电梯模拟系统教学内容
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电梯模拟程序课程设计一、课程目标知识目标:1. 让学生理解电梯的工作原理,掌握电梯运行的模拟编程知识。
2. 使学生掌握利用流程图描述电梯运行逻辑的方法。
3. 帮助学生理解并运用条件语句和循环语句实现电梯模拟程序。
技能目标:1. 培养学生运用编程语言(如Scratch或Python)编写简单电梯模拟程序的能力。
2. 培养学生通过流程图分析问题、解决问题的能力。
3. 提高学生团队协作、沟通交流的能力。
情感态度价值观目标:1. 培养学生对编程的兴趣,激发学生主动探索新知识的热情。
2. 培养学生严谨、细心的学习态度,增强面对困难的勇气和毅力。
3. 培养学生遵守程序设计规范,养成良好的编程习惯。
课程性质:本课程为信息技术学科的课程,以项目式学习为主,注重实践操作和团队合作。
学生特点:学生为五年级学生,具备一定的信息技术基础,对新事物充满好奇,喜欢动手操作。
教学要求:教师需引导学生通过自主探究、小组合作等方式完成课程内容,注重培养学生的实践能力和创新精神。
同时,关注学生的个体差异,提供有针对性的指导。
通过本课程的学习,使学生能够达到上述课程目标,实现具体的学习成果。
二、教学内容1. 电梯工作原理介绍:包括电梯的基本结构、运行原理、信号控制系统等,让学生对电梯的运行机制有整体认识。
2. 编程语言基础:回顾并巩固Scratch或Python编程语言的基础知识,如变量、列表、条件语句、循环语句等,为编写电梯模拟程序打下基础。
3. 流程图设计:学习如何利用流程图描述电梯运行的逻辑过程,分析电梯运行中的各种情况,并进行流程图设计。
4. 电梯模拟程序编写:根据流程图,运用所学编程知识,分组合作编写电梯模拟程序,实现基本的运行、停止、开门、关门等功能。
5. 程序调试与优化:指导学生如何调试程序,发现并解决程序中的问题,提高程序的稳定性和运行效率。
教学内容安排和进度:第一课时:电梯工作原理介绍,回顾编程语言基础知识。
第二课时:学习流程图设计,分析电梯运行逻辑。
电梯模拟c语言课程设计一、课程目标知识目标:1. 让学生掌握C语言的基本语法,包括变量定义、数据类型、运算符和表达式。
2. 使学生了解电梯运行原理,运用C语言实现电梯的模拟控制。
3. 帮助学生掌握程序流程控制,包括顺序结构、分支结构和循环结构。
技能目标:1. 培养学生运用C语言编写程序的能力,实现电梯的楼层显示、上下行控制等功能。
2. 提高学生分析问题、解决问题的能力,通过编程解决电梯运行中的实际问题。
3. 培养学生团队合作精神,共同完成课程设计任务。
情感态度价值观目标:1. 激发学生对计算机编程的兴趣,提高学习积极性。
2. 培养学生严谨、细致的学习态度,养成良好的编程习惯。
3. 增强学生对电梯等现代交通工具的原理认识,提高科技创新意识。
本课程针对高中年级学生,结合C语言课程内容,以电梯模拟为载体,使学生将所学知识应用于实际场景。
课程注重培养学生的编程能力和实际问题解决能力,同时注重团队合作和情感态度的培养,使学生在知识、技能和情感态度价值观方面取得全面发展。
通过本课程的学习,学生将能够独立完成电梯模拟程序的设计与实现,为后续学习打下坚实基础。
二、教学内容1. C语言基础回顾:变量定义、数据类型、运算符和表达式。
2. 程序流程控制:顺序结构、分支结构(if语句、switch语句)、循环结构(for循环、while循环)。
3. 电梯运行原理:电梯的基本结构、运行模式、楼层显示、上下行控制。
4. 函数与模块化编程:函数定义、调用、参数传递;模块化编程思想。
5. 数组与字符串:一维数组、二维数组;字符串的基本操作。
6. 指针与动态内存分配:指针的概念、使用方法;动态内存分配函数。
7. 结构体与文件操作:结构体的定义、使用;文件读写操作。
教学内容安排和进度:1. 第一周:C语言基础回顾,程序流程控制。
2. 第二周:电梯运行原理,函数与模块化编程。
3. 第三周:数组与字符串,指针与动态内存分配。
4. 第四周:结构体与文件操作,综合实践。
四层电梯plc控制 课程设计一、课程目标知识目标:1. 理解PLC(可编程逻辑控制器)的基本原理和功能,掌握其在电梯控制系统中的应用;2. 学习并掌握四层电梯的基本控制要求,包括楼层指示、呼梯、选层、平层、停层等功能的实现;3. 掌握利用PLC进行电梯控制系统的编程与调试。
技能目标:1. 能够运用所学知识,设计并实现四层电梯的PLC控制程序;2. 培养学生动手实践能力,能够进行电梯控制系统的安装、调试与故障排查;3. 提高学生团队协作和沟通能力,能在项目实践中发挥个人特长,共同完成任务。
情感态度价值观目标:1. 激发学生对自动化控制技术的兴趣,培养其探索精神;2. 培养学生严谨的科学态度,注重实际操作与理论相结合;3. 增强学生的安全意识,使其在实践过程中养成良好的操作习惯。
分析课程性质、学生特点和教学要求,将课程目标分解为以下具体学习成果:1. 学生能够阐述PLC的基本原理和功能,并说明其在电梯控制系统中的应用;2. 学生能够编写四层电梯PLC控制程序,并进行安装、调试与故障排查;3. 学生能够在团队项目中发挥个人特长,与团队成员共同完成电梯控制系统的设计与实现;4. 学生能够遵循安全操作规程,养成良好的实践操作习惯。
二、教学内容1. PLC基本原理:介绍PLC的组成、工作原理、编程语言及常用指令;2. 电梯控制系统:分析电梯控制系统的基本要求,包括楼层指示、呼梯、选层、平层、停层等功能;3. PLC控制程序设计:以四层电梯为例,讲解控制程序的设计步骤和方法;- 梯形图编程:介绍梯形图的绘制方法,引导学生学会使用PLC编程软件;- 逻辑控制:讲解电梯运行过程中的逻辑控制关系,如楼层判断、呼梯响应等;- 程序调试:教授程序调试方法,培养学生解决实际问题的能力;4. 实践操作:组织学生进行电梯控制系统的安装、调试与故障排查,巩固所学知识;- 安装:介绍电梯控制系统的硬件连接,指导学生进行实际操作;- 调试:教授调试方法,培养学生分析问题和解决问题的能力;- 故障排查:模拟电梯故障,指导学生进行排查和修复。
电梯自动扶梯plc课程设计一、课程目标知识目标:1. 学生能理解PLC(可编程逻辑控制器)的基本原理和在电梯自动扶梯系统中的应用。
2. 学生能掌握电梯自动扶梯系统的基本工作流程及其与PLC的交互作用。
3. 学生能了解并描述电梯自动扶梯安全控制系统中的主要传感器及其功能。
技能目标:1. 学生能够运用PLC编程软件进行基础的编程操作,实现对电梯自动扶梯简单控制逻辑的设计。
2. 学生能够通过小组合作,设计并模拟一个简单的电梯自动扶梯控制系统。
3. 学生能够分析并解决电梯自动扶梯PLC控制系统中的常见问题。
情感态度价值观目标:1. 培养学生对于自动化技术的兴趣,增强其对现代智能控制系统的认识和理解。
2. 培养学生团队协作意识,提高沟通协调能力,激发创新精神和问题解决能力。
3. 增强学生的安全意识,使其认识到技术在安全控制系统中的重要性。
课程性质分析:本课程结合实际应用,以电梯自动扶梯PLC控制系统为载体,侧重实践性和工程性,强调理论知识与实践技能的结合。
学生特点分析:考虑到学生所在年级的知识深度,课程设计将结合学生的年龄特点和认知水平,采用循序渐进、由浅入深的教学方法。
教学要求:1. 确保学生掌握PLC基本原理及在电梯自动扶梯系统中的应用。
2. 注重培养学生的动手实践能力和创新思维能力。
3. 引导学生关注电梯自动扶梯安全控制技术的发展,提高其社会责任感。
二、教学内容1. PLC基本原理介绍:包括PLC的定义、结构、工作原理、编程语言等,关联教材第二章。
- PLC的发展历程与电梯自动扶梯的关系。
- PLC的输入/输出接口及信号处理。
2. 电梯自动扶梯系统概述:讲解电梯自动扶梯的基本结构、工作流程、安全控制系统,关联教材第三章。
- 电梯自动扶梯的主要部件及其功能。
- 安全控制系统中的传感器及其作用。
3. PLC编程基础:介绍PLC编程软件的使用方法,基础指令和编程技巧,关联教材第四章。
- 编程软件的安装与操作。
4层电梯plc课程设计一、课程目标知识目标:1. 学生能理解PLC(可编程逻辑控制器)的基本原理和在电梯控制系统中的应用。
2. 学生能掌握4层电梯的基本工作流程和控制要求。
3. 学生能学会使用PLC进行电梯控制程序的编写和调试。
技能目标:1. 学生能够运用所学的PLC知识,独立完成4层电梯控制系统的设计与编程。
2. 学生能够通过实际操作,解决电梯运行中的常见问题,并进行故障排查。
3. 学生能够有效地沟通和协作,展示课程项目的设计思路和实施过程。
情感态度价值观目标:1. 培养学生对PLC技术及电梯控制系统的兴趣,激发他们探索自动化领域的热情。
2. 培养学生严谨、细心的学习态度,让他们意识到技术在实际应用中的重要性。
3. 增强学生的团队合作意识,使他们明白团队合作对于完成复杂项目的重要性。
课程性质:本课程为实践性较强的课程,注重将理论知识与实际应用相结合。
学生特点:学生具备一定的PLC基础知识,对电梯控制系统的实际应用有较高的兴趣。
教学要求:结合课程性质和学生特点,采用任务驱动法,注重培养学生的实践操作能力和团队协作能力。
通过课程学习,使学生能够达到上述设定的具体学习成果。
二、教学内容1. PLC基础知识回顾:PLC的结构、工作原理、编程语言和常用指令。
教材章节:第一章 PLC概述、第二章 PLC编程语言及指令系统。
2. 电梯控制系统概述:电梯的基本结构、运行原理、控制系统的功能要求。
教材章节:第三章 电梯控制系统、第四章 电梯控制技术。
3. 4层电梯控制需求分析:分析4层电梯运行过程中的控制需求,明确各楼层的召唤、指示、开门、关门、运行等环节。
教材章节:第五章 电梯控制需求分析。
4. PLC在电梯控制系统中的应用:介绍PLC在电梯控制中的应用实例,分析其优势。
教材章节:第六章 PLC在电梯控制系统中的应用。
5. 4层电梯控制程序设计:根据控制需求,编写PLC控制程序,实现电梯的正常运行。
教材章节:第七章 电梯控制程序设计。
两层电梯plc课程设计一、课程目标知识目标:1. 学生能够理解PLC(可编程逻辑控制器)的基本原理和在电梯控制系统中的应用。
2. 学生能够掌握两层电梯控制系统的电路图识别及设计基础。
3. 学生能够描述并解释PLC编程语言中的梯形图逻辑。
技能目标:1. 学生能够运用PLC进行简单的电梯控制程序编写。
2. 学生通过小组合作,能够设计并模拟一个两层电梯的运行程序。
3. 学生能够利用PLC故障诊断技能,解决两层电梯控制中的常见问题。
情感态度价值观目标:1. 学生培养对自动化控制技术的兴趣和好奇心,增强对工程技术职业的认识和向往。
2. 学生通过团队协作,增强沟通、协调和解决问题的能力,培养合作精神。
3. 学生在学习过程中,树立安全意识,理解并尊重技术规范,形成正确的工程伦理观。
课程性质分析:本课程属于应用技术类课程,结合理论与实践,注重培养学生的动手能力和实际操作技能。
学生特点分析:考虑到学生年级特点,他们具备了一定的逻辑思维能力和基础电路知识,但对PLC技术可能较为陌生,需从基础做起,逐步提高。
教学要求:1. 教学内容需紧密结合教材,注重理论与实践的紧密结合。
2. 教学过程中,注重启发式教学,引导学生主动探究。
3. 教学评估应关注学生在知识掌握、技能应用和情感态度价值观方面的全面发展。
二、教学内容1. PLC基础原理介绍:包括PLC的组成、工作原理、常用模块功能。
- 教材章节:第一章 PLC概述2. 电梯控制系统基础知识:介绍电梯控制系统的构成、功能及运行原理。
- 教材章节:第二章 电梯控制系统3. PLC编程语言及梯形图逻辑:讲解梯形图编程的基本符号、逻辑运算及指令。
- 教材章节:第三章 PLC编程语言4. 两层电梯PLC控制程序设计:- 教材章节:第四章 PLC控制系统设计及应用- 内容:控制要求分析、I/O端口分配、梯形图设计、程序编写及调试5. PLC故障诊断与维护:- 教材章节:第五章 PLC故障诊断与维护- 内容:故障分析方法、常见故障处理、维护与保养措施6. 实践操作:- 内容:小组合作完成两层电梯PLC控制系统的设计与模拟运行,包括程序编写、调试及故障诊断。
产品设计PLC电梯模拟控制教学单位: 机电工程学院专业: 自动化班级:学号:学生姓名:指导教师:完成时间:电子科技大学中山学院机电工程学院课程(产品)设计任务书目录1 题目分析错误!未定义书签。
PLC电梯设计错误!未定义书签。
利用PLC设计电梯系统的目的错误!未定义书签。
利用PLC设计电梯系统意义错误!未定义书签。
利用PLC设计电梯系统优点错误!未定义书签。
电梯概述错误!未定义书签。
电梯的定义及发展错误!未定义书签。
我国电梯发展状况错误!未定义书签。
PLC概述错误!未定义书签。
可编程控制器PLC的概述错误!未定义书签。
可编程控制器PLC的特点错误!未定义书签。
本次设计研究的内容、目的错误!未定义书签。
2 PLC电梯模拟控制系统功能设计错误!未定义书签。
PLC电梯模拟控制系统设计的基本内容错误!未定义书签。
系统的控制要求错误!未定义书签。
3 PLC电梯模拟控制系统硬件设计错误!未定义书签。
元器件清单错误!未定义书签。
I/O地址分配错误!未定义书签。
PLC外部接线图错误!未定义书签。
硬件实物图错误!未定义书签。
4 PLC电梯模拟控制系统软件设计错误!未定义书签。
工作流程图错误!未定义书签。
程序设计错误!未定义书签。
电梯初始化、内呼输入与存储程序错误!未定义书签。
电梯外呼信号输入与存储程序错误!未定义书签。
电梯目标层与本层比较及上升下降错误!未定义书签。
电梯上升下降及达层自动开关门错误!未定义书签。
5 结束语错误!未定义书签。
参考文献错误!未定义书签。
附录:源程序错误!未定义书签。
致谢错误!未定义书签。
1 题目分析PLC电梯设计利用PLC设计电梯系统的目的电梯是高层建筑中垂直上下的运载工具。
电梯对于改善劳动条件、减轻劳动强度、提高人们生活水平有着重要的作用。
电梯目前已经广泛应用于宾馆、酒店、商场、娱乐场所、医院、生产车间和居民住宅大楼等。
在现代社会中,电梯已经成为人们生产、生活中不可缺少的运输工具。
本课题主要对PLC的结构、特点、性能以及与现场控制对象的连线进行具体的研究,并通过PLC实现电梯的自动控制。
一、教学目标1. 知识目标:(1)了解电梯的基本结构、工作原理和安全知识;(2)掌握电梯的使用方法和操作规范;(3)熟悉电梯故障的判断和处理方法。
2. 能力目标:(1)培养学生独立操作电梯的能力;(2)提高学生解决实际问题的能力;(3)锻炼学生团队协作和沟通能力。
3. 情感目标:(1)增强学生对电梯安全的重视;(2)培养学生遵守社会公德和职业道德;(3)激发学生对电梯行业的兴趣。
二、教学内容1. 电梯概述- 电梯的定义、分类、应用领域- 电梯的发展历程及发展趋势2. 电梯基本结构- 电梯轿厢、对重、导轨、机房、控制系统等部件 - 各部件的功能和相互关系3. 电梯工作原理- 电梯的驱动方式、控制方式、安全保护方式- 电梯的运行过程及能量转换4. 电梯操作规范- 电梯操作步骤、注意事项- 电梯故障时的应急处理方法5. 电梯故障判断与处理- 常见故障现象及原因分析- 故障处理方法及注意事项三、教学方法1. 讲授法:讲解电梯基本知识、操作规范和故障处理方法。
2. 案例分析法:通过实际案例,引导学生分析问题、解决问题。
3. 实践操作法:让学生在模拟电梯上进行实际操作,巩固所学知识。
4. 小组讨论法:分组讨论电梯安全、故障处理等问题,提高团队协作能力。
四、教学过程1. 导入新课- 引入电梯在日常生活中的广泛应用,激发学生学习兴趣。
2. 课堂讲解- 讲解电梯的基本知识、结构、工作原理等。
3. 案例分析- 分析实际电梯故障案例,让学生了解故障原因及处理方法。
4. 实践操作- 学生分组进行模拟电梯操作,教师现场指导。
5. 小组讨论- 学生分组讨论电梯安全、故障处理等问题,教师点评。
6. 总结与回顾- 总结本节课所学内容,强调重点和难点。
五、教学评价1. 课堂表现:观察学生在课堂上的参与度、发言情况等。
2. 实践操作:评估学生在模拟电梯操作中的熟练程度。
3. 小组讨论:评价学生在小组讨论中的表现,如观点明确、表达清晰、团队协作等。
电梯教案主题教案主题:电梯的原理与安全教学目标:1. 了解电梯的工作原理和结构组成。
2. 掌握电梯的基本安全知识,包括乘梯和紧急情况下的应对措施。
3. 培养学生的安全意识和自我保护能力。
教学内容:1. 电梯的定义和分类:介绍电梯的基本概念,包括不同类型的电梯(乘客电梯、货梯、自动扶梯等)。
2. 电梯的工作原理:讲解电梯的驱动系统、控制系统和安全系统的原理和作用。
3. 电梯的结构组成:介绍电梯的主要部件,如电梯井、轿厢、门系统、导轨等。
4. 电梯的安全知识:讲解乘梯时的注意事项,如进出电梯的正确姿势、避免超载、不乱按按钮等。
5. 紧急情况下的应对措施:教授学生如何应对电梯故障、停电等紧急情况,包括使用紧急通话装置、等待救援等。
教学方法:1. 情境模拟:通过场景模拟,让学生在模拟电梯中体验进出电梯的正确姿势和注意事项。
2. 视频展示:播放电梯工作原理和安全知识的相关视频,帮助学生更直观地理解。
3. 小组讨论:组织学生分成小组,讨论电梯中可能出现的紧急情况及应对策略,并展示给全班。
4. 案例分析:通过分析电梯事故案例,引导学生思考电梯安全的重要性和自我保护的方法。
教学资源:1. 电梯工作原理和安全知识的相关视频。
2. 电梯结构和部件的示意图或实物模型。
3. 电梯事故案例分析资料。
评估方式:1. 学生小组展示:评估学生对电梯安全知识的掌握情况。
2. 案例分析报告:评估学生对电梯事故案例的分析和解决问题的能力。
3. 安全知识测试:进行选择题或问答形式的测试,检验学生对电梯工作原理和安全知识的理解程度。
拓展活动:1. 参观电梯维修保养公司或电梯制造厂,了解电梯的日常维护和保养工作。
2. 设计并制作一个简单的模型电梯,让学生亲自体验电梯的工作原理和结构组成。
备注:根据教学时间和学生实际情况,可以适当调整教学内容和方法。
基于PLC的电梯控制系统的设计与仿真基于PLC的电梯控制系统的设计与仿真一、绪论电梯作为现代建筑物中必备的垂直交通工具,其安全性和效率对用户的使用体验至关重要。
传统电梯控制系统采用传感器和继电器等元件,存在很多问题,如运行不稳定、维护困难等。
而基于可编程逻辑控制器(PLC)的电梯控制系统则可以有效提高电梯的性能和可靠性。
本文将基于PLC的电梯控制系统的设计与仿真进行详细介绍。
二、基本原理基于PLC的电梯控制系统主要由电梯控制器、电梯驱动器和电梯监控器组成。
电梯控制器负责接收用户指令,控制电梯的运行,并协调电梯之间的调度。
电梯驱动器负责控制电梯的运行,通过各种传感器获取电梯的状态信息,并将其传输至电梯监控器。
电梯监控器负责监控电梯的运行状态,并将其显示在控制室的监控屏幕上。
三、设计与实现1. 硬件设计基于PLC的电梯控制系统的硬件设计主要包括PLC选择、输入输出模块设计和传感器选择等。
PLC的选择需要考虑其处理能力、I/O点数和可编程性等因素。
输入输出模块的设计需要根据电梯系统的需求确定其数量和类型。
传感器的选择需要考虑其稳定性、精度和可靠性等。
2. 软件设计基于PLC的电梯控制系统的软件设计主要包括PLC程序设计和仿真环境搭建。
PLC程序设计需要根据电梯的运行逻辑和控制要求编写相应的程序代码。
仿真环境搭建需要利用仿真软件模拟电梯运行过程,并对电梯运行状态进行监控和调度。
3. 系统测试与调试基于PLC的电梯控制系统的测试与调试是确保系统正常运行的重要环节。
测试和调试过程包括系统功能测试、运行稳定性测试和性能测试等。
通过对系统的各项指标进行测试和调试,可以及时发现问题并进行改进。
四、系统仿真基于PLC的电梯控制系统的仿真是验证系统设计的有效手段。
通过仿真可以模拟电梯的运行过程,并对系统的性能和稳定性进行评估。
仿真结果可以用于优化系统设计和改善系统性能。
五、总结与展望基于PLC的电梯控制系统通过采用先进的控制器和传感器等技术,实现了电梯的智能化控制和优化调度。
本科毕业设计论文题目基于MCS-51单片机的电梯模拟系统设计专业名称学生姓名指导教师毕业时间毕业一、题目:基于MCS-51单片机的电梯模拟系统设计二、指导思想和目的要求:通过毕业设计,使学生对所学电子工艺、传感器知识、电机控制技术、模电、数电、等电子基础课程的基本知识加深理解,在所学51八位单片机的基础上,学习更高级十六位单片机的基本指令及基本结构,并将其与实际工程应用紧密结合起来,培养创新意识,增强分析问题解决问题能力,为尽快进入社会角色,熟悉相关开发工作流程,提高基本工作技能,为即将踏入社会奠定理论和实践基础。
要求:认真复习有关基础理论和技术知识,查阅参考资料,参照下列设计思想,运用所学单片机知识独立设计电路、自行焊接、调试,直至预期结果方可。
要求实现:1. 通电后,系统默认电梯轿厢停在一层。
2. 如需上行,请按下所要到达楼层的上行呼叫按钮,轿厢显示开始上行,所经楼层号用LED进行短时显示,到达,楼层号持续显示,直至轿厢被呼叫离开,并有蜂鸣器鸣叫以示到达。
3. 当轿厢停留在中间楼层时,可实现上或下行呼叫,行进方向按呼叫顺序进行,如同时呼叫,则坚持先上行,后下行原则。
4. 由LED指示轿厢行进的方向。
5. 模拟楼层数要求五层及以上。
三、进度与要求:1.第一周~第三周在工作中收集各种相关资料,给出系统整体设计方案。
2.第四周~第五周进行器件选型,并用PROTEL设计硬件原理图。
3.第六周~第九周针对系统具体功能进行编程调试。
4.第十周~第十一周整理并组织论文。
6.第十二周~第十四周完成修改稿,定稿,打印,交评阅。
7.第十五周~第十六周评阅与答辩四、主要参考书及参考资料[1] 谢宜人主编,单片机实用技术问答, 北京人民邮电出版社 ; 2003[2] 靳达,单片机应用系统开发实例导航 , 北京人民邮电出版社 ; 2003[3] 流光斌等,单片机系统实用抗干扰技术,北京人民邮电出版社;2004[4] 余永权,ATMEL89系列单片机应用技术,北京航空航天大学出版社;2002[5] 陈瑾;智能小车运动控制系统的研究与实现[D];东南大学硕士论文;2005年[6] 韦巍;智能控制技术[M];北京:机械工业出版社;2000年[7] 蒋新松;机器人学导论[M];辽宁科学技术出版社;2003年[8] 孙迪生,王炎;机器人控制技术;北京:机械工业出版社;1997年[9] 陈明荧,8051单片机课程设计实训教材,清华大学出版社;2003年[10] 蔡美琴等,MCS-51系列单片机系统及其应用,高等教育出版社;2004年学生指导教师__ _ 系主任摘要电梯开始成为人们生活中不可缺少的一种便利工具。
plc电梯控制系统课程设计一、课程目标知识目标:1. 让学生掌握PLC电梯控制系统的基本原理,理解其工作流程及各部分功能。
2. 使学生了解电梯控制系统中常用的传感器、执行器及其在系统中的作用。
3. 帮助学生掌握PLC编程的基本方法,能运用相关指令编写简单的电梯控制程序。
技能目标:1. 培养学生运用所学知识分析电梯控制系统中问题的能力,能对简单故障进行诊断与修复。
2. 提高学生动手实践能力,能独立完成PLC电梯控制系统的接线、编程与调试。
3. 培养学生团队协作和沟通能力,能在小组项目中发挥个人优势,共同完成项目任务。
情感态度价值观目标:1. 激发学生对电气工程及自动化领域的兴趣,培养其探索精神。
2. 培养学生严谨、细致的学习态度,提高其工程素养。
3. 引导学生关注电梯安全问题,培养其社会责任感和职业道德。
本课程针对高年级学生,结合课程性质、学生特点和教学要求,将目标分解为具体的学习成果。
通过本课程的学习,学生能够掌握PLC电梯控制系统的基本知识和技能,培养解决实际问题的能力,同时提升团队协作和沟通能力,形成正确的价值观。
为实现这一目标,课程将采用理论教学与实践操作相结合的教学方法,确保学生学以致用,为今后的学习和工作打下坚实基础。
二、教学内容1. PLC电梯控制系统概述:介绍PLC的基本概念、发展历程、应用领域,以及电梯控制系统的基本原理和结构组成。
教材章节:第一章 绪论2. 电梯控制系统硬件:讲解电梯控制系统中常用的传感器、执行器、控制器等硬件设备,以及其选型与接线方法。
教材章节:第二章 硬件系统3. PLC编程技术:介绍PLC编程的基本指令、编程软件的使用方法,以及电梯控制程序的设计与编写。
教材章节:第三章 PLC编程技术4. 电梯控制程序设计:分析电梯控制系统的功能需求,设计电梯控制程序,包括召唤、选层、运行、开门、关门等环节。
教材章节:第四章 电梯控制程序设计5. PLC电梯控制系统调试与故障诊断:讲解系统调试的方法和步骤,分析常见故障现象及其原因,掌握故障诊断与修复技巧。
一:课程设计的目的1、通过对工程实例的模拟,熟练地掌握PLC的编程和程序调试方法。
2、进一步熟悉PLC的I/O连接。
3、熟悉四层电梯的运行方式和编程方法。
二:实验软件与设备1、四层电梯实验教学模型一台2、计算机一台3、 PLC主机一台(CPU226、24 路数字量输入、16 路数字量输出)4、STEP_7-MicroWIN_V4_SP3编程软件5、s7-200仿真软件三:课程设计的要求1、系统应包含各楼层外呼按钮,其中:一层只有上呼按钮;四层只有下呼按钮;中间层(二、三层)具有上、下呼各两个按钮。
另外还要有四个内选按钮。
2、不论轿厢停在何处,系统均能根据召唤信号自动判断电梯运行方向,然后延时1s后开始运行;3、响应召唤后,召唤指示灯亮,直到电梯到达该层时熄灭;4、当有多个召唤信号时,能自动根据召唤楼层停靠层站,关门到位后继续上升或下降运行,直到所有信号响应完毕;5、电梯运行途中,任何反方向召唤均无效,且召唤指示灯不亮;6、开门控制:当电梯没有上下运行而且在平层位置时,外部呼叫信号可使电梯开门;当内呼或外呼指示灯灭时,则电梯开门。
开门到位后2秒自动关门;四:课程设计的主要内容1、设计步骤1、计算输入输出点,编写I/O对应表及内部元件使用表;2、编写PLC电梯基本控制程序;3、导出程序用仿真软件模拟运行调试;4、下载程序,模拟演示电梯工作过程;5、配合硬件模拟演示,调试修改程序,直至基本功能全部实现;6、整个系统运行检测与完善;2、电梯运行过程分析电梯的上、下行由一台电动机拖动,电动机正转为电梯上升,反转为下降。
一层有上升呼叫按钮和指示灯,二层有上升呼叫按钮和指示灯以及下降呼叫按钮和指示灯,三层有上升呼叫按钮和指示灯以及下降呼叫按钮和指示灯,四层有下降呼叫按钮和指示灯,每个楼层均由楼层限位开关检测控制;电梯开门和关门按钮,关门限位由行程开关检测。
1、开始时,电梯处于任意一层,接通电源,电梯回到初始楼层一楼。
信息科学与工程学院课程设计报告( 2011~2012 学年第二学期)题目四层电梯模拟控制院(系、部)控制系课程名称电气控制技术综合课程设计专业年级学号姓名指导老师2012 年6月16日目录1引言 (3)2系统总体方案设计 (4)2.1系统硬件配置及组成原理 (6)2.2系统变量定义及分配表 (6)2.3P L C接线图设计 (7)2.4系统可靠性设计 (7)3控制系统设计 (8)3.1控制程序流程图设计 (8)3.2控制程序时序图设计 (9)3.3控制程序设计思路 (9)4 系统调试及结果分析 (12)4.1系统调试及解决的问题 (12)4.2结果分析 (12)结束语 (13)参考文献 (13)附录:带功能注释的源程序 (14)第一章:引言1887年,美国奥的斯公司制造出世界上第一台电梯,这是一台以直流电动机传动的电梯。
它被装设在1889年纽约德玛利斯大厦。
这座古老的电梯,每分钟只能走10米左右。
当初设计的电梯纯粹是为了省力。
了世界上第一台按钮式自动电梯,采用全自动的控制方式,提高了电梯的输送能力和安全性。
随着超高层建筑的出现,电梯的设计、工艺不断得到提高,电梯的品种也逐渐增多。
1900年,美国奥梯斯公司制成了世界上第一台电动扶梯。
1950年又制成了安装在高层建筑外面的观光电梯,使乘客能在电梯运行中清楚地眺望四周的景色。
随着电子信息、自动控制技术的发展,特别是计算机技术的广泛应用,电气设备逐渐向智能化方向发展。
21世纪,我国工业控制水平逐渐达到了世界发达国家水平,我国工业水平已经迈向了自动化,党能够掌握电工、电子、单片机、可编程序控制器(PLC)、变频器、计算机、网络通信等技术的电气智能技术应用型人才比较短缺。
多数职业学院目前开设的电工技术、电子技术、电力拖动等课程内容人较为传统,注重学科体系的理论性与完善性;单片机、PLC、变频器的实践教学环节较为薄弱,与实际生产中的操作与应用结合不够紧密;对新知识、新技术、新方法体现不足,职业教育的实践性特色不明显,无法满足工业自动化发展对技能型人才的需要。
电梯模拟系统目录一:问题描述—————————————————————————第2页二:问题分析—————————————————————————第2页三:数据结构—————————————————————————第2页四:算法设计—————————————————————————第4页五设计与调试分析———————————————————————第6页六:体会及建议————————————————————————第7页七:参考文献—————————————————————————第7页八:原代码——————————————————————————第7页一:问题描述设计一个电梯模拟系统。
这是一个离散的模拟程序,因为电梯系统是乘客和电梯等“活动体”够成的集合,虽然他们彼此交互作用,但是他们的行为是基本独立的。
在离散的模拟中,一模拟时钟决定每个活动体的动作发生的时刻和顺序,系统在某个模拟瞬间处理有待完成的各种事情,然后把模拟时钟推进到某个动作预定要发生的下一个时刻。
二:问题分析(1)、模拟某校五层教学楼的电梯系统。
该楼有一个自动电梯,能在每层停留。
五个楼层由下至上依次称为地下层、第一层、第二层、第三层和第四层,其中第一层是大楼的进出层,即是电梯的“本垒层”,电梯“空闲”时,将来该层候命。
五个楼层从下到上的编号为:0、1、2、3、4。
除了地下层外,每一层都有一个要求向下的按钮除了第四层外,每一层都有一个要求向上的按钮。
对应的变量为:CallUp[0..3]和CallDown[1..4]。
电梯内的五个目标层按钮对应的变量为:CallCar[0..4]。
(2)、电梯一共有七个状态,即正在开门(Opening)、已开门(Opened)、正在关门(Closing)、已关门(Closed)、等待(Waiting)、移动(Moving)、减速(Decelerate)。
(3)、乘客可随机地进出于任何层。
对每个人来说,他有一个能容忍的最长等待时间,一旦等候电梯时间过长,他将放弃。
对于在楼层内等待电梯的乘客,将插入在等候队列里,每一层有两个等候队列,一队要求向上,一队要求向下,用链队列来实现。
对于在电梯内的乘客,用五个乘客栈来实现,该乘客要去哪一层,就把他放在相应编号的栈中,对应变量为EleStack[0…4]。
(4)、模拟时钟从0开始,时间单位为0.1秒。
人和电梯的各种动作均要耗费一定的时间单位(简记为t):有人进出时,电梯每隔40t测试一次,若无人进出,则关门关门和开门各需要20t每个人进出电梯均需要25t电梯加速需要15t如果电梯在某层静止时间超过300t,则驶回1层候命。
(5)、按时序显示系统状态的变化过程:发生的全部人和电梯的动作序列。
三:数据结构1、乘客类型反映乘客的所有属性。
ADT Client数据对象:D={a i∈乘客信息,I=1,2,…,n,n≥0}数据关系:R={<a i-1,a i>|a i-1,a i∈D,i=2,…,n}基本操作:PrintClientInfo(Client const &e,ClientStatus)操作结果:输出乘客信息。
CreatClient(Client *&p)操作结果:生成新的乘客。
DestoryClient(Client *&p)操作结果:该乘客离开系统。
GoAbove(Client const &e)操作结果:判断该乘客是否去往高层。
CInfloor(Client const &e)操作结果:返回乘客进入的楼层。
CInTime(Client const &e)操作结果:返回乘客进入时间。
COutfloor(Client const &e)操作结果:返回乘客进入时间。
}2、乘客栈类型电梯内的乘客用乘客栈表示,去不同楼层的乘客放在不同的栈中。
ADT Estack数据对象:D={a i∈乘客信息,I=1,2,…,n,n≥0}数据关系:R={<a i-1,a i>|a i-1,a i∈D,i=2,…,n}基本操作:略。
}3、等候队列类型在电梯外等待的乘客用等待队列表示。
每层各有两个等待队列,分别为上楼队列和下楼队列。
与一般队列不同的是在基本操作中加入了放弃操作CGiveUp(WQueue &Q,int floor)。
4、电梯类型表示电梯的各个属性和所有动作。
ADT Elevator数据对象:D={a i∈电梯信息,I=1,2,…,n,n≥0}基本操作:InitEle(Elevator &E)操作结果:初始化电梯类型。
DestoryEle(Elevator &E)操作结果:销毁电梯类型。
EleDecide(Elevator &E,WQueue w[Maxfloor+1][2]) 操作结果:电梯动作决策。
ElevatorRun(Elevator &E,WQueue w[Maxfloor+1][2]){ 操作结果:电梯状态转换。
CountOver(Elevator &E)操作结果:判断电梯计时是否完成。
EleFloor(Elevator const &E)操作结果:返回电梯所在的层。
EleStatus(Elevator const &E)操作结果:返回电梯状态。
RequireAbove(Elevator const &E)操作结果:判断是否有高层请求。
RequireBelow(Elevator const &E)操作结果:判断是否有低层请求。
EleAchieved(Elevator &E)操作结果:判断电梯是否要停于当前层。
EleOpenDoor(Elevator &E)操作结果:判断电梯是否要开门。
}5、高楼模块实现电梯和乘客之间的互交功能。
包括:InOut(Elevator &E,WQueue w[Maxfloor+1][2])操作结果:进行乘客的进出电梯活动。
NewClient(Elevator &E,WQueue w[5][2])操作结果:进入新乘客。
PrintStatus(Elevator &E,WQueue w[5][2])操作结果:输出当前状态。
Print(Elevator &E,Action a)操作结果:输出电梯动作信息。
四:算法设计1:本程序包含6个模块:(1)主程序模块(2)乘客模块(3)乘客栈模块(4)电梯模块(5)等待队列模块(6)高楼模块:实现电梯和乘客之间的互交。
各模块之间的调用关系如下:2:主程序主程序主要处理两类事件:乘客事件和电梯事件。
除此之外,主程序还处理各个模块的初始化和销毁工作,以及电梯状态的输出。
乘客事件包括新乘客到达事件,乘客放弃等待事件,乘客进出电梯事件。
电梯事件包括电梯运行事件。
3:详细设计#define NULL 0 //空指针#define TRUE 1#defineFALSE 0#define OK 1#define ERROR 0#define INFEASIBLE -1#define OVERFLOW -2#define INT_MAX 32767//Status是函数类型,其值是函数结果状态代码typedef int Status;#define Empty 0//------------------------------------------------------//电梯状态enum EleStatus{Opening,Opened,Closing,Closed,Moving,Decelerate,Waiting}; enum Action{DoorOpened,DoorClosed,GoingUp,GoingDown,Achieved,None}; enum EleStage{Up,Down,OpenDoor,Stop};enum ClientStatus{New,GiveUp,In,Out,Finish};#defineCloseTest 40 //电梯关门测试时间#define OverTime 300 //电梯停候超时时间#define DoorTime 20 //开门关门时间#define InOutTime 25 //进出电梯时间#define Maxfloor 4 //最高层#define Minfloor 0 //最低层long Time=0; //时钟long MaxTime;//系统运行最长时间int InOutCount=0;//用于进出计时int InterTime=0;//下一乘客进入系统的时间int ID=0; //乘客编号int GiveUpNumber=0;//乘客放弃的数目int TotalTime=0;//总共等待时间部分重要操作的算法:1、判断运动方向函数EleDecide的算法:2、统计高层和低层的请求(不包括当前层)。
3、高层和低层均无请求:发出Stop命令。
4、否则,1)若电梯在上升期:1. 若有高层请求:上升;2.若无高层请求:转下降期,下降。
2)若电梯在下降期:1. 若有低层请求:下降;2. 若无有低层请求:转上升期,上升。
判断电梯是否要停于当前层函数EleAchieved的算法:1.该层的CallCar为1;2.该层在上升(下降)期有上升(下降)请求(判断CallUp或CallDown);3.上升(下降)期高(低)层没有请求而该层由下降(上升)请求,要转换运行时期。
判断电梯动作函数ElevatorRun的算法:1.若电梯在Opening状态,则转至Opened状态。
2.若电梯在Opened状态,若无人进出,则转至Closing状态。
3.若电梯在Closed状态,则根据电梯请求情况转至相应状态。
4.若电梯在Closing状态,则转至Closed状态。
5.若电梯在Moving状态,若达到目标层,则转至Decelerate状态。
否则,继续移动。
6.若电梯在Decelerate状态,则设定电梯时期,并转至Opening状态。
7.若电梯在Waiting状态,在判断是否等待超时,若超时则向第一层移动。
否则,判断电梯请求情况并转至相应状态。
五:设计与调试分析在本程序中如何判断电梯的动作最为关键。
此外,合理划分各个模块和处理各个模块之间的联系也非常重要。
在电梯调度方面不能按照预定的想法实现,所以和现实中的电梯有出入。
没有显示电梯的运行到哪里,而是用有乘客进入电梯时显示乘客进入到哪层楼来告知电梯运行到几楼。
开门,关门时需要精心思考,此处记时及判断是否要开门也是难点,所以这些看似很平常的动作却是最难也是最容易错的地方。