【正文】 基于組態(tài)技術(shù)和 PLC的電梯控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 30 附錄 寧波大學(xué)信息科學(xué)與工程學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 31 基于組態(tài)技術(shù)和 PLC的電梯控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 32 寧波大學(xué)信息科學(xué)與工程學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 33 基于組態(tài)技術(shù)和 PLC的電梯控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 34 寧波大學(xué)信息科學(xué)與工程學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 35 基于組態(tài)技術(shù)和 PLC的電梯控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 36 。 在做畢業(yè)設(shè)計(jì)的過程中，同組的同學(xué)也是給了很大的幫助，在此一并表達(dá)我的謝意。在此，對老師在學(xué)習(xí)和生活中給予的關(guān)心和指導(dǎo)致以最誠摯的謝意。 基于組態(tài)技術(shù)和 PLC的電梯控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 28 參考文獻(xiàn) [1] 葉安麗 .電梯技術(shù)基礎(chǔ) (第 1版 )[M].北京 :中國電力出版社， 2020 [2] 張漢達(dá) ,王錫仲 ,朱學(xué)莉編著 .現(xiàn)代電梯控制技術(shù) [M].北京 : 哈爾濱 工業(yè)大學(xué)出版社， [3] 李道霖 ， 電氣控制與 PLC 原理及應(yīng)用 [M].北京 :電子工 業(yè)出版社 ,2020 [4] 廖常初 .FX系列 PLC編程及應(yīng)用 [M].北京 :機(jī)械工業(yè)出版社 ,2020 [5] 北京昆侖通態(tài)自動(dòng)化軟件科技有限公司 .MCGS全中文工控組態(tài)軟件 . 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Bryan and ,2020 寧波大學(xué)信息科學(xué)與工程學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 29 致謝 本次論文在選題初期得到了俞海珍老師的支持，在實(shí)際設(shè)計(jì)過程中更是得到了俞老師的精心指導(dǎo)。 通過這次設(shè)計(jì)，我收獲了很多在課堂上學(xué)不到的知識，首先自己的動(dòng)手能力得到增強(qiáng)，在遇到實(shí)際問題時(shí)要想到解決問題的方法，善于查資料也是一種學(xué)習(xí)能力，另外對于完全沒有涉及的課程能夠搞清楚也是一種學(xué)習(xí)能力的遷移。后用PROTEL99軟件做了一塊六層電梯的模擬面板，待板子做好后結(jié)合程序檢測面板性能良好，也達(dá)到了設(shè)計(jì)要求。 圖 69 電梯監(jiān)控運(yùn)行界面 寧波大學(xué)信息科學(xué)與工程學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 27 7 結(jié)論 本次設(shè)計(jì)基本達(dá)到了任務(wù)書的要求，實(shí)驗(yàn)板模擬 運(yùn)行良好，監(jiān)控畫面運(yùn)行良好。在該窗口內(nèi)可以實(shí)時(shí)顯示電梯的運(yùn)行狀態(tài)，并可以對電梯的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)控和控制。這基于組態(tài)技術(shù)和 PLC的電梯控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 26 些靈活的組態(tài)過程配置，使得 MCGS可以構(gòu)成豐富多彩的圖形界面，達(dá)到逼真模擬的效果。 MCGS組態(tài)軟件允許用戶同時(shí)打開多個(gè)窗口。 圖 68 用戶窗口 組態(tài)過程中用戶最多可以定義 512個(gè) [7]。用戶通過在用戶窗口內(nèi)放置不同的動(dòng)畫構(gòu)件，或者通過搭建多個(gè)用戶窗口，可以構(gòu)造各種復(fù)雜的控制流程畫面，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對數(shù)據(jù)和控制流程的“可視化”。圖元和圖符可以為用戶提供完善的設(shè)計(jì)和制作圖形畫面和定義相關(guān)動(dòng)畫的方法。設(shè)備窗口如圖 67。設(shè)備窗口還可以把實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)輸出到外部設(shè)備，進(jìn)而驅(qū)動(dòng)外部設(shè)備。 圖 66 實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫 設(shè)備窗口 設(shè)備窗口用于給用戶放置不同類型和功能的設(shè)備構(gòu)件，可是實(shí)現(xiàn)對外部設(shè)備的控制和操作。實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫采用類似 C++的面向?qū)ο蟮募夹g(shù)，為其它部分提供相應(yīng)的服務(wù)，實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)內(nèi)部各個(gè)功能構(gòu)件數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)共享。因此，實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫這時(shí)所存儲(chǔ)的單元，不僅僅包括變量的數(shù)值，還包括變量的特征參數(shù)以及變量的操作屬性。實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫采集來自外部設(shè)備的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，系統(tǒng)其它部分操作的數(shù)據(jù)也來自于實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫。主控窗口如圖 65。電梯的升降則以模擬電梯的顏色變化顯示。本次設(shè)計(jì)在 MCGS設(shè)備窗口中選擇三菱 FX系列 PLC,通信接口為通用串口父設(shè)備，選擇三菱 FX232通信接口采集 PLC信息進(jìn)而模擬控制電梯的運(yùn)行 [7]。在本次六層電梯監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)中，要將需要的輸入和輸出數(shù)據(jù)增 加進(jìn)去，并且根據(jù)其屬性進(jìn)性正確的編輯和定義。在本次六層電梯的監(jiān)控設(shè)計(jì)方案中，將轎廂內(nèi)部呼叫和樓層顯示，一至六層電梯位置，以及外部呼叫都做成相應(yīng)的按鈕和指示燈顯示，在整個(gè)監(jiān)控系統(tǒng)完成后，可以看到樓層信息、外部呼叫和內(nèi)部呼叫等信息，形象直觀的對電梯的運(yùn)行情況進(jìn)行監(jiān)控。如圖 64。 基于組態(tài)技術(shù)和 PLC的電梯控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 22 圖 62通信連接設(shè)備選擇 在“通用串口通訊設(shè)備”中如下設(shè)置：設(shè)備設(shè)置為“串口通訊父設(shè)備”“三菱 FX232”，注意在“串口通訊父設(shè)備”中設(shè)置好串口號（以與 PLC的實(shí)際連接口來設(shè)置），通訊波特率為69600，數(shù)據(jù)位位數(shù)為 07位，停止位位數(shù)為 01位，數(shù)據(jù)校驗(yàn)方式為 2偶校驗(yàn)，數(shù)據(jù)采集方式為 0同步采集。 圖 61 通信連接設(shè)備選擇 在設(shè)備管 理界面選擇三菱 FX232。上位機(jī)和下位機(jī)的連接主要通過 MCGS下設(shè)備窗口的設(shè)置，本設(shè)計(jì)選用通用串口父設(shè)備。 圖 55 電梯定向環(huán)節(jié) 寧波大學(xué)信息科學(xué)與工程學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 21 6 基于組態(tài)技術(shù)和 PLC的電梯模擬設(shè)計(jì) 六層電梯的監(jiān)控方案設(shè)計(jì) 模擬電梯運(yùn)行中 PLC各個(gè)輸入輸出點(diǎn)的信號通過數(shù)據(jù)采集設(shè)備傳送 到計(jì)算機(jī)內(nèi)，再將數(shù)據(jù)傳送到 MCGS中的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫，與 MCGS用戶界面建立動(dòng)畫連接，如模擬電梯的位置發(fā)生變化時(shí)，通過設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序?qū)⒆兓臄?shù)據(jù)采集到實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫的變量中，該變量是與動(dòng)畫屬性相關(guān)的變量，數(shù)值的變化使組態(tài)用戶界面的電梯填充顏色的狀態(tài)產(chǎn)生相應(yīng)的變化，從而產(chǎn)生逼真的動(dòng)畫效果 [6]。在程序中需要增加相應(yīng)的上行和下行輔助繼電器。停層信號登記與消除環(huán)節(jié)梯形圖如圖 54所示。 寧波大學(xué)信息科學(xué)與工程學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 19 圖 53樓層信號產(chǎn)生與消除 乘客可以通過轎廂內(nèi)部的一至六樓按鈕選擇所去樓層，這些信息被登記后將以所去樓層指示燈亮為指示。 圖 52 外呼信號登記與消除 當(dāng)電梯在某一樓層時(shí)，樓層感應(yīng)器動(dòng)作產(chǎn)生信號，通過輔助繼電器控制指示燈，顯示樓層位置，當(dāng)電梯離開時(shí)，應(yīng)該有新的樓層信息取代之前的樓層信息。 當(dāng)乘客的呼叫信息和電梯的運(yùn)行方向不同時(shí)，例如電梯電梯在三樓向上運(yùn)行，目的地是基于組態(tài)技術(shù)和 PLC的電梯控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 18 五樓，而在四樓有下呼的信號，那么電梯的運(yùn)行情況是經(jīng)過四樓不停直接到五樓，而且四樓的呼叫信息也不能消除，待到達(dá)五樓后下到四樓響應(yīng)四樓的下呼，并且呼叫信息消除。在程序中的體現(xiàn)是，當(dāng)乘客按下外呼按鈕，程序中對應(yīng)樓層的外呼輔助繼電器動(dòng)作，這是外呼信號被登記，相應(yīng)的指示燈亮，這表示乘客的呼叫信息被系統(tǒng)登記并記憶。 乘客在電梯外部呼叫時(shí)，其呼叫信息應(yīng)該被登記。而在原停層的同一側(cè)有幾層同時(shí)呼叫，則電梯順序響應(yīng) 呼叫層。電梯上升或下降至相應(yīng)樓層后，呼叫信號及其指示應(yīng)同時(shí)解除。 電梯控制方案 電梯每層設(shè)有呼叫開關(guān)按鈕、呼叫指示燈和限位開關(guān)，因呼叫開關(guān)為常開按鈕式開關(guān)，要求瞬間接通有效，故需對信號進(jìn)行自鎖。此時(shí)限位開關(guān)得到一個(gè)輸入信號，以便于 PLC控制。具體要求如下。由于電梯的運(yùn)行是根據(jù)樓層以及轎廂的呼叫信號，限位開關(guān)信號進(jìn)行控制，而樓層和轎廂的呼叫信號是隨機(jī)的，因此，系統(tǒng)控制應(yīng)采用隨機(jī)邏輯控制。本系統(tǒng)的總體框架圖如 51所示。在該窗口內(nèi)用戶可以根據(jù)自己的需要放置相應(yīng)的構(gòu)件或者創(chuàng)建自己需要的對象，并對這些對象或者構(gòu)件進(jìn)行不同的屬性編輯和參數(shù)設(shè)置完成需要的功能。 圖 41組態(tài)環(huán)境和運(yùn)行環(huán)境的關(guān)系 MCGS生成的用戶應(yīng)用系統(tǒng)，其結(jié)構(gòu)由主控窗口、設(shè)備窗口、用戶窗口、實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫和 運(yùn)行策略五個(gè)部分構(gòu)成。 運(yùn)行環(huán)境自身沒有什么意義，簡單說只是一些構(gòu)件的組合，其運(yùn)行需要依賴組態(tài)結(jié)果數(shù)據(jù)庫，兩者相結(jié)合才能構(gòu)成用戶的應(yīng)用系統(tǒng)。 用戶所有的配置過 程都是在組態(tài)環(huán)境中進(jìn)行的，用戶環(huán)境提供了一套完整的工具軟件，用戶可以根據(jù)自己的設(shè)計(jì)需要構(gòu)造自己的應(yīng)用系統(tǒng)。組態(tài)軟件支持現(xiàn)行的通信協(xié)議，組態(tài)軟件之間可以方便的通過計(jì)算機(jī)進(jìn)行通信，構(gòu)成分布式的網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控。組態(tài)軟件還能夠制作多媒體，這樣就使得工程畫面更加逼真。組態(tài)軟件再為工作人員提供數(shù)據(jù)的時(shí)候是通過圖形、圖表、文檔、曲線的形式，所有這些都有助于工作人員對工程概況實(shí)時(shí)監(jiān)測。另外組態(tài)軟件還能和計(jì)算機(jī)連接更寧波大學(xué)信息科學(xué)與工程學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 15