半虚拟仿真监控电梯控制系统设计
北美Lab Report代写 一、基本信息实验名称:半虚拟仿真监控电梯控制系统设计实验学时:10学时实验类别:£验证性 £基本应用性 £综合性 £设计性 R创新研究性课程名称:可编程逻辑控制器课程编号:51003CC03X授课对象:R本科 £高职 £专升本£中职升本二、实验目的(预期学习效果)···
实验标准框架(实验指导书) 北美Lab Report代写
一、基本信息
- 实验名称:半虚拟仿真监控电梯控制系统设计
- 实验学时:10学时
- 实验类别:
£验证性 £基本应用性 £综合性 £设计性 R创新研究性
- 课程名称:可编程逻辑控制器
- 课程编号:51003CC03X
- 授课对象:R本科 £高职 £专升本£中职升本
二、实验目的(预期学习效果)
本项目开设于智能与电子工程学院,电子信息工程系和智能科学与技术系的第二学年的第二学期,三级项目以电梯模型为控制对象。电梯是生活中常见的垂直运输设备,现已广泛应用于各种建筑设备和工矿企业,是城市文明的标志之一,电梯控制模型的基于PLC的控制系统设计,既反映了PLC技术在日常生活中的应用,又具有顺序,逻辑控制典型特征,故电梯控制系统非常适合培养和考核学生的对控制系统的分析和逻辑设计能力。
项目设计的目的是通过本项目的完成,使学生对课程理论内容进行综合,培养学生对控制系统的逻辑分析处理和梯形图编写能力,掌握触摸屏组态软件和PLC的通信连接方法,掌握梯形图设计与控制系统设计方法和撰写文档能力,进一步加深掌握可编程逻辑控制器的编程方法,掌握复杂问题的分析和处理能力。
三、实验任务及原理 北美Lab Report代写
3.1 三级项目设计基础
1)知识基础
对电气控制的基本功能实现理解的基础上,掌握 PLC组成与工作原理,能够理解掌握应用S7-200的基本指令和STEP7-Micro/WIN编程软件的使用方法,进行控制系统的PLC程序设计, 再学习组态软件使用及设计,具有不断学习的能力。
2) 能力基础
具有控制系统的设计与开发能力,以及对于复杂控制系统问题的分析与解决能力。
3.2 三级项目实践内容
可编程逻辑控制器(PLC )课程对实践性、综合性和创新性要求比较高,为了满足企业人才需求,培养国际互认的工程技术人才,来适应工程教育专业认证标准对人才培养的要求,PLC实践教学对教学体系结构、实践教学内容设计不断进行改革和探索实践。
本项目设计可编程逻辑控制器与组态软件综合仿真控制的半实物虚拟系统的三级实践项目,学生在学习理论知识基础上要求学生利用课上10学时时间和课下三周的时间,完成六层电梯PLC与组态软件综合仿真控制的项目设计,设计一个PLC六层电梯控制系统,并能用组态监控仿真电梯运行状态。学生利用所学知识,和查阅文献资料进行再学习,学生独立完成项目设计,学生自行研究设计为主,老师讲授辅导为辅,每人1组。
3.3 三级实践项目任务要求
本项目的控制对象六层电梯,对基本控制功能学生比较熟悉,本项目的功能设计为开放性设计,学生可以再加入自行设计的扩展部分,如超载报警,检修等功能,灵活性交大,学生课自主的加入创新性设计。
3.3.1 三级项目实践任务
1) 基于MCGS组态的模拟监控设计
(1) 静态界面设计
(2) 动态模拟监控界面设计
(3) 动态模拟监控功能实现
2) PLC控制程序设计与实现
(1) 内选功能实现
(2) 上下呼功能实现
(3) 轿厢运行开关门实现
(4) PLC远程登陆连接运行
3.3.2 成果物实践任务要求
1)项目设计中需要设计实现完成电梯的基本控制功能,请符合电梯的运行逻辑。
2)项目设计中需要用MCGS组态软件设计电梯控制仿真对象模型和监控界面。
3)写出项目报告。
4) 项目设计结果提交:电梯组态设计源文件,PLC控制程序源文件,模拟监控界面的模拟运行和联合PLC控制运行的功能实现视频和项目报告。
5) 时间要求:3周。
6)提高要求(不限)
比如:扩展电梯功能,如超载和检修功能等。
3.3.3 三级项目报告要求
每人提交一份电子版的项目报告,按模板要求,项目报告需包含以下内容:
1)可编程逻辑控制器知识总结。
2)六层电梯控制系统及其仿真监控的任务分析。
3)六层电梯控制系统及其仿真监控的设计方案。
4)六层电梯控制系统及其仿真监控的软件设计及设计思路(界面设计)。
5)六层电梯控制系统及其仿真监控的软件设计及设计思路(PLC程序)。
6)设计总结及心得体会。
四、实验环境 北美Lab Report代写
实验仪器设备:可编程逻辑控制器(PLC)SIMATIC S7-200SMART、昆仑通态
TPC1062KX 10寸触摸屏、HUB:TPLINK-5口HUB。
实验软件:STEP 7 MicroWIN SMART、MCGS组态软件。
五、实验预习任务
1.仔细研读三级项目指导书和三级项目课件PPT。
2.电梯为生活中常见的控制对象,理解电梯的控制任务。
3.提前预习组态软件内容和按文档安装组态软件。
4.按实践指导书,设计监控界面和PLC控制程序。
六、实验过程(实验方案)
6.1基于S7-200的六层电梯控制程序设计
基于SIEMENS的PLC(S7-200)电梯控制程序(主要包括电梯定位程序,外呼内选信号的记忆、显示、响应和消除程序,优先服务程序,电梯的上、下控制程序,开/关门控制程序)设计。电梯起始位置默认为第一层,电梯由安装在各楼层厅门口的上升和下降呼叫按钮进行呼叫操纵,其操纵内容为电梯运行方向。仿真模拟电梯轿厢内设有楼层内选按钮,用以选择需停靠的楼层。电梯轿厢外设有外呼按钮,电梯上升途中只响应上升呼叫,下降途中只响应下降呼叫,任何反方向的呼叫均无效。并设有模拟电梯楼层指示和到位行程开关。
6.2 组态软件六层电梯监控画面设计
利用MCGS组态软件进行六层电梯的仿真模拟监控界面设计,需实现电梯轿厢的上下运行显示,内呼选层控制和外呼按钮控制,电梯轿厢开关门显示等,需界面形象逼真,能够实现内外呼申请控制,如下图所示。
6.3 联合调试
组态界面下载到触摸屏,连接触摸屏和PLC,实现电梯控制系统的模仿真控制,掌握三电梯控制系统逻辑控制梯形图设计和组态软件控制实现方法。
撰写项目报告
项目最后需要学生根据组态软件界面设计,电梯控制程序编写,连接调试过程和结果,撰写项目报告:
6.4 进度安排
本课程设计安排四个阶段。
组态软件学习,分组及准备阶段(课内2学时,课外4学时)
设计阶段1(课内2学时,课外10学时):设计电梯仿真和监控界面。
设计阶段2(课内4学时,课外12学时):完成电梯控制系统的设计调试。
评测阶段(课内2学时,课外4学时):对成果物进行测试,总结等。
6.5 实现与测试
学生分成小组进行项目设计,最终完成组态软件界面设计,梯形图编程,通信连接调试及触摸屏监控测试运行,教师随堂进行项目的测试答辩验收,学生完成项目报告编写。通过项目设计,“做中学,学中做”的实践教学方法,让学生更好的理解掌握控制系统的可编程逻辑控制器的实现方法,为以后从事自动控制方面相关工作奠定基础。
七、实验课后任务
1.优化程序,掌握控制系统的梯形图设计。
2.总结控制系统设计,依项目报告模板,按实践项目要求撰写项目报告。
八、实验考核 北美Lab Report代写
根据《可编程逻辑控制器》课程标准的要求,依据三层电梯控制系统的组态软件、PLC控制程序综合控制功能实现进行验收评分;实践项目报告质量(报告内容是否完整,总结是否到位,论述是否详实,条理是否清晰,设计思想流程,创新性说明及代码质量)进行进行项目报告评分。
8.1 成绩构成
三级项目共15分,组态监控界面设计(5分)+电梯PLC控制系统设计(5分)+项目报告(5分)。
8.1.1组态监控界面设计(5分)
1) 组态静态界面设计(界面完整,布局合理美观)
- 组态动态界面运行
- 组态动态界面设计(控件属性设置,实时数据库变量关联)
- 动态界面不连接PLC模拟运行正确(轿厢可上下行,轿厢门正确开关)
▲提交文档(工程文件源代码,微视频1个)
8.1.2电梯PLC控制系统设计
1)内选功能实现
- 内外呼功能实现
- 轿厢运行开关门
- 动态界面连接PLC监控运行正确
▲提交文档(PLC源程序,微视频1个)
8.2 考核与评价
评分标准说明:【90%+】代表满分*90%加,即4.5分以上,以此类推。
8.2.1 组态软件
主要考核内容:MCGS组态软件所设计的六层电梯的仿真模拟监控界面是否逼真,能否实现电梯轿厢的上下运行显示,内呼选层控制和外呼按钮控制,电梯轿厢开关门显示和内外呼申请控制,和实践过程以及学习态度等进行评分。
评分及
说明 |
[90%+] | [80%+] | [70%+-] | [50%+-] | [30%-] |
实验过程 | 1.界面布局合理整齐。
2.运行模拟形象逼真。 3.监控运行结果正确。 4.能够对结果进行分析。 5.遇到问题能够积极思考、自主解决。 |
1.界面布局合理。
2.运行模拟形象。 3.监控运行结果较正确。 4.基本能够对结果进行分析。 5.遇到问题能够在教师提示或指导下解决。 |
1.界面布局较合理。
2.基本能够模拟运行。
|
1.不知结果运行是否正确,不能够对运行结果进行分析。 | 1.旷课。
2.不完整参与实验过程。 3.设计实现代码没有完成。 |
注:界面有创新、积极主动协助老师帮助其他同学等,可酌情加分。
8.2.2 PLC控制程序
PLC控制程序需完成电梯运行的逻辑控制,完成内选和外呼的登记和响应控制,控制功能实现,控制逻辑正确。
评分标准:
评分及说明 | [90%+] | [80%+] | [70%+-] | [50%-] | [30%-] |
实验过程 | 1.控制程序运行结果正确。
2.实践过程中,认真的进行程序编写调试。 3.代码完成质量好。 4.能够对结果进行分析。 5.遇到问题能够积极思考、自主解决。 |
1.控制程序运行结果较正确。
2.实践过程中,较认真的进行程序编写调试。 3.代码完成质量较好。 4.能够对结果进行分析。 5.遇到问题能够在教师提示或指导下解决。 |
1.控制程序运行结果基本正确。
2.实践过程中,基本认真的进行程序编写调试。
|
1.不知结果运行是否正确,不能够对运行结果进行分析。 | 1.旷课。
2.不完整参与实验过程。 3.设计实现代码没有完成。 |
注:代码有创新、积极主动协助老师帮助其他同学等,可酌情加分。
8.2.3 项目报告
《可编程逻辑控制器》课程三级项目报告每人提交一份,项目报告依报告内
容是否完整,总结是否到位,论述是否详实,条理是否清晰,设计思想流程,创新性说明及代码质量来评定成绩,分优、良、中、及、差五个级别,评分及标准说明如下:
等级评定 | A(90%+) | B
(80%+) |
C
(70%+-) |
D
(60%-) |
E
(40%-) |
说明 | 格式正确规整,内容完整,总结归纳准确到位,文字表达清楚,逻辑清晰。设计思想有创新,代码质量好,报告整体完成好。 | 格式较正确规整,内容较完整,总结归纳教准确到位,文字表达较清楚,设计思想清晰,代码质量较好,报告整体完成较好。 | 格式基本正确规整,内容基本完整,总结归纳基本准确到位,文字表达基本清楚,设计思想逻辑基本清晰,代码设计基本规范。 | 格式不正确规整,内容不完整,总结归纳不准确到位,文字表达不清楚,逻辑不清晰,代码不清晰。 | 格式混乱,内容简单的堆积,没有逻辑性,个别项有抄袭,以程度酌情给及格以下分数。 |
注:评阅教师每项依据报告完成情况确定评分等级后,在等级区间内酌情给分。
九、实验资源
本课程实践项目资源如表1所示。主要包括实践项目指导书、实践项目课件PPT和实践项目模板等教学资源。
表1 实验资源清单
序号 | 分类 | 名称(型号、性能参数) | 数量 | 备注 |
1 | 实验设备 | 可编程逻辑控制器 | 1台/2人 | |
2 | 实验设备 | 昆仑通态TPC1062KX 10寸触摸屏 | 1台/2人 | |
3 | 实验设备 | 笔记本电脑 | 1台/人 | |
4 | 教学资源 | 实践项目指导书 | 1 | |
5 | 教学资源 | 实践项目课件PPT | 1 | |
6 | 教学资源 | 实践项目报告模板 | 1 | |
7 | 教学资源 | 课本 | 1 |