八层电梯楼层定位论文.doc

目 录1、前言11.1 电梯的基本结构211.2 MCGS组态软件简介31.3 电梯的控制要求32、监控画面设计与动画连接4 2.1建立电梯监控系统工程4 2.2 电梯监控画面的编辑与设计52.3 实时数据库的建立与动画连接63、电梯监控系统运行控制程序设计123.1 MCGS的脚本程序123.2 运行策略设计124、电梯监控系统调试15 4.1 电梯监控系统的模拟调试15 4.2 本设计存在的部分问题155、附录 程序清单166、致 谢177、参考文献:18八层电梯楼层定位摘要：本次设计实现八层电梯功能，其基本功能与学校电梯基本相似，由于能力有限，该电梯还有某些不足之处，不具备超重报警功能，不具备多层同时呼叫判断功能。关键字：组态 电梯 设计Electrical Eengineering College,Northwest university for nationalities,lanzhou,gansu, 730124Abstract：The eight-story elevator design features to achieve its basic functions are similar with the school elevator, due to limited capacity, the elevator still some shortcomings, for example, do not have the alarm function overweight, do not have the same multi-function call to determine.Key Words：configuration Elevator Design随着人们生活水平的不断提高，经济的快速发展和生产生活的需要，城市高层建筑如雨后春笋拔地而起。与此相应，作为一种可以垂直升降运输的工具电梯也得到迅猛的发展。现在，电梯已完全融入我们的生活、工作及学习中，人们越来越离不开它。1.1 电梯的基本结构电梯(elevator)是一种以电动机为动力的垂直升降机，它装有箱状吊舱，用于多层建筑乘人或载运货物（也有台阶式，踏步板装在履带上连续运行，俗称自动电梯），运行在至少两列垂直的或倾斜角小于15的刚性导轨之间,轿厢尺寸与结构形式便于乘客出入或装卸货物。电梯系统由机械系统和电气控制系统两部分组成。其机械部分由曳引系统、轿厢和门系统、平衡系统、导向系统以及机械安全保护装置等部分组成；而电气控制部分由电力拖动系统、运行逻辑功能控制系统和电气安全保护系统组成。各系统相互联系，共同构成一个电梯系统。它由曳引系统、轿厢和门系统、重量平衡系统、导向系统、机械安全保护装置、电气安全保护装置、电力拖动系统、电气控制系统部分等组成。安装在机房的电动机通过减速器、制动器等组成曳引机，使曳引钢丝绳通过曳引轮，一端连接轿厢，一端连接对重装置，轿厢与对重装置的重力使曳引钢丝绳压紧在曳引轮绳槽内产生摩擦力，这样电动机一转动就带动曳引轮转动，驱动钢丝绳，拖动轿厢和对重相对运动。轿厢上升，对重下降；轿厢下降，对重上升。于是，轿厢就在井道内沿导轨上下、反复运动。1.2 MCGS组态软件简介随着工业自动化水平的迅速提高，计算机在工业领域的广泛应用，人们对工业自动化的要求越来越高，种类繁多的控制设备和过程监控装置在工业领域的应用，使得传统的工业控制软件已无法满足用户的各种需求。MCGS工控组态软件的出现为解决一些实际工程问题提供了一种崭新的方法，因为它能够很好地解决传统工业控制软件存在的种种问题，使用户能根据自己的控制对象和控制目的任意组态，完成最终的自动化控制工程。 1.3 电梯的控制要求由于电梯的运行是根据楼层和轿厢的呼叫信号、行程信号进行控制的，而楼层和轿厢的呼叫是随机的，因此其系统控制采用随机逻辑控制。即在顺序逻辑控制实现电梯的基本控制要求的基础上，根据随机的输入信号和电梯的相应状态适时的控制电梯的运行。每层楼设置一个接近开关用于检测系统的楼层信号。为便于观察对电梯的运行方向以及电梯所在的楼层进行显示，采用LED和发光管显示，而对楼层和轿厢的呼叫信号采用指示灯显示（开关上带有指示灯）。采用MCGS实现的电梯控制系统具体要求如下：电梯可以安全自动响应每层站的召唤或轿厢内指令信号；电梯启动后，某层楼有呼叫信号时轿厢会停在此楼后再开门，时间到自动关门；当电梯在悬停阶段时，若有呼梯信号，则对此信号进行处理；电梯运行过程中，行车方向由内选信号决定,顺向优先执行；若行车途中遇呼梯信号时，顺向截车，反向不截车，内选信号、呼梯信号具有记忆功能,执行后解除；电梯应具有楼层计数显示，运行状态显示等功能。2、监控画面设计与动画连接2.1建立电梯监控系统工程打开MCGS组态软件，进入MCGS组态环境后，建立如图2.1所示的电梯监控系统工程。新画面命名为“8层电梯”图2.1 电梯监控系统工程图2.2 电梯监控画面的编辑与设计MCGS以窗口为单位来组建应用系统的图形界面，在新建立的画面上绘制各种图片，这些图片主要包括了电梯井道、电梯轿厢、厢外呼梯按钮、楼层指示灯、上下行方向指示灯等图案组成，这些图画的设计主要是调用图库管理器和利用各种绘图工具完成。创建用户窗口后，通过放置各种类型的图形对象，定义相应的属性，为用户提供漂亮、生动、具有多种风格和类型的动画构件。利用MCGS提供的编辑工具编辑完成后的完整监控画面如图2.2所示。图2.2 电梯监控系统的主界面2.3 实时数据库的建立与动画连接1）在电梯控制系统中，最为关键的就是动画连接。当监控系统设计完成后，就可以对图像进行动画连接。只有实现了正确的动画连接以后，才能将电梯的运行过程逼真的在组态王界面上展现出来。这里的动画连接就是指新建立的画面图素与数据库变量的对应关系。使图像可以按设定的要求改变位置、大小、速度、颜色等，其中一个图像可以对应多个连接。通过分别对电梯轿厢、门、外呼按钮、内呼按钮、楼层指示灯、上下行方向指示灯、楼层显示灯等图片作动画连接，并写出相应的命令语言，就能实现电梯的动画效果。画面编辑好了之后，此时的画面是静止的，要让画面动起来，需要进行动画连接，这时需要在实时数据库中进行数据对象的定义。实时数据库是MCGS系统的核心，是工程各个部分的数据交换与处理中心，它将MCGS工程的各个部分连接成一个有机的整体。数据变量是构成实时数据库的基本单元，建立实时数据库的过程也即是定义数据变量的过程。定义数据变量的内容主要包括：指定数据变量的名称、类型、初始值和数值范围，确定与数据变量存盘相关的参数。根据电梯监控系统的控制要求分析，电梯的数据对象如图2.3所示图2.3 电梯监控系统的变量列表 2）按照电梯监控系统的控制要求，并结合以上的数据对象进行监控画面图元对象的动画连接。编辑好的画面是静止的，要想达到正确实时的监控，必须进行动画进行连接，即将图元与实时数据库中数据对象进行连接。在MCGS 组态软件中，图形动画连接，即对图元、图形对象定义动画属性，在系统运行的过程中，让这些图形对象产生不同的动画效果。电梯轿厢的动画连接设置，如图2.4、2.5、2.6所示。图2.4 电梯轿厢右门动画组态属性设置图2.4 电梯轿厢右门动画组态属性设置图2.5 电梯轿厢左门动画组态属性设置电梯呼叫按钮的动画连接设置，如图2.6所示。电梯的其他的呼叫按钮的设置可按照此方法设置。图2.6 电梯呼叫按钮的动画连接设置电梯显示器（数码管）的动画连接设置，如图2.7所示。电梯的其他的显示器的设置可按照此方法设置。图2.7 电梯显示器（数码管）的动画连接设置电梯的呼叫指示灯的动画连接设置如图2.8所示，其余的指示灯均可参照此方法设置。图2.8 电梯的呼叫指示灯的动画连接设置电梯的开门指示灯的动画连接设置如图2.9所示，其余的指示灯均可参照此 图2.9 开门指示灯的动画连接设置3、电梯监控系统运行控制程序设计3.1 MCGS的脚本程序用户脚本程序是由用户编制的、用来完成特定操作和处理的程序，脚本程序的编程语法非常类似于普通的Basic语言，但在概念和使用上更简单直观，力求做到使大多数普通用户都能正确、快速地掌握和使用。MCGS脚本程序为有效地编制各种特定的流程控制程序和操作处理程序提供了方便的途径。它被封装在一个功能构件里（称为脚本程序功能构件），在后台由独立的线程来运行和处理，能够避免由于单个脚本程序的错误而导致整个系统的瘫痪。这种语法上类似Basic的脚本程序可以在运行策略中，把整个脚本程序作为一个策略功能块执行，也可以在菜单组态中作为菜单的一个辅助功能运行，更常见的用法是应用在动画界面的事件中。MCGS引入的事件驱动机制，与VB或VC中的事件驱动机制类似，比如：对用户窗口，有装载，卸载事件；对窗口中的控件，有鼠标单击事件，键盘按键事件等等。这些事件发生时，就会触发一个脚本程序，执行脚本程序中的操作。3.2 运行策略设计运行策略是指对监控系统运行流程进行控制的方法和条件，它能够对系统执行某项操作和实现某种功能进行有条件的约束。运行策略由多个复杂的功能模块组成，称为“策略块”，用来完成对系统运行流程的自由控制，使系统能按照设定的顺序和条件，进行操作实时数据库，控制用户窗口的打开、关闭以及控制设备构件的工作状态等一系列工作，从而实现对系统工作过程的精确控制及有序的调度管理。“运行策略窗口”如图3.14所示。在“策略窗口”中，“策略组态”即对所选的策略进行组态，实现对控制工程的控制和调度。用户可在“新建策略”中实现用户策略、循环策略、报警策略、事件策略和热键策略5种策略的建立，完成不同的控制要求。“策略属性”是对各策略名称等属性的设置。本电梯监控系统所用到的运行策略如图3.1所示图3.1 电梯监控系统所用到的运行策略各运行策略具体设置如图3.2、3.3所示，其余的策略可参照此设置图3.2 电梯上行策略属性设置1图3.2 电梯上行策略属性设置24、电梯监控系统调试4.1 电梯监控系统的模拟调试电梯监控系统的监控画面编辑好，并进行动画连接后，在运行策略中完成了相关的策略和脚本程序编辑。工程中的用户程序编写好后，要进行在线调试，在进行现场的调试过程中，可以借助一些模拟手段来进行初调。模拟调试的目的是对现场的数据进行模拟，检查动画效果和控制流程是否正确，从而达到与外部设备进行可靠的连接。调试结果如图4.1所示。图4.1 调试结果4.2 本设计存在的部分问题基于本次控制流程设计，在电梯模拟调试的过程中仍然存在许多的问题，模拟控制不能很好地按实际的控制要求运行，这样将给电梯的现场调试带来许多的不便。目前，仍然存在的问题可归结如下：一是，电梯门在半开的时候，按下手动关门按钮，电梯门不能完全关闭。二是，电梯门的移动和轿厢的移动有时能准确地移动到位，有时却不能准确地到位。三是，在电梯上行或下行的过程中，不能同时响应多个呼叫按钮。四是，电梯在运行时，数码管显示器不能实时地显示楼层号，这是与实际不相符的。附录 程序清单门的程序清单： 14 IF 门=1 AND X=1 IF 门L1=70 THEN IF 门=0 THEN门L1=门L1-10IF 门=1 AND X=2 THEN门L2=门L2+10门L2=70门L2=门L2-10门L2=0IF 门=1 AND X=3 THEN门L3=门L3+10门L3=70IF 门L3=70 THEN a=a+1IF 门=0 THEN门L3=门L3-10IF 门=1 AND X=4 THENIF 门=1 AND X=5 THEN门L5=门L5-10IF 门=1 AND X=6 THEN门L6=门L6+10IF 门L6=70 THEN 门L6=门L6-10IF 门=1 AND X=7 THEN门L7=门L7+1门L8=门L8-10电梯上调动程序清单：IF L1=1 AND Z=1 AND X1 AND c=0 THENIF L22=1 AND Z=1 AND X2 AND c=0 THENIF L32=1 AND Z=1 AND X3 AND c=0 THENIF L42=1 AND Z=1 AND X4 AND c=0 THENIF L52=1 AND Z=1 AND X5 AND c=0 THENIF L62=1 AND Z=1 AND X6 AND c=0 THENIF L72=1 AND Z=1 AND X7 AND c=0 THENIF L8=1 AND Z=1 AND X120 AND L2=1 THENIF L3=1 AND Z=1 AND X=3 AND b=0 THENIF L4=1 AND Z=1 AND X=4 THENIF L5=1 AND Z=1 AND X=5 THENIF L6=1 AND Z=1 AND X=6 THENIF L7=1 AND Z=1 AND X=7 THENIF L8=1 AND Z=1 AND X=1 AND b=0 THENIF L2=1 AND Z=1 AND X=2 AND b=0 THENIF L3=1 AND Z=1 AND X=3 AND b=0 THENIF L4=1 AND Z=1 AND X=4 AND b=0 THENIF L5=1 AND Z=1 AND X=5 AND b=0 THENIF L7=1 AND Z=1 AND X=7 AND b=0 THENIF L8=1 AND Z=1 AND X=8 AND b=0 THEN电梯下运行程序清单：IF L1=1 AND Z=1 AND X=1 AND c=0 THENIF L22=1 AND Z=1 AND X=2 AND c=0