全国大学生西门子杯工业自动化挑战赛ITEM逻辑控制赛项样题高校组.pdf

全国大学生西门子杯工业

自动化挑战赛ITEM逻辑

控制赛项样题高校组

ThedocumentwaspreparedonJanuary2,2022

2022年全国大学生西门子杯工业自动化挑战赛

ITEM2

电梯是宾馆、商店、住宅、多层厂房等高层建造不可缺少的垂直方向的交通工

具。随着社会的发展，建造物规模越来越大，楼层越来越多，对电梯的调速精度、调

速范围等静态和动态特性提出了更高的要求。目前电梯控制主要由PLC(可编程逻辑

控制器)实现，除了需要满足基本的载客运货功能，还需要在保证安全的前提下，自

动地、智能地制定最优的响应策略、运行速度等。

本赛项以电梯行业为背景，要求参赛选手按照现实工程项目的实施流程来完成对

电梯的控制。具体地，比赛以西门子S7-1200系列PLC为控制系统，电梯仿真模型为

被控对象，从项目前期方案文档、项目工程/程序开辟及项目现场执行调试三方面进行

考察，不仅能提高学生的逻辑思维能力，还可培养学生在较为复杂环境下，综合应用

所学知识对控制科学与工程及相关领域现实问题进行分析、处理和解决，面对社会和

环境的各种变迁具有较强的调节和适应能力，具有应对危机与突发事件的初步能力。

一、被控对象描述

1.对象模型

对象模型分为电梯模型与用户行为模型两项。

电梯三维模型主要包括：电梯整体(包括轿厢、机电、限位开关，等)、各个楼

层按钮(上下行呼梯按钮及指示灯，等)、电梯内部设备(轿厢开关门按钮、轿厢选

层按钮及指示灯，等)，等等。电梯模型采用多部多层结构，其外形及示意图如下所

示：

图1：电梯模型外形示意图

曳引电动机

引导轮

上端站第二限位

上端站第一限位

6

轿厢

5上平层传感器轿厢关门到位

下平层传感器

轿厢轿厢门驱动机电

轿厢开门到位

4

3

2

1

基站

下端站第一限位

下端站第二限位

图2：电梯模型原理示意图

a

fb

g

ec

d

图3：七段数码管

电梯模型中各IO参数均可与PLC通过现场总线相连，实施自动控制。

用户行为模型指软件系统将摹拟各楼层浮现的用户数量以及每位用户对电梯的操

作行为，如每一位用户按下期望到达的目标楼层按钮。用户行为模型可以摹拟现实情

况下大量用户使用电梯时的具体用例，从而观察PLC所控制的电梯的行为是否符合要

求。

2.设计参数

名称