【正文】 理工大學(xué)應(yīng)用技術(shù)學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 17 （ 6） 電梯內(nèi)部樓層按鈕處理 若 常開(kāi)觸點(diǎn) 導(dǎo)通，則內(nèi)部繼電器 線圈 導(dǎo)通并一直保持著導(dǎo)通的狀態(tài) ，同時(shí)輸出 線圈 導(dǎo)通，表示 乘客在 電梯 轎廂 內(nèi)部 按下 1 樓按鈕 。 若 常開(kāi)觸點(diǎn) 導(dǎo)通，則內(nèi)部繼電器 線圈 導(dǎo)通并一直保持 著 導(dǎo)通的狀態(tài) ，同時(shí)輸出 線圈 導(dǎo)通，表示 乘客在 電梯 轎廂 內(nèi)部 按下 2 樓按鈕 。 若 常開(kāi)觸點(diǎn) 導(dǎo)通，則內(nèi)部繼電器 線圈 導(dǎo)通并一直保 著 持導(dǎo)通的狀態(tài) ，同時(shí)輸出 線圈 導(dǎo)通，表示 乘客在 電梯 轎廂 內(nèi)部 按下 3 樓按鈕 。 若 常開(kāi)觸點(diǎn) 導(dǎo)通，則內(nèi)部繼電器 線圈 導(dǎo)通并一直保持 著 導(dǎo)通的狀態(tài) ，同時(shí)輸出 線圈 導(dǎo)通，表示 乘客在 電梯 轎廂 內(nèi)部 按下 4 樓按鈕 。 （ 7） 上升下降處理 若有上升按鈕按下，則 線圈 導(dǎo)通并一直保持著導(dǎo)通的狀態(tài) ，表示電梯 轎廂 開(kāi)門(mén)，同時(shí)定時(shí)器開(kāi)始定時(shí) 兩 秒后導(dǎo)通，則 線圈 關(guān)閉，表示關(guān)門(mén)，同時(shí)輸出 線圈 導(dǎo)通，表示關(guān)門(mén)，同時(shí)電梯上升，上升兩秒后， 線圈 斷開(kāi)，表示電梯 轎廂 停止上升，然后電梯開(kāi)門(mén)，關(guān)門(mén)，還有上升的，則重復(fù)上升。若有下降按鈕按下，則電梯 轎廂開(kāi)始下降，與上升同理。 沈陽(yáng)理工大學(xué)應(yīng)用技術(shù)學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 18 （ 8）故障與停止 若 常閉觸點(diǎn) 導(dǎo)通，輸出 線圈 導(dǎo)通并一直 保持 著導(dǎo)通的狀態(tài)， 表示 發(fā)生 故障，則系統(tǒng)停止 運(yùn)行，若 常閉觸點(diǎn) 導(dǎo)通，則故障復(fù)位，同時(shí)輸出 線圈 導(dǎo)通，表示系統(tǒng)停止。 沈陽(yáng)理工大學(xué)應(yīng)用技術(shù)學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 19 3 四層電梯控制系統(tǒng)組態(tài)設(shè)計(jì) 組態(tài)軟件簡(jiǎn)介 世紀(jì)星通用工業(yè)自動(dòng)化監(jiān)控組態(tài)軟件是在 PC 機(jī)上開(kāi)發(fā)的智能型人機(jī)接口（ HMI）軟件系統(tǒng)，運(yùn)行于 Windows 98/2021/NT/XP 中文操作系統(tǒng)平臺(tái)，全中文界面。該軟件具有國(guó)際先進(jìn)的組態(tài)理念并且吸收了當(dāng) 前國(guó)內(nèi)外先進(jìn)組態(tài)軟件的優(yōu)秀成果，運(yùn)用到產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)和設(shè)計(jì)過(guò)程中， 經(jīng)過(guò)眾多行業(yè)的現(xiàn)場(chǎng)實(shí)踐和嚴(yán)格的實(shí)驗(yàn)測(cè)試。該軟件作為一個(gè)實(shí)時(shí)的人機(jī) 界面實(shí)用程序生成器，可以在管理 方面進(jìn)行實(shí)時(shí)的監(jiān)控和數(shù)據(jù)采集的過(guò)程 [15]。 世紀(jì)星組態(tài)軟件的功能和特點(diǎn) 數(shù)據(jù)采集和監(jiān)控是《世紀(jì)星組態(tài)軟件》的最基本功能。組態(tài)軟件與外設(shè)進(jìn)行通訊時(shí)是通過(guò)高性能、高速 I/O 驅(qū)動(dòng)程序來(lái)直接進(jìn)行通訊的，最終實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)采集 [16]。組態(tài)軟件對(duì)采集的數(shù)據(jù)加以處理之后再顯示給用戶，用戶所看到的信息可能是聲音、圖形、圖像等等，從而達(dá)到監(jiān)視的目的。根據(jù)被控系統(tǒng)控制的工藝要求，操作人員可以將控制信號(hào)發(fā)送到下位機(jī)種，從而達(dá)到控制的目的 [17]。 集強(qiáng)大功能和使用方便于一體的《世紀(jì)星組態(tài)軟件》，具有非常豐富的工具欄和可視 化 IE 風(fēng)格界面，操作人員使用該軟件可以直接進(jìn)入開(kāi)發(fā)狀態(tài)，節(jié)省了很多寶貴的時(shí)間；非常豐富的圖形控件不僅 能 提供所需 要 的組件，而且是畫(huà)面制作的向?qū)В黄鋸?qiáng)大的全屏幕編輯功能提供了更大的制作空間；顏色可以隨意改變使用，將用戶帶入了三維動(dòng)畫(huà)世界；支持終身技術(shù)和軟件升級(jí)服務(wù)，可以使用戶系統(tǒng)永遠(yuǎn)保持最新的技術(shù)，有效地保護(hù)用戶的投資。 很多企業(yè)的基層和其它部門(mén)都是通過(guò)《世紀(jì)星組態(tài)軟件》建立起聯(lián)系的，各種數(shù)據(jù)都可以被現(xiàn)場(chǎng)操作人員和工廠管理人員看到。因此管理人員和現(xiàn)場(chǎng)操作人員不需要深入生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)，就可以獲得實(shí)時(shí)和歷史數(shù)據(jù)，使控制現(xiàn) 場(chǎng)作業(yè)更加優(yōu)化，有效地提高了生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量 [18]。 通訊、電力、石油、水泥、制造、智能樓宇、實(shí)驗(yàn)室、紡織、交通等多種工程領(lǐng)域都可用到《世紀(jì)星組態(tài) 軟件》。在很多場(chǎng)合都能用《世紀(jì)星組態(tài)軟件》來(lái)進(jìn)行數(shù)據(jù)采集和監(jiān)控。 《世紀(jì)星組態(tài)軟件》的特點(diǎn)具有穩(wěn)定性、先進(jìn)性、方便性、通用性、和廣泛性 [19]。 沈陽(yáng)理工大學(xué)應(yīng)用技術(shù)學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 20 上位機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì) 通過(guò)《世紀(jì)星組態(tài)軟件》設(shè)計(jì)出四層電梯自動(dòng)控制系統(tǒng)的組態(tài)監(jiān)控畫(huà)面如圖 所示。畫(huà)面中畫(huà)出四層電梯自動(dòng)控制系統(tǒng)的 工作狀況。運(yùn)行時(shí)，轎廂應(yīng)隨動(dòng)作變化做相應(yīng)指示。畫(huà)面中還設(shè)計(jì)了十六 個(gè)按鈕，用以控制 各個(gè)控制環(huán)節(jié)。 組態(tài)設(shè)計(jì) 1 總體分析 圖 系統(tǒng)過(guò)程圖 整個(gè)過(guò)程 （圖 所示 ） 可分為： 四層電梯 控制系統(tǒng)應(yīng)具有 啟動(dòng) 、 開(kāi)始 、 故障 、 停止 等功能。 1） 啟動(dòng) ： 啟動(dòng) 是所有過(guò)程中最重要的部分，不按 啟動(dòng) 按鈕，任何過(guò)程都沒(méi)有辦法運(yùn)行。同時(shí)這也是為了保證工作人員的安全，使設(shè)備得到保障 。 2）開(kāi)始 ： 開(kāi)始 按鈕只有在 按下 啟動(dòng) 按鈕之后才能夠按下。按下 開(kāi)始 按鈕 之后可以看到 電梯中 的 棕 色畫(huà)面慢慢上升， 開(kāi)始時(shí)，電梯在第一層。當(dāng)有轎廂 外的乘客有呼叫請(qǐng)求時(shí) ，電梯 轎廂會(huì)得到命令然后到達(dá)有乘客呼叫的樓層，然后電梯停止運(yùn) 行并且自動(dòng)開(kāi)門(mén)和關(guān)門(mén)，定時(shí)兩秒后電梯轎廂再關(guān)門(mén)。在電梯轎廂上升的途中，只有是上升的乘客的沈陽(yáng)理工大學(xué)應(yīng)用技術(shù)學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 21 呼叫請(qǐng)求 信號(hào) 才能被響應(yīng)，而下降的乘客呼叫請(qǐng)求 信號(hào) 是不會(huì)被響應(yīng)的。相反，在電梯轎廂下降的途中，只有下降的乘客的呼叫請(qǐng)求 信號(hào) 才能被響應(yīng)，而上升的乘客的請(qǐng)求 信號(hào) 是不能被響應(yīng)的。 當(dāng)轎廂送完最遠(yuǎn)的乘客后，才會(huì)反向再去響應(yīng) 其他乘客的呼叫請(qǐng)求信號(hào) 。 3）故障：當(dāng)出現(xiàn)故障時(shí)紅燈亮， 電梯轎廂會(huì)停止在發(fā)生故障的樓層， 系統(tǒng)復(fù)位。 4）停止：當(dāng)系統(tǒng)出現(xiàn)故障后系統(tǒng)復(fù)位，然后停止運(yùn)行。 2 過(guò)程分析 1）靜止部分 靜態(tài)是指系統(tǒng)未啟動(dòng)前的組態(tài)效果圖 ，在 該 系統(tǒng)啟動(dòng)之前，系統(tǒng)將處于斷電狀態(tài)，所 有指示燈都不能開(kāi)啟，一切設(shè)備都不能得電運(yùn)行，整個(gè)系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài)。 圖 系統(tǒng)運(yùn)行圖的靜止圖 2）運(yùn)行過(guò)程 圖 反映的是系統(tǒng)自動(dòng)運(yùn)行的組態(tài) 圖。最初，系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài)。如圖 所示，一 旦系統(tǒng)通電，系統(tǒng)便處于啟動(dòng)運(yùn)行等待狀態(tài)，當(dāng)啟動(dòng)開(kāi)始后，乘客可以選擇 所需要到達(dá)的樓層。在該部分，系統(tǒng)既可以進(jìn)行純手動(dòng)控制，又可以在自動(dòng)運(yùn)行的過(guò)程中進(jìn)行手動(dòng)控制。在純手動(dòng)控制中，只要系統(tǒng)處于通電狀態(tài)，就可以人為的控制任意轎廂內(nèi)開(kāi)關(guān)的開(kāi)啟與關(guān)斷。 沈陽(yáng)理工大學(xué)應(yīng)用技術(shù)學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 22 圖 系統(tǒng)運(yùn)行圖 3）故 障 在電梯轎廂的運(yùn)行過(guò)程中，肯能會(huì)有突發(fā)情況發(fā)生 ， 此時(shí)， 需要 乘客 手動(dòng)按下故障按鈕 ，電梯 轎廂 會(huì) 停止在該發(fā)生故障的樓層 。 圖 故障 圖 沈陽(yáng)理工大學(xué)應(yīng)用技術(shù)學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 23 4）停止 當(dāng)系統(tǒng)出現(xiàn)故障 而 停止 運(yùn)行 時(shí)， 電梯轎廂內(nèi)的乘客這時(shí)候可以 手動(dòng)按下停止按鈕，電梯轎廂會(huì)自動(dòng)停到一 樓層。 圖 停止圖 組態(tài)開(kāi)發(fā)系統(tǒng) 1 變量的定義 實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)是由世紀(jì)星提供的變量數(shù)據(jù)庫(kù)，所有的變量的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)都保存在 該 數(shù)據(jù)庫(kù)中。實(shí)時(shí)處理過(guò)程是指在系統(tǒng)運(yùn)行的時(shí)候把工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)傳送來(lái)的數(shù)據(jù)和數(shù)據(jù)庫(kù)的數(shù)據(jù)以及輸入的數(shù)據(jù)進(jìn)行時(shí)刻的處理，然后再傳回到工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)去 ，在此過(guò)程中時(shí)刻更新變量數(shù)據(jù)庫(kù)中的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)。定義變量時(shí)應(yīng)該在變量數(shù)據(jù)庫(kù)中進(jìn)行，而且必須給各個(gè)變量定義一種數(shù)據(jù)類(lèi)型，然后方可使用此變量。世紀(jì)星系統(tǒng)提供了系統(tǒng)變量、 I/O 變量、內(nèi)存變量和特殊變量。 世紀(jì)星組態(tài)系統(tǒng)自帶的 I/O 變量，其功能是和可編程控制器內(nèi)部變量保持一致，并且其他類(lèi)型的變量也需要定義，這樣就能實(shí)現(xiàn)組態(tài)畫(huà)面和組態(tài)動(dòng)畫(huà)的鏈接，系統(tǒng)內(nèi)部定義的變量有內(nèi)存變量，外部數(shù)據(jù)是不能與其進(jìn)行數(shù)據(jù)交換的，主要保存計(jì)算機(jī)處理過(guò)的數(shù)據(jù)， I/O 變量可以在系統(tǒng)仿真是模擬。內(nèi)存實(shí)數(shù)變量、內(nèi)存整數(shù)變量、內(nèi)存離散變量和內(nèi)存信息變量 四種。而本系統(tǒng)所用到的內(nèi)存型變量是內(nèi)存整數(shù)變量和內(nèi)存實(shí)數(shù)變量 。其變量定義如圖 所示。 沈陽(yáng)理工大學(xué)應(yīng)用技術(shù)學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 24 圖 變量數(shù)據(jù)庫(kù) 2 動(dòng)畫(huà)鏈接 畫(huà)面的圖素和數(shù)據(jù)庫(kù)變量是對(duì)應(yīng)關(guān)系，而動(dòng)畫(huà)連接就是建立在這個(gè)基礎(chǔ) 之 上 [20] 。例如液面高度、溫度等都是工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)，當(dāng)這些數(shù)據(jù)發(fā)生變化時(shí)，通過(guò) I/O 接口， 數(shù)據(jù)庫(kù)中的變量將會(huì)被引起變化。圖形對(duì)象例如顏色 、位置、填充百分?jǐn)?shù) 、 尺寸 等都可以按動(dòng)畫(huà)連接的要求改變，多個(gè)連接可以同時(shí)被一個(gè)圖形對(duì)象來(lái)定義 [21] [22]。當(dāng)把這些動(dòng)畫(huà)連接起來(lái)后，應(yīng)用軟件可以展現(xiàn)出很好的圖形動(dòng)畫(huà)效果圖。 圖 動(dòng)畫(huà)連接圖 沈陽(yáng)理工大學(xué)應(yīng)用技術(shù)學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 25 圖 呈現(xiàn)的是電梯動(dòng)畫(huà)的鏈接過(guò)程，然后選擇所需的變量之后，當(dāng)變量發(fā)生變化時(shí)，亮燈過(guò)程也會(huì)隨之變化，當(dāng)編 寫(xiě) 程 序 的時(shí)候，只要改變變量的值 ，就 可以滿足不同情況的需要。 組態(tài)系統(tǒng)不僅在定義動(dòng)畫(huà)連接的時(shí)候支持連接表達(dá)式，而且允許定義與 C 語(yǔ)言相似的命令來(lái)驅(qū)動(dòng)應(yīng)用程序，大大地加強(qiáng)了應(yīng)用程序的靈敏性。本設(shè)計(jì)采用的是 “應(yīng)用程序命令語(yǔ)言”，可以在程序啟動(dòng)、關(guān)閉、運(yùn)行期間定時(shí)執(zhí)行。可執(zhí)行 IFELSE 條件語(yǔ)句和 FORNEXT 循環(huán)語(yǔ)句的邏輯操作能力都是由命令語(yǔ)言提供的，賦值、比較、數(shù)學(xué)運(yùn)算在命令語(yǔ)言 中也可以進(jìn)行。賦值、比較、數(shù)學(xué)運(yùn)算等都是較為簡(jiǎn)單的命令語(yǔ)言語(yǔ)句都是用運(yùn)算符連接變量或者常量構(gòu)成的。 圖 就是應(yīng)用程序命令語(yǔ)言的編寫(xiě)環(huán)境，程序的大部分都是在這里完成的，具體的程序和程序分析如下： 圖 主程序 應(yīng)用程序命令語(yǔ)言 （ 1）上升過(guò)程 若變量 ―上升中標(biāo)志 ‖=1。則若啟動(dòng)的情況下，若用戶按下一樓上升按鈕，電梯啟動(dòng)開(kāi)門(mén)、關(guān)門(mén)過(guò)程，開(kāi)關(guān)門(mén)用變量 ―定時(shí) ‖來(lái)實(shí)現(xiàn)，主要功能是實(shí)現(xiàn)動(dòng)畫(huà)動(dòng)作。下面給程序分樓層分別對(duì)一樓、二樓、三樓 對(duì)上升過(guò)程進(jìn)行了程序?qū)崿F(xiàn)。在按下電梯內(nèi)部的樓層按鈕后，相關(guān)變量 ―目標(biāo)位置 ‖變化，電梯位置變量 ―電梯位置 ‖會(huì)跟隨這個(gè)變量實(shí)現(xiàn)各個(gè)樓層之間的上升和下降過(guò)程。 {上升 } IF 上升中標(biāo)志 ==1 THEN 沈陽(yáng)理工大學(xué)應(yīng)用技術(shù)學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 26 IF 啟動(dòng) ==1 THEN {在一樓 }一樓開(kāi)關(guān)門(mén)動(dòng)作實(shí)現(xiàn)。 IF 電梯位置 ==0 THEN IF 上升 1==1 THEN 開(kāi)門(mén) =1。 關(guān)門(mén) =0。 上升標(biāo)志 =0。 定時(shí) =定時(shí) +1。 IF 定時(shí) =3 THEN 定時(shí) =0。 開(kāi)門(mén) =0。 關(guān)門(mén) =1。 上升 1=0。 上升標(biāo)志 =1。 按下 1 樓 =0。 ENDIF。 ENDIF。 ENDIF。 IF 電梯位置 ==120 THEN{二樓開(kāi)關(guān)門(mén)動(dòng)作實(shí)現(xiàn)。 } IF 上升 2==1 || 按下 2 樓 ==1 THEN 開(kāi)門(mén) =1。 關(guān)門(mén) =0。 上升標(biāo)志 =0。 定時(shí) =定時(shí) +1。 IF 定時(shí) =3 THEN 定時(shí) =0。 開(kāi)門(mén) =0。 關(guān)門(mén) =1。 上升 2=0。 上升標(biāo)志 =1。 按下 2 樓 =0。 ENDIF。 ENDIF。 ENDIF。 IF 電梯位置 ==260 THEN {三樓開(kāi)關(guān)門(mén)動(dòng)作實(shí)現(xiàn)。 } IF 上升 3==1 || 按下 3 樓 ==1 THEN 開(kāi)門(mén) =1。 關(guān)門(mén) =0。 沈陽(yáng)理工大學(xué)應(yīng)用技術(shù)學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 27 定時(shí) =定時(shí) +1。 上升標(biāo)志 =0。 IF 定時(shí) =3 THEN 定時(shí) =0。 開(kāi)門(mén) =0。 關(guān)門(mén) =1。 上升 3=0。 上升標(biāo)志 =1。 按下 3 樓 =0。 ENDIF。 ENDIF。 ENDIF。 IF 電梯位置 ==380 THEN 四樓開(kāi)關(guān)門(mén)動(dòng)作實(shí)現(xiàn)。 IF 下降 4==1 || 按下 4 樓 ==1 THEN 開(kāi)門(mén) =1。 關(guān)門(mén) =0。 定時(shí) =定時(shí) +1。 {上升標(biāo)志 =0。} IF 定時(shí) =3 THEN 定時(shí) =0。 開(kāi)門(mén) =0。 關(guān)門(mén) =1。 上升 3=0。 上升標(biāo)志 =0。 按下 4 樓 =0。 ENDIF。 ENDIF。 ENDIF。 IF 上升標(biāo)志 ==1 THEN {電梯上升過(guò)程實(shí)現(xiàn) } IF 電梯位置 目標(biāo)位置 THEN 電梯位置 =電梯位置 +10。 {電梯位置 =目標(biāo)位置 。} ENDIF。