工程实践与科技创新B试验报告电气自动化控制系.docx

工程实践与科技创新[3B]实验报告 项目名称：电气自动化控制系统设计与实践人机界面 设计组编号：第6小组 设计小组名单：曾XX、张XX、林XX上海交通大学电气工程系2012年4月摘要： 本实验总结报告，详细阐述了通过施耐德实验室提供的“人机界面+Twido”硬件和软件系统而完成的“简易电梯模拟及报警系统”。此系统包含三个独立模块，分别为电梯正常运行模块、电梯人数超载报警模块、电梯故障报警模块。该系统以PLC为核心，触摸屏为辅助，实现基本的电梯运行模式，并在此基础上增添了人数超载报警、故障报警装置。对于非开发人员，只要按照触摸屏上的指示，并结合日常生活中电梯的运行状态的常识，就能很好地操控整个系统。关键词：人机界面、Twido、PLC、电梯运行系统、人数超载、故障报警等目 录1系统总体说明21.1系统最初设计构想21.2系统最终实现功能31.3系统的设计原理概述41.4系统分工52系统的软件结构62.1程序总体结构62.1.1触摸屏程序总体结构（Vijeo Designer）62.1.2PLC程序总体结构（TwidoSoft）82.2重要的变量声明与地址分配182.3各模块功能介绍182.3.1触摸屏各模块功能介绍182.3.2PLC各模块功能介绍213系统的硬件连接273.1硬件总体结构273.1.1触摸屏总体结构273.1.2PLC总体结构283.2运动控制器与人机界面的连接293.2.1硬件连接303.2.2HMI软件配置304系统实现344.1学习中遇到的问题344.2建议355参考文献35系统总体说明系统最初设计构想在前期的熟悉人机界面（触摸屏、PLC）的相关软件的基础上，我们开始构思我们组所要去设计的系统，在问及其他组将要设计的系统之后，为了不和其他组有设计上的冲突，我们组成员开始在日常生活中遇到过的系统中去寻找我们感兴趣的样板。经过组内成员的研究、讨论，我们组决定设计一个简易的模拟电梯运行系统，并包含电梯人数超载报警指示、电梯故障报警指示。在熟悉电梯正常运行的功能的基础上，考虑到指示灯的数量的限制，我们选择设计一个在4个楼层之间运行的电梯系统，并用4个指示灯来表示电梯在此4个楼层所处的位置。初始状态是整个系统处于停止状态，没有任何显示，而在触摸屏上进入电梯运行界面，在界面上按下启动按钮，电梯运行系统被启动，电梯初始位置处于1楼，且相应指示灯显示亮。和生活中电梯类似，我们设计的系统也有上行和下行按键，当按下上行键，电梯将执行上行系统；当按下下行键，电梯相应地执行下行系统。电梯停于某一楼层，相应地代表该楼层指示灯保持亮着的状态。在完成基本功能上，为了完善、加强整个系统的功能，也是为了让设计的电梯系统接近生活中真实电梯系统，我们添加了人数超载报警指示、电梯故障报警指示系统。通过触摸屏进入人数报警界面，在界面上，我们组用一个计数器来代表感应人数增加的传感器，通过人为手动地增加或者减少人数，当人数达到11时，人数超载系统启动，我们让4个楼层指示灯同时按照一定时间间隔的忽亮忽暗指示电梯处于超载状态，当人数减少，4个楼层指示灯立即停止此现象，恢复到前电梯运行的状态，而并不是重新启动。通过触摸屏进入电梯故障界面，有一个warning按钮代替感应出故障的感应器，如此按钮一旦被按下，电梯迅速进入电梯故障系统，我们组用3个指示灯（）来表示，此3指示灯进入循环亮的过程： 。而当此故障被解除（复位）时，指示灯迅速停止，电梯故障系统停止运行。系统最终实现功能 首先，分别将PLC控制程序、触摸屏控制程序下载至PLC、触摸屏中，按照输出口对应接好各指示灯，建立好PLC和触摸屏之间的通信。进入触摸屏首页界面，选择进入电梯运行系统界面。 图1.2-1 触摸屏首页按下启动按钮，启动指示灯亮，电梯运行系统启动，电梯处于１楼层，指示１楼层的灯显示亮着的状态，按照正常电梯运行过程，在选择所要到达的楼层之前，必须先按上行还是下行按钮，而此时只有上行按钮可按，如选择４楼层，则电梯从１楼层开始向４楼层运行，指示灯的状态是灯灭，灯亮，过２秒，灯灭，灯亮，过２秒，灭，亮，然后一直亮着，直到用户选择下行并按下某一楼层按钮，如２楼层，则指示灯状态为灯灭，灯亮，过２秒，灯灭，灯亮，灯一直亮着，直到按下下行还是上行按钮，并选择要到的楼层，如此循环运行。然后，用户可以通过两种方式进入报警界面，一种是触摸屏的主界面直接进入，一种是通过电梯运行系统的向后翻页键进入。报警界面分为人数超载报警、电梯故障报警。若是人数超载按钮被按下并增加到１１时，人数超载报警系统启动，同时快速忽亮忽暗，亮暗间隔为０.５秒，当人数减一或者人数复位为零，同时熄灭；若是故障报警按钮被按下，电梯故障报警系统启动，３指示灯进入循环闪烁过程，如１.１系统最初设计构想中提到，循环间隔０.５秒，循环过