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1、沈阳大学科技工程学院沈阳大学科技工程学院综合实验报告综合实验报告题 目： 基于 PLC 控制器的电梯控制系统设计与实现 系 别： 自动化系 班 级： 10 自动化二班 学生姓名： 赵俊博 指导教师：郑凤仁、石春鹤、谢莹 2011 年 07 月 12 日引 言 . 1 基础知识 . 1.1 电梯控制系统前台开发工具. 11.2 KGL 及编程语言概述. 11.3 系统开发所需设备工具概述.1 2 系统分析 . 2.1 背景说明.2 2.2 系统开发目的.2 2.3 系统需求陈述.2 2.4 系统脚本说明.2 3 系统动态设计 . 3.1 状态转换图基础.3 3.2 电梯控制系统状态转换图.3 4
2、 系统详细设计 . 4.1 系统的功能模型.4 4.2 电梯对象模型第一次迭代图.4 4.3 电梯对象模型第二次迭代图.5 4.4 电梯对象模型第三次迭代图.5 5 系统实现 .6电梯控制程序 6 实训过程 .13附实训记录手册开题报告需求分析报告校外实训报告致 谢 .35 参考文献 .35 人类已进入 21 世纪，科学技术突飞猛进，经济知识和信息产业初见端倪，特别是自动化术的讯速发展和广泛应用，对社会的政治、经济、军事、文化等领域产生越来越深刻。电梯控制系统系统是人们生活中不可缺少的部分,它的用途、及安全性对于乘坐者来说都至关重要。本论文叙述到的是电梯控制系统实现的。重点介绍了电梯控制系统的
3、实现过程：包括系统分析、 系统调查、功能设计、系统状态设计、系统实现、系统测试和调试等。【关键字】KGL 电梯控制 控制系统程序 KGL 电梯控制 控制系统程序 一、基础知识： 1、 电梯控制系统前台开发工具 LS -K120S PLC 文本编辑器 变频器 KGL 编程软件 2、 KGL 及编程语言概述梯形图是 PLC 使用得最多的图形编程语言，被称为 PLC 的 第一编程语言。梯形图与电器控制系统的电路图很相似，具有直观易懂的优点， 很容易被工厂电气人员掌握，特别适用于开关量逻辑控制。梯形图常被称为电 路或程序，梯形图的设计称为编程。梯形图编程阅读:从左到右, 从上到下,输入输出继电器：PP
4、 是用来在 PLC CPU 和外部设备之间进行数据交换的设备。编号为 P0000P063F，1024 点辅助继电器：MM 是被 PLC CPU 使用的内部继电器，不能直接同外部设备相连接。 M0000M191F，3072 点时间继电器：TMASTER-K 系列有 0.1s 和 0.01s 时间继电器，0.1s 时间继电器编号为 T000T1910.01s 时间继电器编号为 T192T255计数继电器：C计数器由计数脉冲的上升沿驱动输入信号，只有当输入信号从断开到接通时计 数一次，编号为 C000C255 。数据寄存器：DD 区域的作用是用来存储数字数据，每一个数据寄存器都是 16 位（1 字节
5、）的 数据读写的单元。1.输入输出指令：LOAD,LOAD NOT,OUT1)LOAD:取指令。取与左母线相联的常开触点。2)LOAD NOT:取反指令。取与左母线相联的常闭触点。3)OUT:输出指令。2.与指令：AND,AND NOT1)AND:常开触点串联联接指令。2)AND NOT:常闭触点串联联接指令。3.或指令：OR,OR NOT1) OR:常开触点并联联接指令。2) OR NOT:常闭触点并联联接指令。4.定时器指令：1）接通延时定时器设定时间=单位周期（0.1s 或 0.01s）设定值设定值=设定时间/单位周期（0.1s 或 0.01s）输入条件定时器触点定时器设定值3、系统开发
6、所需设备工具概述文本编辑器：即触摸屏，可以通过对文本编辑器的改写实现对 PLC 程序的设计进行时间、次数、延迟等的设定。2 系系统统分分析析 2.1 背背景景说说明明 讨论电梯的控制问题， 在一幢有 m 层楼的大厦中需要一套控制 n部电 梯的产品，要求这 n 部电梯根据约束条件在楼层间移动。 2.2 系系统统开开发发目目的的 完成电梯项目，编写电梯自动控制程序。按预期需求实现利用PLC 控制电 梯的设计。 2.3 系统需求陈述系统需求陈述 C1：每部电梯有 m 个按钮，每个按钮代表一个楼层。当按下一个按钮时该 按钮指示灯亮，同时电梯驶向相应的楼层，当到达由按钮指定的楼层时指示 灯熄灭。 C2：
7、除了大厦的最低层和最高层之外，每层楼都有两个按钮分别指示电梯上 行和下行。当这两个按钮之一被按下时相应的指示灯亮，当电梯到达此楼层 时灯熄灭，电梯向要求的方向移动。 C3：当电梯无升降动作时，关门并停在当前楼层。 2.4 系系统统脚脚本本说说明明 这一步的目的是，决定每一个类应该做的操作。达到这个目的的一种有 效的方法，是列出用户和系统之间相互作用的典型情况，即写出脚本(包括 正常情况脚本和异常情况脚本 )。 电梯系统正常情况脚本 用户 A 在 3 楼按上行按钮呼叫电梯，用户 A 希望到 7 楼去 上行按钮指示灯亮 一部电梯到达 3 楼，电梯内的用户 B 已按下了到 9 楼的按钮 上行按钮指示
8、灯熄灭 电梯开门 用户 A 进入电梯 用户 A 按下电梯内到 7 楼的按钮 7 楼按钮指示灯亮 电梯关门 电梯到达 7 楼 7 楼按钮指示灯熄灭 电梯开门 用户 A 走出电梯 电梯在等待时间到后关门 电梯载着用户 B 继续上行到达 9 楼2电梯系统异常情况脚本 用户 A 在 3 楼按上行按钮呼叫电梯，但是用户A 希望到 1 楼 上行铵钮指示灯亮 一部电梯到达 3 楼，电梯内用户 B 已按下了到 9 楼的按钮 上行按钮指示灯熄灭 电梯开门 用户 A 进入电梯 用户 A 按下电梯内到 1 楼的按钮 电梯内 1 楼按钮指示灯亮 电梯在等待超时后关门 电梯上行到达 9 楼 电梯内 9 楼按钮指示灯熄灭
9、 电梯开门 用户 B 走出电梯 电梯在等待超时后关门 电梯载着用户 A 下行驶向 1 楼 3 系系统统动动态态设设计计 3.1 状状态态转转换换图图基基础础状态转换图(简称为状态图)通过描绘系统的状态及引起系统状态转换的事 件，来表示系统的行为。此外，状态图还指出了作为特定事件的结果将执行哪 些动作(例如处理数据)。电梯控制器是在电梯系统中起核心控制作用的类，我 们将画出这个类的状态转换图。为简单起见，仅考虑一部电梯(即n=1)的情 况。这个状态图的画法可对照电梯系统的脚本来理解它。 3.2 电梯控制系统状态转换图电梯控制系统状态转换图34 系系统统详详细细设设计计 4.1 系系统统的的功功能
10、能模模型型4.2 电电梯梯对对象象模模型型第第一一次次迭迭代代图图根据电梯项目的需求分析看出 ，按钮、电梯、楼层、运动、大厦、指示灯、 请求和门。这些名词所代表的事物可作为控制对象的初步候选者。其中，楼 层和大厦是处于问题边界之外的，因此可以忽略；运动、指示灯、请求和门 可以作为其他类的属性，例如，指示灯 (的状态)可作为按钮类的属性，门 (的状态)可作为电梯类的属性。经过上述筛选后只剩下两个候选类，即电梯 和按钮。所以得到了电梯模型第一次迭代图。44.3 电电梯梯对对象象模模型型第第二二次次迭迭代代图图 进一步分析电梯系统，对电梯模型第一次迭代图进行完善，补充了电梯控 制器类之后，利用原有的通信指令，得到了电梯模型第二次迭代图。4.4 电电梯梯对对象象模模型型第第三三次次迭迭代代图图 根据从功能模型中获得的信息，重新审查对象模型和动态模型，以便进一步 完善控制对象分析的结果。增加了 “电梯门”类和“请求”类之后，得到对象 模型的第三次求精结果。修改了对象模型之后，必须重新审查动态模型和功 能模型，看看是否需要进一步求精
