ展口干明市匕.试Y1口 I PIR T图4xnns m is xnjw二梏指示 tl行内坪口 u.层按切开头B 1层承M?M4 «q三层呼”辐示<¥02 上行抵赤二层Yr “明曲常(TOC3Th拌不订（四）电梯上下行运行：当电梯完成上下行判断，辅助继电器M19接通，控制电梯上行或下行。Y006是报警按钮，当按下X005,线圈Y006接通，所有常闭出点断开，停止电梯的运行，开、关门的动作，

11、以保证人身安全。当按下报警取消按钮X027,Y006线圈断电，所有动作恢复正常，控制程序如图6所示,tie住较1斤关S020X023I”二年老力口口I版钮I00t5X922H3£铲标上艇位YDO2ni3IbtU忏化术灯<wijyL62ITQL82TOO3算口MlF行指手走小向立耳口口后Foe7y-w宣钻-Traoei投螫灯丁口口日召U云六、组态王人机界面设计打开组态王软件，新建一个工程，然后在画面窗口进行电梯仿真图的绘制，按照任务书的要求将电梯的基本画面及基本操作按钮绘制出来，电梯仿真界面如图。绘制三个矩形作为楼层，再绘制两个小矩形作为电梯门，右侧的矩形代表电梯箱体。0

12、9;*OXIF0图7绘制完电梯仿真界面后，对界面进行MXOPCServer软件建立连接。选择GXDeveloper作为输出端，CPU型号选择FX2N,时间为100ms,如图7所示。名称及数据设计如图8-10所示。精选文本图8精选文本图9图10建立完文件后，设置联接端口如图所示精选文本11精选文本图14理雷。PC蜃翁嘉图12设置完后即开始建立数据词典，如图13-15所示。用蔺妁眄曲内1:匕£1it层nlE-味苗嘉HflwH修£专修专修嗡0修KK怎算黑号卬口力开去胃土开工修窜!?;,将化守足上LgrGuWT奇3Ww-唯肝切户4r事"上n电呼it后1yHi长疝RTgE二

13、.*1事Emr0H卅事TRnWIig-it开eni<d卜专三明I1心711fiuaWizr般喇J3hKh如TOMsunll»lMLtNUW博*MWAirQN=Kn<a4Nfl=°n«auvmthpIBzzutn£934i证事21国”*1LvraS?MH21iuK»蓊iMXI指“_:Lua；QinMimai*o*»工加IEi>anLW1Nmn啕”ir*1iJnfm-uin再才*&州/陟*«凯百sr*布能耳!13flWISfll515EEg睁4:¥：W-Ei-diirwrr«MHII

14、HUmMAiLttKff4*f?用.”4.&iEUTi富仁'UtTni-id-iluoei:i*11>Uipri-i.L：CKEOK4东附用7*1*W1本ITU.r曲i&iKrrit-1'.Ui-r&i1!1.uorrI#F；7i”3咏1睢晔+f.83:1&-:由*cfr-¥-nu>>ii>/>4ii"3fti3"ay-pigt-l:lroiT4t-R.Mi-EQfc-1hl.1¥¥fa本才TdJf4+iWEE4事小加占.1*EKtTi,'Mit-n-riDC

15、杖l4.liiUlidbi*1*ftfrI/fbUf*44WiKK¥C4|1U.,.1tot*MffllrLcwtflgWrfiirLm.%rfn产LetmyI>rprOll-iLr«Tr!-x-9M>1rLEiw:&m413一LB4wi.X*¥<K-aLiFKAl-»jHlj-lLavt-iArIM1T加才f»iL和M崎iWT3-«Lri-whMII-aLn<Al<«AvO&rl樽岫1餐Ib<As|"iLrVifal-j|JwriOl-BLiFFiil-Mr&a

16、mp;iMJl-iLr*ilw3Wl!i-BL#4iidfHfla-iLri-Vikl-jflJmtOtBLrF-kl-aA»auM精选文本图14图15数据词典设置完后，开始动画连接的设置:图16是开关门动画连接设置;图16图17是电梯升降的动画设置;精选文本图17精选文本图18是楼层显示灯的动画设置;口一1对手签品：史聿仁口飞金与心篇*号云it2F立工也字带倒用二耳驻IWU3左上香与rfflr图18图19是上下行指示按钮动画设置;局i，we饯邛iV君毛用苗时育毕甘色M限左£!上"药声名匍卜、车站点%电日下厅报天慧誓不交不r=nrr曲班出Lrrrsii-Ir百财捕

17、A图19图20-21是呼叫按钮的动画设置;精选文本图20精选文本图22西好TirhA.i.x，.)F臼 te ：，裾li T，。市图21设置完动画联接后，对组态王命令语言进行编辑，示例如图22所示。具体命令语言见附录3;q-I-ixis0语言三出点程序灯MS常;加1尊M和5省;密怦曲与西直二二E1工班首画白自乐迷却-步簟祖面麟桔叱辛LJ世察胤±张擢号通十占ADCH1Acam出ITPiF.-r数01.步斗施电9厘:-芸fittlSr/心-叶土手睨M设酩6*甄£18即售口田衷防喟团C用口值打印BIS5二0月停匿册£施M棺甲序定宗体_I:心13十芯曲面&f吗问信

18、导mt也ft南明prt.q精选文本完成所有设置后，可以对界面进行美化，设置一些优美的背景图23七、调试运行调试：电梯初始位置设为三楼，当按下一楼呼叫按钮，下行线圈Y001和下行指示灯得电，电梯下行。，Y012TD03YD01YOOOM197006169一树旨示-ITa旨颉好下行指示开门kl0-电梯上行抵警指示灯01电惮下行一层呼叫喈示下行到位后开始开门,4秒后自动关门;TQL3|rnn?16L三层睁阳二盛u上用M4H二岳向上呼叫徜水YT11P二忏kFTini?TrigS-vnns上行指示开门电席I下行电Whff软元件仿真正确后，通过OPC与组态王联机进行仿真，一楼呼叫仿真界面如图24所示；图2

19、4运行到一楼后，电梯门自动打开，如图25所示；二楼呼叫仿真界面如图26所示;图25图26图27为报警按钮按下以后，电梯停止下行，报警指示灯闪烁。图27八、结果及分析开始在plc程序调试过程中，电梯可以成功的从1楼上到2楼，从3搂按钮到2楼，2楼到3楼等楼层方向都可以顺利运行。但是，对于开关门这一部分却出了问题，然后到程序中找错误，在这一环节花费了很大的精力，查阅了很多图书馆的资料，然后反复调试才解决问题。最终符合控制要求。在组态王中调试电梯动态画面时，因为命令语言参数设置刚开始出现问题，结果仿真时，电梯门全部不见了（实际是全部打开了）。然后在命令语言程序中寻找错误，发现启动初始值有错，并且再次

20、调试运行时开门程序。经过一次次的调试，直到符合控制要求。同时电梯上下行的无法实现，原因是由于粗心大意把命令语言运行时的高度变量变化换成了上下行变量，最后经过想当长的时间才找到问题之所在。最后调试结果都符合三层电梯控制要求。九、心得体会通过两周的学习，三层电梯的PLC控制课程设计全部结束，掌握了程序编写及仿真，以及掌握了三菱OPC服务软件和组态王的基本知识，加深了PLC的学习，场合的运用。在本次设计过程中，无论从理论还是实践得到了一个系统的学习。也锻炼了自己的动手能力及解决问题的能力。在调试时的问题最多最严重，因为对实际情况的不了解和粗心，对设计造成了很大的影响。这次的课程设计使我认识到实践的重

21、要性，平时的理论知识只有用到实际中才能发现自身的问题。只有通过动手才能将自己的能力提高，才能将学到的知识与动手能力结合。虽然课程设计过程中流下了汗水，碰到了很多的问题，总的来说，本次课程设计痛苦并快乐着，但一切的困难的解决过程都为我以后学习做了一个很好的铺垫。十、参考文献1王阿根.电气可编程控制原理与应用-第2版.清华大学出版社.2010年1月出版2王兆明.可编程控制器原理、应用与实训.机械工业出版社.2008.13杨思国、江力.可编程控制器应用教程.合肥工业大学出版.2008.74组态王6.5初级培训教程.北京亚控科技发展有限公司.20075组态王6.51使用手册.北京亚控科技发展有限公司.

22、2005十一、致谢在本次课程设计中，在同学和老师的精心指导下，我在规定时间内完美地完成课程设计。在此，非常感谢指导我的同学和我的指导老师崔宁老师。附录附录1X JLI-XUU4后再匕!1先yUU匕YOUG 丫口川 ¥UU1 开 A品L IK /支卡亍 电#3 方7开光 灯<Ynnq井口YJU4 M12_uMW1813S022100;4Y00411e-441d4=雯跖1震四位制内关门产rf遑疗到位尸石阴地MID7-JT心K4QX025TD05<T1I.11松木机系灯TD拜或YOJ1T013-<rci2二梅招,家W乂口2壮GYD12YDI1二息与题示tl知-CYC13二

23、偿指示灯X(1DI唱肉叫2层假智Y0)2二温MM7二岳朝指示rr?M023叫怦ztte惜示开善IWHgkiZ呼叫睹示、，叫注示13口MR|1Y013?ooc1J-Y003J卡YOO0三度嘘叫陌示三楼铝.示11下三TB好.灯蹲蜻由示灯悔¥二层U四F号.示M4二层艮上呼叫褚赤1JBMd.|YQl1YDQ2.tYODfi1Jr-怅吊1JT二庭1网匕年NTS3-jyWi-叫叫好升tr苞"拧灯桐崎管吊n2力口工行Jg吊tT<Y003>下行排示叮附录2打即叫正朋斐U聚JIAgzs:<但，£缁«肝HI蚪.卜声血叫,现行!«,3布面时花Is号

24、hE*匿内容箱廉器蓝，电:”:?七口二旨前包4FWA3iwiimtr晋“Mvtpr9s,a.-也佳也曜子|廷ijcIflitn|三上站闫，美：忸西氏7仙聿帖门、曲海情阡WH用度=VVK站加串梯二惜开警科，*、丰站口1电能产障耳应=r.-1V&.站小窗W4LbtBitsn有4-hwr：thT£稀xEniuE1喳后密Sti享的屋.应忤白罐里.机w/开关门限位开关判断本站点一楼开关门程度（新）本站点 二楼开关门程度（新）本站点三楼开关门程度（新）=0）本站点 开门限位开关本站点 开门限位开关=0;本站点一楼开关门程度（新）本站点二楼开关门程度（新）=500本站点三楼开关门程度（新）=500）本站点关门限位开关本站点关门限位开关=0；/电梯门本站点电梯开门本站点第一层限位开关=1）本站点一楼开关门程度（新）本站点一楼开关门程度（新）-50;本站点电梯开门本站点第二层限位开关=1）本站点二楼开关门程度（新）本站点二楼开关门程度（新）-50;本站点电梯开门本站点第三层限位开关=1）本站点三楼开关门程度（新）本站点三楼开关门程度（新）-50;本站点电梯关门本站点第一层限位开关=1）本站点一楼开关门程度（新）本站点一楼开关门程度（新）+50;本站点电梯关门本站点第二层限位开关=1