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PLC课程设计报告题 目： 基于PLC控制器的电梯控制系统设计与实现 系 别： 机电一体化 班 级： 机电11303 学生姓名： 肖升 指导教师 姜新桥 2013年12月 10日引言人类已进入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。1. 基础知识1.1 电梯控制系统前台开发工具：触摸屏，PLC, 1.2 KGL及编程语言概述1.3 系统开发所需设备工具概述 触摸屏 ：(触摸屏的工作原理) 作为一种最新的电脑输入设备， 它是目前最简 单、 方便、 自然的一种人机交互方式。 它赋予了多媒体以崭新的面貌， 是极富吸引力的全新多媒体交互设备。PLC 的定义 PLC 即可编程控制器（Programmable logic Controller，是指以计算机技术为基础 的 新 型 工 业 控 制 装 置 。第一节 PLC简述 简述 一,PLC的特点: 1,高可靠性2,编程简单,使用方便 可采用梯形图编程方式,与实际继电器控制电路非常接近,一般电气工作者很容 易接受.3,环境要求低 适用于恶劣的工业环境.4,体积小,重量轻5,扩充方便,组合灵活 二,PLC的硬件结构: 1,硬件框图变频器是利用电力半导体器件的通断作用将工频电源变换为另一频率的电能控制装置。我们现在使用的变频器主要采用交直交方式（VVVF 变频或矢量控制变频），先把工频交流电源通过整流器转换成直流电源，然后再把直流电源转换成频率、电压均可控制的交流电源以供给电动机。变频器的电路一般 由整流、中间直流环节、逆变和控制4 个部分组成。整流部分为三相桥式不可控整流器，逆变部分为IGBT三相桥式逆变器，且输出为PWM波形，中间直流环节为滤波、直流储能和缓冲无功功率。电机：把电能转换为机械能 的电机，称为电动机。 2、按照产生或取用电能种类的不同，电机分为直流电机与交流电机。产生电能的称 为发电机，取用电能的称为电动机。电动机分为交流电动机和直流电动 机两大类交流电动机又分为单相的和三相的，异步的和同步的。直流 电动机按照励磁方式的不同分为他励、并励、串励和复励四种。 交流电动机应用较为普遍，特别是异步电动机应用广泛。 2 系统分析 2.1 背景说明 通过PLC的学习掌握必要技能，通过电梯这样课题，通过老师的提示，自我的理解，完成这一任务，2.2 系统开发目的检验自己的学习情况，达到可以自主独立编程电梯程序，锻炼自己的自学能力，独立思考的能力。2.3 系统需求陈述我们将要讨论的是电梯的控制问题，下面给出对这个问题的描述。 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部电梯根据下列约束条件在楼层间移动。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：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 系统脚本说明表1 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楼表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 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 系统动态设计 3.1 状态转换图基础状态转换图(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。 状态是任何可以被观察到的系统行为模式，一个状态代表系统的一种行为模式。在状态图中用圆形框或椭圆框表示状态，通常在框内标上状态名。状态规定了系统对事件的响应方式。系统对事件的响应，既可以是做一个(或一系列)动作，也可以是仅仅改变系统本身的状态。通常，在表示状态的框内用关键字do(后接冒号)标明进入该状态时系统的行为(即所做的动作)。事件是在某个特定时刻发生的事情，它是对引起系统从一个状态转换到另一个状态的外界事件的抽象。简而言之，事件就是引起系统状态转换的控制信息。 在状态图中，从一个状态到另一个状态的转换用箭头线表示，箭头表明转换方向，箭头线上标上事件名。必要时可在事件名后面加一个方括号，括号内写上状态转换的条件。也就是说，仅当方括号内所列出的条件为真时，该事件的发生才引起箭头所示的状态转换。3.2 电梯控制系统状态转换图4 系统详细设计 4.1 系统的功能模型建立模型 分析的第一步是构造控制对象模型。在这个步骤中将抽象出控制对象和它的属性，并用模型图描绘控制对象及它们彼此之间的关系。控制对象所提供的服务将在分析后期或设计阶段再确定下来。 为了抽象出问题域中包含的控制对象，可以用下述三个过程产生候选对象，并对所得到的结果加以精化。 1、精确地定义问题 应该尽可能简洁地定义所需要的产品，最好只用一句话来描述目标系统。例如，对电梯系统可以像下面那样描述。 在一个m层楼的大厦里，用每层楼的按钮和电梯内的按钮来控制n部电梯的移动。2. 提出非形式化策略 为了提出一种解决上述问题的非形式化策略，必须确定问题的约束条件。在上面已经对电梯问题提出了三种约束。最好能用一小段文字把非形式化策略清楚地表达出来，对电梯问题来说，解决问题的非形式化策略可表达如下。 在一幢有m层楼的大厦里，用电梯内的和每个楼层的按钮来控制n部电梯的运动。当按下电梯按钮以请求在某一指定楼层停下时，按钮指示灯亮；当请求获得满足时，指示灯熄灭。当电梯无升降操作时，关门并停在当前楼层。3. 把策略形式化 在以上这段描述非形式化策略的文字中，共有八个不同的名词：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。 补充了电梯控制器类之后，得到了图1所示的对象模型。4.2 电梯对象模