基于组态软件的电梯监控系统设计论文-戴徐辉说课讲解.doc

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1、Good is good, but better carries it.精益求精，善益求善。基于组态软件的电梯监控系统设计论文-戴徐辉-皖西学院毕业设计论文课题名称：基于组态软件的电梯监控系统设计系别：机械与电子工程学院专业：电气工程及其自动化班级：电气1003班姓名：戴徐辉导师：张磊2014年4月5日-目录1绪论31.1课题的研究背景和研究意义31.2电梯远程监控系统的国内外发展现状31.2.1电梯远程监控系统的基本组成部分31.2.2电梯远程监控系统的国内发展状况41.2.3电梯远程监控系统的国外发展状况41.2.4目前电梯远程监控系统存在的问题51.3PLC在电梯控制中的应用以及发展前景

2、51.4本文的主要工作72北京亚控组态王KingView82.1组态王及应用82.1.1组态王概念82.1.2组态王的应用92.2工程管理器103电梯组态画面设计103.1PLC控制系统的设计113.1.1PLC选型113.1.2信号控制系统123.1.3PLC控制流程133.2设计控制画面133.3定义数据变量143.4电梯控制画面元素设计163.4.1轿内按钮与显示设计163.4.2驱动电梯及电梯位置廓图设计193.4.3电梯外围轮廓图设计193.4.4紧急控制箱设计203.5动画连接213.5.1轿内按钮与显示动画连接213.5.2驱动电梯及电梯位置廓图动画连接273.5.3电梯外围轮廓

3、动画连接323.5.4紧急控制箱动画连接363.6电梯控制的要求及流程383.7应用程序命令383.8动画演示454电梯群监控软件设计454.1电梯群监控方案设计454.2监控主界面设计464.3监控画面元素设计及动画连接474.3.1楼层监视设计及其动画连接474.3.2报警显示及其按钮向导494.3.3楼层指示设计504.3.4运行监视设计514.4报警和数据记录544.4.1概述544.4.2报警组的定义544.4.3设置变量的报警属性554.4.4建立报警窗口564.4.5报警窗口自动弹出584.4.6监控界面的报警指示594.4.7报警和事件的输出595梯形图605.1外召唤信号登记

4、及消除605.2内指令信号登记及消除605.3电梯的平层信号处理625.4选层定向及反向截梯625.5内指令外召唤信号的保持645.6各楼层停车信号675.7自动开关门67结论70致谢71参考文献72基于组态软件的电梯监控系统设计作者戴徐辉指导教师张磊摘要:随着我国城市化进程的快速发展，高层建筑在各种大小城市里不断的出现，从而带动了我国电梯行业的快速发展，电梯也就相应的深入到了人们的日常生活中。作为高层建筑物里主要的必备交通工具电梯，人们并不满足于仅仅在把人们从楼下送到楼上或从楼上送到楼下，而是对它的各种要求越来越高。这样从而促进了厂家对高性能的电梯系统的深入研究。当前，对于电梯控制系统的研究

5、主要集中于两个大方向：（1）对于电梯监控系统的研究；（2）对于电梯群控制系统算法的研究。电梯作为建筑物内的一种主要工具，向人们提供安全、快速的垂直交通运输服务，随着建筑高层化和大型化方向发展，特别年来由于智能大楼的出现，电梯系统变得越来越复杂，对电梯群控系统算法的研究和电梯监控系统的研究是当前电梯控制系统研究的重要内容。组态软件本身所具有的操作简便、可视性好、可维护性强、高性能、高可靠性等突出优点,可以使管理人员不到现场就能直观、清晰、准确地了解系统的运行状态,及时对系统中的故障进行报警,分析判断故障原因,并可通过计算机直接控制系统的运行,提高系统的工作效率和监控力度,保障系统的可靠性。在本文

6、中，主要讨论了基于组态软件的电梯监控与数据采集系统的设计步骤和相关的内容，实现了对于电梯运行状态的监控和故障报警、记录等方面作用。论文总体分为三个部分：（1）介绍电梯远程监控的相关背景、概念以及系统的基本构成；（2）介绍组态软件的相关信息；（3）利用组态软件实现对电梯监控系统的设计。关键词：组态王，电梯控制系统，电梯群监控系统，故障报警，故障记录ElevatorMonitoringSystemBasedonConfigurationSoftwareAbstract:withtherapiddevelopmentofourcountrycitychangesacourse,high-risebu

7、ildingsinthecityinvarioussizescontinuetoappear,whichledtotherapiddevelopmentofChinaselevatorindustry,theelevatoriscorrespondingtothedailylifeofthepeople.Asthehigh-risebuildingsinthemainessentialtransportationtool-theelevator,peoplearenotsatisfiedwithjustthepeopleupstairsdownstairsfromorfromupstairsd

8、ownstairs,butitrequiresmoreandmore.Sosoastopromotethein-depthstudyofmanufacturersofhighperformanceofelevatorsystem.Atpresent,theresearchontheelevatorcontrolsystemaremainlyfocusedontwoaspects:(1)forthestudyofelevatormonitoringsystem;(2)forthestudyofelevatorgroupcontrolsystemalgorithm.Elevatorasatooli

9、nthebuilding,theverticaltransportationservicetoprovidepeoplewithsafe,fast,withtheconstructionofhigh-riseandlarge-scaledirection,especiallyduetotheemergenceofintelligentbuilding,theelevatorsystemisbecomingmoreandmorecomplex,researchonelevatorgroupcontrolsystemalgorithmandelevatormonitoringsystemisani

10、mportantcontentofthecurrentresearchonthecontrolsystemofelevator.Configurationsoftwareitselfhassimpleoperation,goodvisibility,maintainability,highperformance,highreliabilityandotheradvantages,canmakethemanagersnottothescenecanintuitive,clear,accurateunderstandingofthesystemoperationstate,timelyalarmo

11、ffaultsinthesystem,analyzeandjudgethefaultreason,anddirectcontrolsystemthroughcomputeroperation,improvetheefficiencyofthesystemandmonitoringefforts,guaranteesystemreliability.Inthispaper,mainlydiscussedthedesignprocessofconfigurationsoftwareofelevatorsupervisorycontrolanddataacquisitionsystemandther

12、elatedcontentsbasedon,therunningstatusoftheelevatormonitoringandfaultalarm,recordetc.Thepaperisdividedintothreeparts:(1)introducethebasicstructureofremoteelevatormonitoringrelatedbackground,conceptandsystem;(2)therelevantinformationoftheconfigurationsoftware;(3)thedesignandimplementationofelevatormo

13、nitoringsystembasedonconfigurationsoftware.Keywords:configurationWang,elevatorcontrolsystem,elevatorgroupcontrolsystem,faultalarm,faultrecording1绪论1.1课题的研究背景和研究意义随着计算机信息技术高速的发展，人们在管理建筑设备时，越来越依赖于使用计算机控制系统代替操作人员，并且这些都成为一种非常适应潮流的发展。智能建筑是计算机技术与建筑技术相搭配的一种产物，这是当今社会和国际化形式的需要。智能建筑主要包括了楼宇自动化控制、通信自动化、办公自动化等系统

14、。这里面有大量的电气设备,而这些设备非常多又很分散。多达上百到上万个；分散在各阶层和各种角落。如果采用分散管理、就地控制的话，监视和测量的工作难度很难想象。所以为了合理利用设备，节省人力、财力资源，同时确保设备的安全运行，就出现了更高效的设备管理。电梯监控具有非常重要的现实意义。它的存在使服务水平提高了,给乘客的安全以保障,减少了抢修的时间，能够更加合理有效的管理电梯控制系统。电梯监控提供实时的运行状态监控画面,这方便了设备的维修和故障诊断,从而提高了工作效率和安全性能。1.2电梯远程监控系统的国内外发展现状虽然目前国内外尚且没有一个完善、通用的电梯远程监控系统，但是在信息、计算机技术以及监控

15、软件等快速发展的情况下，已经有了很大的进步，下面对电梯的远程监控做相关介绍。1.2.1电梯远程监控系统的基本组成部分(1)安全保障体系：包括了采集到的数据的安全防护措施，各种信息的准确性，在Internet上传输的数据安全性，以及电梯硬件的安全等。(2)中心控制平台：包括了信息数据的管理，电梯的远程控制，以及把故障信息传递给维修人员等；(3)测量传输体系：包括信息的采集、传输等部分；(4)信息综合管理平台：包括对数据进行分析、处理、生成图形报表等；(5)数据库平台：包括对文档数据、音频数据、视频数据等进行分类储存；(6)运行维护平台：包括对故障的报警、记录、维护等。1.2.2电梯远程监控系统的

16、国内发展状况对于一个远程监控系统来说主要包括远程监视和远程控制两个部分，然而国内的电梯监控系统由于种种原因,大多仅定位在远程监视上无法达到控制的作用。（1）上海三菱电梯的远程监控系统通过技术协议引进的日本三菱的远程监视系统公司于2000年初与日本三菱公司签下了有关于电梯远程监视的协议，引进日本的远程监视系统，在全国范围内设立了三个远程监视中心用于向用户提供电梯的远程监视功能。但是，这种系统存在着很多不足：在监视系统中，与监视中心进行数据连接用的是电话线，而每根电话线至多仅仅只能同时监视8台电梯，所以运用的地方只能是酒店、商务大楼、企业办公楼等等电梯比较集中的地方，而且通常无法对公司以外的电梯进

17、行监视。这也就促使上海三菱公司进行自主研发，为公司的发展奠定了基础。上海三菱自主研发的小区电梯监视系统2000年后上海三菱公司成功的自主研发了HOPE系列的电梯产品，这些电梯由于价格优势能够很好的适用大部分的小区用户，随着小区档次的提高，物主/业主的安全意识不断的增强了，对小区监视方面的要求也日益强烈，而日本引进的远程监视系统无法提供这方面的功能，于是上海三菱电梯有限公司在2002年开发设计了SMOS电梯监视系统用于小区内的电梯监视。（2）阿尔法电梯远程监测系统珠海市阿尔法有限研制开发的“阿尔法电梯远程监测系统”是通过专用线路能够对多部电梯进行连续的实时监测的系统。它能够同时显示楼层、井道的信

18、息、方向、功能输入与输出等等电梯的基本运行情况；而且还可以进行分级监测，自动故障报警；实时地记录每台电梯的运行状态数据；同时实时记录电梯故障发生时间和类型。1.2.3电梯远程监控系统的国外发展状况日本三菱电机大楼技术服务公司在上个世纪九十年代初提出了电梯预防保养概念，并且取得了很大的进展，在美国，德国等电梯远程监控系统也发展得比较早。(1)日本三菱的电梯远程监视系统上世纪90年代，日本三菱公司开发的电梯远程监视系统，通过5年的努力，在九十年代末将监视电梯台数扩大到10万台，获得了很多信息资料和利润回报，让公司有了长足的发展。通过租用线路和pstn线的特点。每台电梯配备通信控制器和远程监控单元，

19、控制器通过租用线路和pstn线与远程控制中心、设备服务终端连接。远程监控单元具备检测、监控和诊断和控制等功能。(2)日立电梯远程监控系统日立公司的电梯监视系统可以全天候24小时不间断的检测电梯的运行状况，并且该系统还可以为每一台电梯建立运行状态的文档，降低了电梯故障的发生率，从而提高了电梯的运行寿命。一旦电梯发生故障，前置数据采集器能够自动给监控中心发出通知，通过监测装置显示电梯的故障资料并能给当地的维修师傅发出维修指令，确保维修人员在最短的时间内到达现场1.2.4目前电梯远程监控系统存在的问题(1)成本高，通用性差。通常国外的这类电梯成本价格比较昂贵，而且只能监控他们本公司研发的电梯品种，对

20、于国外的电梯监控系统并不能相互监控。(2)操作比较难。从国外引进的系统的操作界面大多数是英文，并不是所有人都能熟悉英文，英文的操作界面使得人们操作起来不是很容易。(3)缺少数据库功能。数据库的应用的范围已经越来越广泛了，数据库能帮助我们储存信息，提取信息。能够为以后的工作提供很多的便利。对于大多电梯远程监控系统都没有能够储存和提取信息的数据库，这样使好多信息资源都浪费了。(4)需要较高的有线电话网络质量。在远程电梯监控系统中，有线电话网络是不可缺少的一个重要部分，它的质量好坏直接关系到监控系统的发展好坏。国内有很多企业在尝试开发具有中国特色的电梯远程监控系统，但这种系统还涉及到计算机技术、网络

21、技术，自动控制等相关的技术，技术复杂难度大。1.3PLC在电梯控制中的应用以及发展前景目前，在电梯的控制方式上，主要有继电器控制、PLC控制和微型计算机控制三种。而PLC实际上是一种专用计算机，它采用巡回扫描的方式分时处理各项任务，而且依靠程序运行，这就保证只有正确的程序才能运行，否则电梯不会工作；又由于PLC中的内部辅助继电器及保持继电器等实际上是PLC系统内存工作单元，因此，它比继电器控制有着明显的优越性，运行寿命更长，工作更加可靠安全，自动化水平更高。PLC控制是三种控制方式中最具有可靠性、实用性和灵活性的控制方式，它更适合于用在电梯的技术改造和控制系统的更新换代，是电梯控制系统中理想的

22、控制新技术。随着科技的进步，电梯也更加安全、舒适。然而，人们的追求并没有就此停止下来，仍在不断地进行研究改进。绿色是和平，绿色是天然，绿色是和谐。电梯是载人的机电设备，要实现“绿色”，也就是强调电梯更舒适、更安全地为人类的生产和生活服务，强调电梯与环境的协调与和谐。目前意义上的“绿色”，一般是强调“天然”的一面，强调与环境的协调与和谐。电梯属于纯粹的工业产品，其天然性应表现为对环境影响的尽可能小，与环境的协调与平衡，以及电梯本身的人性化。这也应是绿色电梯的发展方向。(1)智能化。我们这罩所说的智能化电梯是传统的人工智能是无法胜任的。传统的智能控制是一种技术的事先安排，说到底是一种程序控制，是一

23、种周期性的系统自动控制，实际上还算不上智能。而真正的智能电梯应更具人性化特点，不仅具有传统的人工智能的所有优点，而且还有传统的人工智能无法比拟的东西，具有动念和随机处理各种问题的能力，诸如能根据轿厢内的情况和各层的候梯信息，自动地制定每次最优的运动速度和停车政策；自动选择运动方面；双向语音交流；到达目的层的语音提示等，让乘客有更多的主动性，使大楼交通运输实现真正的人机对话。智能化要求电梯有自动安全检测功能，让电梯自己能够检测到电梯的故障所在，并及时报警予以排除。图1-1电梯门的智能控制(2)安全。运行安全是电梯的根本和关键。可以说，电梯的全部其他工作都是以此为中心展开的，使电梯安全运行更有保障

24、。运行安全不仅要消除电梯启动时较强的电磁辐射，使用安全材料和运行稳定，而且要有一种良好的视觉效果，让每一位乘客在宽敞、明亮轿厢内有安全、舒适的好心情。(3)与环境的协调和平衡，包括以下几个方面：视觉协调。有人曾经做过环境色彩是否对人有影响的研究。该研究发展：视觉不协调的环境色彩对人的情绪、精神影响非常大。色彩宜人，格调高雅，制作精良的电梯，乘客自然会有一种安全的感觉，有一种视觉上的舒适。消除电磁辐射。如前所述，由于电梯是大楼里频繁起制动的大容量电器是电磁干扰的元凶，所以绿色电梯必须是一个达到自身对大楼电磁干扰最小，而又不被其他电磁干扰影响的建筑机电设备。这样不仅可以保证乘客的身心健康，而且也可

25、以保证大楼、大厦中的大楼的办公自动化(0A)、楼宇自动化(BA)、通讯自动化(CA)的正常运转。舒适感。通过采用高载频波矢量静音变频器，可降低噪声变换频率及电压。以CPU控制电压及频率的连续变换方式，按人体生理适应要求，利用计算机优化设计而成的理想运行曲线，实现更稳定、更舒适的运行。图1-2电梯运行速度曲线随着时代的发展，对人在与外界隔离封闭的电梯轿厢内，心理上的压抑感和恐惧感也有所考虑。因此，提倡对电梯进行豪华性装修。1.4本文的主要工作本文以电梯群为研究对象,阐述了组态王软件在电梯方面的应用,设计了一个基于组态王的电梯监控系统本论文的主要工作如下：（1）阐述了电梯监控的研究背景和意义，并且

26、介绍了电梯远程监控系统在国内外的发展状况；（2）介绍了组态王软件的相关概念知识；（3）在掌握组态王知识的基础上，通过组态王软件设计电梯的虚拟控制显示界面；（4）实时采集电梯的运行状态参数，如电梯的上下行状态、外呼信号、内选信号等；（5）根据采集的参数以一定的形式输出，为操作人员提供详实的数据；并在显示界面上实时显示电梯的运行状态和位置。（6）故障报警功能：发生故障时，进行故障报警；数据分析功能：根据采集来的现场数据对PLC发出相应的控制指令，合理控制电梯；故障记录功能：实时登记电梯中发生的故障，建立故障记录档案，为电梯检修提供帮助。2北京亚控组态王KingView2.1组态王及应用2.1.1组

27、态王概念组态的意思就是多种工具模块的任意组合，含义是使用软件工具对计算机及软件的各种资源进行配置，达到使计算机或软件按照预先设置自动执行特定任务，满足使用者要求的目的。组态王开发监控系统软件，是新型的工业自动控制系统，它以标准的工业计算机软、硬件平台构成的集成系统取代传统的封闭式系统。组态王基于MicrosoftWindowsXP/NT/2000/7操作系统，用户在企业网络的各个层次的所有位置上都可以及时准确地获得系统的实时信息。使用组态王软件来开发工业监控工程，可以极大地增强用户生产控制能力、提高工厂的生产效率、提高产品的质量、减少成本及原材料的消耗。它不仅适用于单一设备的生产运营管理和故障

28、诊断，而且对于网络结构分布式大型集中监控管理系统的开发也很方便。组态王软件结构由工程管理器、工程浏览器及运行系统三部分构成。（1）工程管理器内嵌画面管理系统，用于新工程的创建和已有工程的管理，对已有工程进行搜索、添加、备份、恢复以及实现数据词典的导入和导出等功能。（2）工程浏览器是一个工程开发设计工具，用于创建监控画面、监控的设备及相关变量、动画链接、命令语言以及设定运行系统配置等的系统组态工具。（3）运行系统是工程运行画面，从采集设备中获得通讯数据，并依据工程浏览器的动画设计显示动态画面，实现人与控制设备的相互交互。建立一个应用工程基本可以分为以下几个步骤：(1)创建一个目录用来存放与工程相

29、关的文件；(2)定义硬件设备并添加包括内存变量和I/O变量在内的工程变量；(3)绘制图形并让它产生想要的动态效果；(4)编写程序完成比较复杂的上位操作控制；(5)对运行系统进行配置；(6)保存工程后运行这里需要说明，这几个步骤大多情况下是交错进行的，并不是独立的。在使用组态王画面开发系统编制工程时，我们还要考虑以下几个方面：用户如何利用抽象的图形画面来完成模拟工业的现场以及相应的工控设备工作；用户如何创建一个能够反映出工控对象各种属性的具体数据库；完成的虚拟画面上的图形如何以动画的形式来模拟出现场设备的运行状态，以及如何让操作者输入控制设备的指令。组态王保持了其早期版本功能强大、运行稳定且使用

30、方便的特点，并根据国内众多用户的反馈及意见，对一些功能进行了完善和扩充。组态王提供了丰富的、简捷易用的配置界面，提供了大量的图形元素和图库精灵，同时也为用户创建图库精灵提供了简单易用的接口；该款产品的历史曲线、报表及web发布功能进行了大幅提升与改进，软件的功能性和可用性有了很大的提高。2.1.2组态王的应用(1)组态王技术组态王产品中创造性首次地提出了模型技术等先进理念。为了使产品更加容易使用、更加文定，组态王公司广泛吸取用户的宝贵意见和建议，使其具有了人性化的操作和管理，其广泛应用于中央控制系统。(2)组态王的优势由于它处于世界尖端自动化技术领域，组态王利用当代计算机控制技术和工业网络平台

31、，大大降低了其管理的成本、操作的复杂性以及工作的强度，这能够满足各种用户的需要。(3)组态王的标准协议组态王完全支持BACnet协议、Lonworks协议、及标准OPC接口这三个标准协议。在楼宇自动化产品当中，很多品牌都支持这些协议，这也就避免了通讯联络的一些麻烦。(4)组态王智能控制系统组态王智能控制系统可以明确保证系统方案在不同的环境中能够稳定、持久的运行。多层次特点使得它能够在同一时间为多个用户提供帮助。该系统可以选择标准的IE浏览器当作客户端，或者选用组态王专有客户端也可以。2.2工程管理器在组态王中建立出来的每个组态称为一个工程。每一个工程在操作系统中是一个包含多个文件的文件夹。工程

32、的建立需要工程管理器。工程管理器的使用：组态王工程管理器是用来建立新工程，对添加到工程管理器的工程做统一的管理。工程管理器的主要功能包括：新建、删除工程，对工程进行重命名，搜索组态王工程，修改工程的属性，工程备份、恢复，数据词典的导入导出，切换到组态王开发或运行环境等。(这里仅对工程管理器进行简单的介绍，其他结构部分在设计中都会有所涉及，这里不做介绍。)启动后的工程管理窗口如图2-1所示：图2-1工程管理器3电梯组态画面设计现有一四层电梯，采用PLC进行控制，要求实现数据传输和控制信号传递的功能，通过控制器上的I/O点的连接，利用PLC实现与上位机组态王的信号连接，PLC对电梯采集到的控制信号

33、包括：紧急控制箱的各种信号，外召唤信号登记及消除，内指令信号登记及消除，电梯的平层信号处理，选层定向及反向截梯，内指令外召唤信号的保持，各楼层停车信号，自动开关门等等。在这里通过组态软件要对电梯的实时运行状况进行监控，首先构造出一个虚拟对象，也就是设计出一个基于组态王的模拟电梯控制系统，然后通过对模拟电梯的控制来模拟真实电梯的运行状况，最后在监控室的配合下达到监控的效果。电梯PLC的控制系统和其他类型的电梯控制系统一样主要由信号控制系统和拖动控制系统两部分组成。图3-1电梯系统结构框图，主要硬件由轿厢、开门机构、曳引机构、控制系统等组成。图3-13.1PLC控制系统的设计3.1.1PLC选型根

34、据轿厢楼层位置检测方法，要求可编程控制器必须具有高数计数器。又因为电梯是双向运行的，所以PLC还需具有可逆计数器。本设计再考虑到以下几个方面，因此选用西门子PLC来实现四层楼电梯的电气控制：配置简单、编程方便、系统外观高档，控制灵活，精确度高；故障率极低，节省维护成本。根据电梯的控制要求，需要22个输入21个输出点，可选用CPU226CN作为主控制器。它集成24输入/16输出，共40个数字量I/O点；可连接7个扩展模块，最大扩展168路数字量I/O点或35路模拟量I/O点；具有12K字节程序和8K字节数据存储空间和6个独立的30KHZ高速计数器，两路独立的20KHZ高速脉冲输出，1个RS485

35、通讯/编程口。是具有较强控制力的控制器，用于控制电梯的运行。将PLC的I/O分配如下：序号名称输入点序号名称输出点0一层平层I0.00电梯上行记忆Q0.01二层平层I0.11电梯下行记忆Q0.12三层平层I0.22电机正转Q0.23四层平层I0.33电机反转Q0.34内呼一楼I0.44内呼一楼指示Q0.45内呼二楼I0.55内呼二楼指示Q0.56内呼三楼I0.66内呼三楼指示Q0.67内呼四楼I0.77内呼四楼指示Q0.78一层外呼上行I1.08一层外呼上行指示Q1.09二层外呼上行I1.19二层外呼上行指示Q1.110三楼外呼上行I1.210三楼外呼上行指示Q1.211二楼外呼下行I1.31

36、1二楼外呼下行指示Q1.312三楼外呼下行I1.412三楼外呼下行指示Q1.413四楼外呼下行I1.513四楼外呼下行指示Q1.514手动开门I2.014门电机正转Q1.615手动关门I2.115门电机反转Q1.716开门限位I2.217关门限位I2.318电梯上升极限位I2.419电梯下降极限位I2.5表13.1.2信号控制系统电梯PLC的控制系统和其他类型的电梯控制系统一样主要由信号控制系统和拖动控制系统两部分组成。图3-2为电梯PLC控制系统的基本结构图，主要硬件包括PLC主机及扩展、机械系统、轿厢操纵盘、厅外呼梯盘、指层器、门机、调速装置与主拖动系统等。系统控制核心为PLC主机，操纵盘

37、、呼梯盘、井道及安全保护信号通过PLC输入接口送入PLC，存储在存储器及召唤指示灯等发出显示信号，向拖动和门机控制系统发出控制信号。轿厢操纵盘厅外呼梯输入接口PC主机CPU存储器输出接口调整器拖动控制井道装置安全装置指层器门机控制图3-2电梯PLC控制系统的基本结构图3.1.3PLC控制流程电梯的控制是比较复杂的，要满足多位置、多控制的要求，电梯在接收用户信号的同时，还要不断处理各种离散信号。电梯动作的循环过程为：开门、关门、选层、换向、启动、加速运动、快慢速切换、平层、停车。同时在程序设计过程中应遵循轿厢内指令优先、顺向截车、就近停靠的原则。系统的PLC控制流程如图如下：图3-33.2设计控

38、制画面在组态平台上，创建一个4层电梯控制系统，电梯控制整体画面如图3-4所示。图3-4电梯控制画面图3.3定义数据变量数据库是组态王的重要组成部分。当系统运行的时候，需要以动画的形式将工业现场的生产状况反映在操作屏幕上，操作人员在计算机上发出的各种指令也需要快速准确的送达生产现场，所有这些过程都是以数据库为中心。所以说数据库是作为上位机和下位机联系的桥梁。数据库形象地被称为数据词典，它记录了所有可使用的数据变量的有关信息。在定义数据变量之前，必须要定义仿真PLC。过程如图3-5所示。图3-5仿真PLC定义数据词典中存放着系统变量和应用工程中所定义的变量。变量的类型包括：基本类型、特殊类型。基本

39、类型的变量又划分为内存变量和I/O变量。根据数据的类型，基本类型的变量又分为离散型、整型、实型和字符串型。图3-6数据变量的定义3.4电梯控制画面元素设计3.4.1轿内按钮与显示设计轿内按钮与显示设计就是虚拟真实的电梯内的按钮、数字显示以及运行方向显示等。能够清晰明了的反映当前位置，实时时刻，运行方向，开关门情况，设计结果如图3-7所示。图3-7轿内按钮与显示(1)数字按钮设计按钮设计清晰明了，参见图3-8所示图3-8数字按钮(2)数字显示与方向设计数字显示与方向设计结果如图3-9所示。图3-9上运行（3）开关门按钮设计电梯开关门操作按钮的设计主要是虚拟电梯实际运行时，电梯的开关门动作，所以设

40、计时虚拟了两个方向按钮，一个虚拟开门，一个虚拟关门，结果如图3-10所示。图3-10开关门按钮（4）开关门设计在画面上画两个矩形框，表示两个门，结果如图3-11所示，然后设计娇内画面以及电梯外面的样式，即电梯开门后直接看见的图。图3-11电梯门及开门图（5）警示语言设计电梯内部禁止吸烟标志，如图3-12。图3-12禁止吸烟（6）时钟设计打开图库，选择时钟样式，设计包括表盘、背景、文本颜色，选择完成后，单击确定。电梯内部的时钟，能够实时的反映当前时刻。如图3-13。图3-13时钟显示3.4.2驱动电梯及电梯位置廓图设计电动机驱动电梯，能够清晰的反映出电梯运行状况，轮廓位置图能够准确的显示电梯的实

41、时位置。如图3-14。图3-14驱动电梯及电梯位置廓图3.4.3电梯外围轮廓图设计站在每层电梯门外面，能够清楚的了解电梯运行方向，实时位置，上召和下召按钮能够及时为群众提供服务响应。如图3-15。图3-15电梯外围轮廓图3.4.4紧急控制箱设计当电梯出现突发情况时，可以利用特殊位置的控制箱让电梯及时开关门，上下门，或者停止运行。如图3-16。图3-16紧急控制箱3.5动画连接3.5.1轿内按钮与显示动画连接(1)数字按钮动画连接按钮设计好便进行按钮动画连接，过程如下：双击按钮，弹出对话框，如图3-17所示，选中按下时命令语言连接，又见图3-18对话框。输入命令语言可实现相关功能。点击文本色属性

42、变化，连接设置如图3-19所示。每个按钮设计方法相同，只是命令语言稍做修改就可以了。图3-17按钮动画连接图3-18按钮命令语言图3-19文本色动画连接(2)数字显示与方向动画连接数字动画连接包括文本色属性和隐含设置，如图3-20和3-21。图3-20数字文本色设置图3-21隐含连接(3)开关门按钮动画连接只设计按钮并不能达到目的，要达到目的就必须设计按钮的相关命令语言，也就是说在按钮“按下时”命令窗口中设计如下图图3-22开门按钮命令语言。同时设置填充色如图3-23。关门按钮设置方法类似，只是语言稍微改动就行了。图3-22开门按钮命令语言图3-23填充色设置(4)开关门动画连接娇内画面和电梯

43、外面的画面是由多层图片叠加在一起形成的，当可视界面设计好以后，下一步就需要对开关门动画进行设计。双击电梯门，在弹出的动画连接对话框中，选择位置与大小变化下的缩放，选中后弹出缩放连接对话框，在对话框中表达式处设计变量：本站点门电机，对应最小值设为0，最大值设计为100，并设置收缩方向，具体如图3-24和图3-25所示。图3-24电梯门动画连接图图3-25缩放连接设置图3.5.2驱动电梯及电梯位置廓图动画连接(1)电动机动画连接打开图库，选择相应马达，与圆角矩形和组合图素构成电动机，如下图3-26。相应动画连接如图3-27，3-28，3-29。图3-23电动机图像图3-27圆形矩形动画连接图3-2

44、8组合图素隐含连接3-29组合图素填充属性(2)门电机动画连接用不同粗细、不同颜色的直线构成楼层机架与电动机皮带，如图3-30。图3-30楼层机架与皮带相应的电动机皮带动画连接，设置其“垂直移动”连接，具体参数如下图。图3-31垂直移动动画连接整个电梯轿厢是由图层叠加和组合图素构成的，如图3-32。图3-32电梯轿厢电梯轿厢的动画连接是由电梯门和轿厢轮廓的动画连接组成，具体的参数设计如图3-33，图3-34，图3-35。图3-33电梯门缩放连接图3-34电梯门垂直移动连接电梯门所有叠加图层的动画连接参数一致。图3-35轿厢轮廓动画连接3.5.3电梯外围轮廓动画连接在四层电梯外围轮廓图的设计上，

45、每层的布局基本一致，只不过每层的命令语言并不一样，但是稍作改动就可以达到控制显示的目的。我们以第二层来讲解其动画连接。如图3-36二层轮廓显示。3-36二层轮廓显示二层轮廓的动画连接包括电梯门、上下按钮、数字显示和方向显示动画连接，具体参数设计如下图。图3-37电梯门缩放连接图3-38上召填充属性动画连接图3-39上召命令语言设置下召按钮的动画连接与上召按钮的类似，只需稍作调整就可达到相应的功能，这里不做详细介绍。图3-40数字文本色图3-41数字隐含连接上、下方向显示动画连接线相似，只是条件表达式不一样，这里只做上行举例。图3-42上行填充属性图3-43上行隐含连接3.5.4紧急控制箱动画连

46、接紧急控制箱中五按钮动画连接设置类似，只是“填充属性”中表达式和“命令语言连接”下的“按下时”中的命令语言表达式不一样，这里以上行按钮为例。具体参数设置如图3-44和图3-45。图3-44控制箱上行填充属性图3-45控制箱上行命令语言3.6电梯控制的要求及流程基本控制要求如下：当呼叫电梯大于电梯所停的楼层时，电梯上升到呼叫层，电梯停止运行；当呼叫电梯的楼层小于电梯所停的楼层时，电梯下降到呼叫层，电梯停止运行；当同时有多层呼梯信号时，电梯先按照同方向依次暂停如下图图-46控制流程图3.7应用程序命令本程序是以最基本的IF语句完成，初始化的电梯处于第一层。当有内选或呼梯时，启动轿厢前往目标层，能够实现顺向截梯，当条件满足时，也可实现反向截梯。当有紧急控制时，可实现开关门，上下行和停止的功能，具体的命令语言如下：if(!上行&!下行)if(下召2|上召2)选层2=1;if(下召3|上召3)选层3=1;if(!上行&(选层1|上召1)&电动机0)|(选层2|下召2)&电动机120)|(选层3|