監(jiān)控系統(tǒng)監(jiān)控平臺本課設(shè)計電梯監(jiān)控系統(tǒng)現(xiàn)場監(jiān)控平臺設(shè)計

1、南京工業(yè)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計題目：電梯監(jiān)控系統(tǒng)現(xiàn)場監(jiān)控平臺設(shè)計2012年6月電梯監(jiān)控系統(tǒng)現(xiàn)場監(jiān)控平臺設(shè)計摘要電梯監(jiān)控是智能建筑中樓宇自控管理系統(tǒng)的組成部分，因此電梯監(jiān)控技術(shù)的進步也是樓宇自控管理系統(tǒng)水平提高的一項基礎(chǔ)工作。電梯監(jiān)控技術(shù)不論從遠期目標還是近期目標來說都是要從系統(tǒng)的設(shè)計和單體應(yīng)用水平兩個方面來加以考慮。電梯監(jiān)控系統(tǒng)的目的是用來獲取電梯實時的狀態(tài)信息，進而為完成故障報警、困人救援、日常管理、質(zhì)量評估、隱患防范等的安全工作提供數(shù)據(jù)依據(jù)，本文主要是進行電梯監(jiān)控系統(tǒng)現(xiàn)場監(jiān)控平臺設(shè)計。本文以實現(xiàn)電梯監(jiān)控系統(tǒng)現(xiàn)場監(jiān)控平臺設(shè)計發(fā)展情況和現(xiàn)狀為課題背景，主要完成課題中電梯的現(xiàn)場監(jiān)控平臺設(shè)計。為了對于采集到

2、的數(shù)據(jù)進行實時采集、自動存儲、即時顯示、即時反饋、自動處理、自動傳輸。該設(shè)計的主要任務(wù)是采用labview進行軟件平臺的設(shè)計。首先，介紹了整個現(xiàn)場監(jiān)控平臺的總體結(jié)構(gòu)設(shè)計。其次，介紹了對應(yīng)每一部分的流程圖和程序框圖以及它們的功能。另外，為了進一步的驗證該設(shè)計現(xiàn)場監(jiān)控平臺的可行性，還對電梯模型和手動控制模擬測試軟件進行了初步設(shè)計實現(xiàn)。通過電梯模擬測試軟件和現(xiàn)場監(jiān)控平臺程序的調(diào)試，進一步驗證了該設(shè)計的實用性。關(guān)鍵字：電梯現(xiàn)場監(jiān)控labview 串口通訊技術(shù) design of elevator control system on-site monitoring platformabstractthe

3、 elevator control is an integral part of the building automation management systems in the intelligent building, therefore the progress of the elevator control technology is also a building automation management system, improving the level of the basic work. elevator monitoring technology, whether f

4、rom long-term goals or short-term goal from the two aspects of system design and monomer level of application to be considered. the purpose of the elevator control system is used to obtain real-time status information in the elevator, and then to complete failure alarm, entrapment rescue, day-to-day

5、 management, quality assessment, and hidden to prevent security provides the data basis of this paper is the elevator control system on-site monitoring platform design.elevator monitoring system on-site monitoring platform design development and status of the subject background, the main topics in t

6、he elevator on-site monitoring platform design. in order to real-time acquisition and automatic storage, real-time display and immediate feedback, automatic processing, automatic transmission for the collected data. the main task of the design is the use of labview software platform design. first, t

7、he overall structural design of the entire on-site monitoring platform. secondly, corresponding to each part of the flow chart and block diagram, as well as their function. in addition, in order to further verify the feasibility of the design of on-site monitoring platform elevator model and the man

8、ual control simulation test software preliminary design to achieve. elevator simulation tests and field monitoring platform for program debugging, and further verify the practicality of the design.keywords: elevator on-site monitoring ;labview;serial port communication technology目錄摘要iabstractii第一章 緒

9、 論11.1概述11.2電梯現(xiàn)場監(jiān)控系統(tǒng)的發(fā)展現(xiàn)狀21.3 485通訊技術(shù)介紹41.4 本文的主要工作5第二章 系統(tǒng)總體設(shè)計62.1系統(tǒng)總體設(shè)計方案和總體結(jié)構(gòu)示意圖62.2電梯現(xiàn)場監(jiān)控的結(jié)構(gòu)圖72.3 labview編程環(huán)境的簡介8第三章 現(xiàn)場監(jiān)控平臺的設(shè)計103.1現(xiàn)場監(jiān)控平臺的總體結(jié)構(gòu)103.2基本的串行讀取的寫入的程序流程圖及框圖介紹123.3基本的串口配置對話框及其框圖說明133.4現(xiàn)場監(jiān)控平臺的調(diào)試結(jié)果15第四章 電梯測試控制軟件的設(shè)計164.1手動控制電梯測試模塊的設(shè)計164.2電梯模型的設(shè)計174.3電梯模型中各子程序設(shè)計184.4電梯測試控制軟件的調(diào)試20結(jié)語21參考文獻22致

10、謝23附錄1：模擬電梯運行主程序?qū)哟谓Y(jié)構(gòu)圖24附錄2：電梯監(jiān)控界面層次結(jié)構(gòu)圖25第一章 緒 論1.1概述 經(jīng)歷了百余年歷史的電梯是早已被人們熟悉的重要樓宇設(shè)備，當(dāng)今時代隨著高層建筑的日益增多和建筑設(shè)計的檔次的提高，使得人們對電梯的要求也越來越高。目前已不僅限于要求電梯搭乘快速、舒適，制造堅固，裝潢考究，人們對電梯的安全可靠性及多功能性正提出越來越高的要求，為此電梯正朝著控制智能化的方向發(fā)展。在世界上一些發(fā)達國家的現(xiàn)代化智能建筑中，人們已把電梯歸入樓宇自控管理系統(tǒng)的重要被控設(shè)備，采用先進的弱電監(jiān)控手段，實現(xiàn)對電梯的運行狀態(tài)、維修保養(yǎng)、安全防護進行全方位的管理2。電梯監(jiān)控是智能建筑中樓宇自控管理系

11、統(tǒng)的組成部分，因此電梯監(jiān)控技術(shù)的進步也是樓宇自控管理系統(tǒng)水平提高的一項基礎(chǔ)工作。電梯監(jiān)控技術(shù)不論從遠期目標還是近期目標來說都是要從系統(tǒng)的設(shè)計和單體應(yīng)用水平兩個方面來加以考慮。圖1-1電梯計算機監(jiān)控系統(tǒng)基本組成原理本系統(tǒng)中設(shè)計方案使用arm芯片stm32f107，采集現(xiàn)場信息，同時通過can總線或者485總線，與電梯控制器通訊，獲得電梯運行信息，對信息進行處理，分類。當(dāng)電梯發(fā)生故障時，安裝在電梯控制柜里的數(shù)據(jù)采集器產(chǎn)生聯(lián)動，發(fā)出報警信號，同時上報給服務(wù)器，現(xiàn)場工作人員及遠程控制室就可以及時知道哪部電梯發(fā)生了故障，什么時候發(fā)生了故障，以便及時采取措施。電梯現(xiàn)場監(jiān)控系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集器需要實現(xiàn)電梯故障自診

12、斷功能通過傳感器方式采集電梯信號可自動檢測電梯的13種故障及狀態(tài)，從功能上硬件需要實現(xiàn)功能為：31) 門區(qū)外停梯故障2) 門區(qū)外停梯故障，轎箱內(nèi)有人3) 運行時間超長故障4) 運行時間超長故障，轎箱內(nèi)有人5) 電梯沖頂故障6) 電梯沖頂故障，轎箱內(nèi)有人7) 電梯蹲底故障8) 電梯蹲底故障, 轎箱內(nèi)有人9) 電梯運行中開門故障10) 電梯運行中開門故障, 轎箱內(nèi)有人11) 電梯困人故障（電梯平層時，人在電梯停留時間超長且電梯未開門）12) 電梯超速故障13) 電梯超速故障,轎箱內(nèi)有人數(shù)據(jù)采集器端口接：1.電梯plc控制器2.現(xiàn)場傳感器3.報警應(yīng)急控制4.無線收發(fā)模塊。通過can總線和rs485總

13、線及輸入/輸出接口，與電梯控制系統(tǒng)連接，感知電梯運行狀態(tài)（例如：樓層、方向、故障等信息），并且通過網(wǎng)口（有線網(wǎng)）或無線網(wǎng)（3g/wifi/gprs）與公網(wǎng)相聯(lián)，完成信息的控制與交換。隨著計算機硬件、軟件技術(shù)和集成電路技術(shù)的迅速發(fā)展, 工業(yè)控制系統(tǒng)己成為計算機技術(shù)應(yīng)用領(lǐng)域中最具活力的一個分支, 并取得了巨大的進步, 突出表現(xiàn)為現(xiàn)場總線技術(shù)的大量運用. 電梯控制系統(tǒng)是一個相當(dāng)復(fù)雜的邏輯控制系統(tǒng), 系統(tǒng)要在極短的時間內(nèi)對幾百個信號進行檢測、處理, 加上系統(tǒng)對安全性能要求較高,使得電梯的控制和管理相當(dāng)復(fù)雜, 現(xiàn)有國內(nèi)的電梯控制系統(tǒng)大多數(shù)采用plc 作為電梯的控制核心, 對每層樓進行點對點控制, 進一步

14、加大了電梯的復(fù)雜性, 給電梯的安裝、調(diào)試、以及擴展帶來了許多麻煩. 現(xiàn)場總線是應(yīng)用在生產(chǎn)現(xiàn)場、在各種微機測量控制設(shè)備之間實現(xiàn)雙向串行多節(jié)點數(shù)字通信的系統(tǒng), 也被稱為開放式、數(shù)字化、多點通信的底層控制網(wǎng)絡(luò). 它的出現(xiàn)給自動化系統(tǒng)的最終用戶帶來了許多實惠和方便.1.2電梯現(xiàn)場監(jiān)控系統(tǒng)的發(fā)展現(xiàn)狀隨著社會的發(fā)展,電梯的作用日益重要,其運行 的可靠性備受關(guān)注。所以安裝電梯監(jiān)控系統(tǒng)具有十分重要的現(xiàn)實意義?？梢蕴岣邔蛻舻姆?wù)水平,保障乘客安全,減少搶修時間起到了重要作用電梯監(jiān)控的目的是為了以最少的人力資源配備來加強對電梯控制系統(tǒng)的管理,提供較為直觀、清晰、準確、穩(wěn)定的電梯運行狀態(tài)監(jiān)視,進而為設(shè)備維修和故障

15、診斷提供多方面的可能性,充分提高電梯控制系統(tǒng)的工作效率和安全性能。電梯電氣控制技術(shù)是一個綜合性的系統(tǒng)技術(shù)，包括控制器、傳感器和調(diào)速方法等 多種技術(shù)。本文系統(tǒng)分析了這些技術(shù)方法的發(fā)展歷史并對它們進行了分類總結(jié)。 通過分析可知，在電梯電氣控制節(jié)能、效率以及控制器性價比等方面還存在許多 不足，須要進一步研究探討。 自從電梯發(fā)明以后，電梯電氣控制技術(shù)越來越收到人們的重視。電梯電氣控 制技術(shù)主要體現(xiàn)在電梯電氣控制系統(tǒng)的設(shè)計上。 電梯的電氣控制主要是對各種指 令信號、位置信號、速度信號和安全信號進行管理，使電梯正常運行或處于保護 狀態(tài)，發(fā)出各種顯示信號。電梯的電氣控制，過去采用繼電器邏輯線路，一般稱 繼電

16、器控制。這種硬布線的邏輯控制方式具有原理簡單、直觀等特點。但通用性 差，邏輯系統(tǒng)由許多觸點組成，接線復(fù)雜、故障率高、設(shè)備龐大，國家已規(guī)定淘 汰。目前我國電梯主要由先進的、可靠性高的微型計算機或可編程控制器（plc） 控制。本文對我國電梯控制技術(shù)和方法的發(fā)展狀況進行研究，總結(jié)現(xiàn)有電梯主要 控制方法，并對我國電梯將來控制技術(shù)和方法做出預(yù)測，這項工作能夠起到繼往 開來的作用，對我國電梯行業(yè)發(fā)展具有積極意義。 電梯交流調(diào)速方法的發(fā)展 交流電梯調(diào)速方法經(jīng)經(jīng)歷了由簡單到復(fù)雜、由低級到高級的發(fā)展歷程。分析 這些方法，可以大致將電梯交流調(diào)速的發(fā)展歷史劃分為如下三個階段。 第一個階段主要在上世紀 70 年代，其

17、主要標志是交流雙速電梯，該方法采 用改變牽引電機極對數(shù)來實現(xiàn)調(diào)速。這種電梯結(jié)構(gòu)簡單、價格低廉、使用和維護 都很方便，但調(diào)速不夠平滑、舒適感較差。 第二個階段主要在上世紀 80 年代，主要使用交流調(diào)壓調(diào)速方法，其性能優(yōu) 越于交流雙速電梯。 調(diào)壓調(diào)速的方法是通過改變?nèi)喈惒诫姍C定子端的供電電壓 實現(xiàn)電機的調(diào)速，其制動多采用能耗制動。 第三個階段開始于上世紀 90 年代，變壓變頻調(diào)速電梯（vvvf 電梯）開始占 據(jù)了世界電梯的市場。vvvf 電梯通過調(diào)節(jié)電機定子繞組供電電壓的幅值和頻率 來實現(xiàn)轉(zhuǎn)速的調(diào)節(jié)。由于變壓變頻調(diào)速（vvvf）的良好特點，目前新制造的電梯 都實現(xiàn)了調(diào)壓調(diào)頻調(diào)速控制。vvvf 電

18、梯以其獨特的先進技術(shù)和性能，實現(xiàn)了節(jié)能、快速、舒適、平層準確、低噪音、安全等目標。由于其優(yōu)越的調(diào)速性能、顯著的節(jié)能效果，在很多應(yīng)用場合已取代交流調(diào)壓調(diào)速電梯而成為現(xiàn)在電梯市場的主流。系統(tǒng)的優(yōu)化，我國電梯電氣控制目前存在的主要問題 電梯作為現(xiàn)代建筑中的重要交通工具， 它與一般的交通工具有著較大的 差別。良好的電梯控制技術(shù)是電梯高質(zhì)量運行的重要保障，電梯運行安全。未來電梯監(jiān)控必將沿著人性化和舒適性的方向發(fā)展，因此實現(xiàn)系統(tǒng)無線遠程控制（當(dāng)電梯產(chǎn)生故障時，電梯可以通過無線裝置給手機發(fā)送故障信息，并通過手機發(fā)送信號對電梯進行簡單控制，使系統(tǒng)更具人性化）就顯得更加重要；當(dāng)然也可以采用乘客識別系統(tǒng)、指紋識別

19、系統(tǒng)，數(shù)字智能型安全控制技術(shù)（通過乘客識別系統(tǒng)或者ic卡以及數(shù)碼監(jiān)控設(shè)備，拒絕外來人員進入），使系統(tǒng)給人類提供更安全舒適的服務(wù)。 1.3 485通訊技術(shù)介紹 串口通信的概念非常簡單，串口按位（bit）發(fā)送和接收字節(jié)。盡管比按字節(jié)（byte）的并行通信慢，但是串口可以在使用一根線發(fā)送數(shù)據(jù)的同時用另一根線接收數(shù)據(jù)。它很簡單并且能夠?qū)崿F(xiàn)遠距離通信。比如ieee488定義并行通行狀態(tài)時，規(guī)定設(shè)備線總長不得超過20米，并且任意兩個設(shè)備間的長度不得超過2米；而對于串口而言，長度可達1200米。 rs-485（eia-485標準）是rs-422的改進，因為它增加了設(shè)備的個數(shù)，從10個增加到32個，同時定義了

20、在最大設(shè)備個數(shù)情況下的電氣特性，以保證足夠的信號電壓。有了多個設(shè)備的能力，你可以使用一個單個rs-485口建立設(shè)備網(wǎng)絡(luò)。出色抗噪和多設(shè)備能力，在工業(yè)應(yīng)用中建立連向pc機的分布式設(shè)備網(wǎng)絡(luò)、其他數(shù)據(jù)收集控制器、hmi或者其他操作時，串行連接會選擇rs-485。rs-485是rs-422的超集，因此所有的rs-422設(shè)備可以被rs-485控制。rs-485可以用超過4000英尺的線進行串行通行。rs-485 接口在總線上是允許連接多達128個收發(fā)器、即rs-485 具有多機通信能力,這樣用戶可以利用單一的rs-485 接口方便地建立起設(shè)備網(wǎng)絡(luò)。因rs-485 接口具有良好的抗噪聲干擾性，長的傳輸距離

21、和多站能力等上述優(yōu)點就使其成為首選的串行接口。因為rs485 接口組成的半雙工網(wǎng)絡(luò)，一般只需二根信號線，所以rs485 接口均采用屏蔽雙絞線傳輸。rs-485 的國際標準并沒有規(guī)定rs485 的接口連接器標準、所以采用接線端子或者db-9、db-25 等連接器都可以。rs-485 接口是事實工業(yè)標準。 rs-232主要有以下四點： （1）接口的信號電平值較高，易損壞接口電路的芯片，又因為與ttl 電平不兼容故需使用電平轉(zhuǎn)換電路方能與ttl電路連接。 （2） 傳輸速率較低，在異步傳輸時，波特率為20kbps。 （3） 接口使用一根信號線和一根信號返回線而構(gòu)成共地的傳輸形式， 這種共地傳輸容易產(chǎn)生

22、共模干擾，所以抗噪聲干擾性弱。 （4） 傳輸距離有限，最大傳輸距離標準值為50英尺，實際上也只能 用在50米左右。rs-422的主要特點：rs422與rs232c都是串行通信口，其主要差別是信號在導(dǎo)線上傳輸?shù)姆椒ú煌?，rs232是用傳輸信號線與公共地線之間的電壓差；rs422是利用信號導(dǎo)線之間平衡信號的電壓差，采用差動式工作的驅(qū)動器(g)與接收器(r)，用對稱的兩根電纜連接。 rs-485具有以下特點： 1. rs-485的電氣特性：邏輯“1”以兩線間的電壓差為+（26） v表示；邏輯“0”以兩線間的電壓差為-（26）v表示。接口信號電平比rs-232-c降低了，就不易損壞接口電路的芯片， 且

23、該電平與ttl電平兼容，可方便與ttl 電路連接。 2. rs-485的數(shù)據(jù)最高傳輸速率為10mbps 3. rs-485接口是采用平衡驅(qū)動器和差分接收器的組合，抗共模干能力增強，即抗噪聲干擾性好。 4. rs-485接口的最大傳輸距離標準值為4000英尺，實際上可達 3000米，另外rs-232-c接口在總線上只允許連接1個收發(fā)器， 即單站能力。而rs-485接口在總線上是允許連接多達128個收發(fā)器。即具有多站能力,這樣用戶可以利用單一的rs-485接口方便地建立起設(shè)備網(wǎng)絡(luò)。因rs-485接口具有良好的抗噪聲干擾性，長的傳輸距離和多站能力等上述優(yōu)點就使其成為首選的串行接口。 因為rs485接

24、口組成的半雙工網(wǎng)絡(luò)，一般只需二根連線，所以rs485接口均采用屏蔽雙絞線傳輸。 rs485接口連接器采用db-9的9芯插頭座，與智能終端rs485接口采用db-9（孔），與鍵盤連接的鍵盤接口rs485采用db-9（針）。 1.4 本文的主要工作本設(shè)計基于電梯的現(xiàn)場監(jiān)控系統(tǒng)，本文完成電梯的現(xiàn)場監(jiān)控平臺設(shè)計。1） 了解電梯的工作原理和485串行通訊技術(shù)，學(xué)習(xí)ba接口通信協(xié)議及技術(shù)參數(shù)說明。2）編寫數(shù)據(jù)的初始化及基本的數(shù)據(jù)串行和寫入程序。3）完成電梯監(jiān)控界面的程序框圖及其流程圖。4）設(shè)計電梯模型，實現(xiàn)電梯的正常運行以及故障模擬。5）調(diào)試程序，驗證電梯檢測系統(tǒng)是否正常運行。第二章 系統(tǒng)總體設(shè)計2.1系

25、統(tǒng)總體設(shè)計方案和總體結(jié)構(gòu)示意圖系統(tǒng)的硬件連接圖如圖2-1所示，電梯管理工作站將控制信息通過信號轉(zhuǎn)化器控制電梯的運行。pc機與信號轉(zhuǎn)換器連接，控制各個電梯的樓層模塊。圖2-1 系統(tǒng)硬件連接圖電梯系統(tǒng)基于can總線多主結(jié)構(gòu)，設(shè)計了主控制器、轎廂控制器、門廳控制器。通過串行通信方式構(gòu)成控制器局域網(wǎng)，實現(xiàn)呼梯、內(nèi)選及顯示信號的通信。但是隨著高層建筑的出現(xiàn)和建筑面積的擴大，需要并排設(shè)置幾臺電梯，以完成大樓內(nèi)的垂直運輸任務(wù)。這里我們采用485總線實線。實現(xiàn)單臺電梯主控制器之間以及與監(jiān)控微機間的通信。電梯的控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖2-2示。 圖2-2電梯控控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖2.2電梯現(xiàn)場監(jiān)控的結(jié)構(gòu)圖圖2-3電梯監(jiān)控系統(tǒng)

26、的結(jié)構(gòu)圖如圖，左邊是電梯的控制器，保證電梯的正常運行；其中包括電梯轎箱，數(shù)據(jù)采集器，繼電器和應(yīng)急控制器。右邊是pc機即現(xiàn)場監(jiān)控平臺啟動時，通過rs485總線發(fā)送查詢指令。2.3 labview編程環(huán)境的簡介labview是一種程序開發(fā)環(huán)境，由美國儀器（ni）公司研制開發(fā)的，類似于c和basic開發(fā)環(huán)境，但是labview與其他計算機語言的顯著區(qū)別是：其他計算機語言都是采用基于文本的語言產(chǎn)生代碼，而labview使用的是圖形化編輯語言g編寫程序，產(chǎn)生的程序是框圖的形式。labview有很多優(yōu)點，尤其是在某些特殊領(lǐng)域其特點尤其突出。測試測量：labview最初就是為測試測量而設(shè)計的，因而測試測量也

27、就是現(xiàn)在labview最廣泛的應(yīng)用領(lǐng)域。經(jīng)過多年的發(fā)展，labview在測試測量領(lǐng)域獲得了廣泛的承認。至今，大多數(shù)主流的測試儀器、數(shù)據(jù)采集設(shè)備都擁有專門的labview驅(qū)動程序，使用labview可以非常便捷的控制這些硬件設(shè)備。同時，用戶也可以十分方便地找到各種適用于測試測量領(lǐng)域的labview工具包。這些工具包幾乎覆蓋了用戶所需的所有功能，用戶在這些工具包的基礎(chǔ)上再開發(fā)程序就容易多了。有時甚至于只需簡單地調(diào)用幾個工具包中的函數(shù)，就可以組成一個完整的測試測量應(yīng)用程序?？刂疲嚎刂婆c測試是兩個相關(guān)度非常高的領(lǐng)域，從測試領(lǐng)域起家的labview自然而然地首先拓展至控制領(lǐng)域。labview擁有專門用于

28、控制領(lǐng)域的模塊-labviewdsc。除此之外，工業(yè)控制領(lǐng)域常用的設(shè)備、數(shù)據(jù)線等通常也都帶有相應(yīng)的labview驅(qū)動程序。使用labview可以非常方便的編制各種控制程序。仿真：labview包含了多種多樣的數(shù)學(xué)運算函數(shù)，特別適合進行模擬、仿真、原型設(shè)計等工作。在設(shè)計機電設(shè)備之前，可以現(xiàn)在計算機上用labview搭建仿真原型，驗證設(shè)計的合理性，找到潛在的問題。在高等教育領(lǐng)域，有時如果使用labview進行軟件模擬，就可以達到同樣的效果，使學(xué)生不致失去實踐的機會。兒童教育：由于圖形外觀漂亮且容易吸引兒童的注意力，同時圖形比文本更容易被兒童接受和理解，所以labview非常受少年兒童的歡迎。對于沒

29、有任何計算機知識的兒童而言，可以把labview理解成是一種特殊的“積木”：把不同的原件搭在一起，就可以實現(xiàn)自己所需的功能。著名的可編程玩具“樂高積木”使用的就是labview編程語言。兒童經(jīng)過短暫的指導(dǎo)就可以利用樂高積木提供的積木搭建成各種車輛模型、機器人等，再使用labview編寫控制其運動和行為的程序。除了應(yīng)用于玩具，labview還有專門用于中小學(xué)生教學(xué)使用的版本?？炜焖匍_發(fā)：根據(jù)筆者參與的一些項目統(tǒng)計，完成一個功能類似的大型應(yīng)用軟件，熟練的labview程序員所需的開發(fā)時間，大概只是熟練的c程序員所需時間的1/5左右。所以，如果項目開發(fā)時間緊張，應(yīng)該優(yōu)先考慮使用labview，以縮短

30、開發(fā)時間。跨平臺：如果同一個程序需要運行于多個硬件設(shè)備之上，也可以優(yōu)先考慮使用labview。labview具有良好的平臺一致性。labview的代碼不需任何修改就可以運行在常見的三大臺式機操作系統(tǒng)上：windows、mac os 及 linux。除此之外，labview還支持各種實時操作系統(tǒng)和嵌入式設(shè)備，比如常見的pda、fpga以及運行vxworks和pharlap系統(tǒng)的rt設(shè)備。第3章 現(xiàn)場監(jiān)控平臺的設(shè)計3.1現(xiàn)場監(jiān)控平臺的總體結(jié)構(gòu)該系統(tǒng)的流程圖如圖3-1所示。系統(tǒng)運行首先進行串口配置，操作正確后進行查詢指令，寫入命令，進行有指令返回，字符串轉(zhuǎn)換，進行電梯的狀態(tài)顯示。如果無指令轉(zhuǎn)換則清空

31、顯示，結(jié)束指令。系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖如圖3-2所示，主程序包括，初始化、數(shù)據(jù)發(fā)送、數(shù)據(jù)接收、數(shù)據(jù)分析、界面顯示幾部分組成。7圖3-1系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖 圖3-2系統(tǒng)流程圖圖3-3電梯運行的監(jiān)控界面如圖3-3，在寫入指令后，界面可以顯示電梯的運行狀態(tài)信息，以及狀態(tài)返回指令，通過ba接口通信協(xié)議可知電梯當(dāng)前運行的基本狀態(tài)信息。 ba接口通信協(xié)議及技術(shù)參數(shù)說明：一、電梯（rs485接口）> 控制設(shè)備傳送的數(shù)據(jù)格式如下： 其中： bx為數(shù)據(jù)引導(dǎo)符，其值為本臺電梯特征值，指示電梯的通訊系列號（由電梯的通訊接口板rts上的dip撥碼開關(guān)設(shè)定），數(shù)值為十六進制數(shù)b1-b8 bxd0d1d2d3d4d5d6sumsum

32、為引導(dǎo)符bx與數(shù)據(jù)d0-d8的累加和的低7位，最高位b7為0。 d0d8分別代表著電梯運行的狀態(tài)信息；d2表示下行；上行；運行中；檢修；為0電梯故障；泊梯；消防專用；消防返回。d3表示關(guān)聯(lián)正常；群管理正常；電源正常；轎門門鎖；自發(fā)電；電梯到達；電梯開門；電梯關(guān)門。d4表示地震運行；安全裝置正常；專用運行；火災(zāi)管制運行；位于門區(qū)；自救運行；a2故障；a1故障。d6表示廳門門鎖；抱閘；安全觸板；光電保護。d0，d7，d8用于備用。二、電梯rs485接口的查詢數(shù)據(jù)格式 控制設(shè)備通過電梯rs-485接口向電梯查詢電梯數(shù)據(jù)時，需要先向電梯發(fā)出一組控制數(shù)據(jù)，格式如下： dxc0c1c2sum其中： 1、d

33、x為數(shù)據(jù)控制查詢引導(dǎo)符，值為d1d8（十六進制數(shù)），分別對應(yīng)于不同電梯，當(dāng)引導(dǎo)符為bx的電梯收到控制引導(dǎo)符dx的信息后，就向控制設(shè)備發(fā)送一組狀態(tài)數(shù)據(jù)，引導(dǎo)符對應(yīng)關(guān)系為：d1-b1，d2-b2 d8-b8； 2、c0為控制電梯運行狀態(tài)的繼電器數(shù)據(jù)3、c1、c2為備用數(shù)據(jù)，最高位b7為0； sum為dx,c0,c1,c2四個字節(jié)的累加和的低7位，最高位b7為0。 3.2基本的串行讀取的寫入的程序流程圖及框圖介紹如圖3-4，該圖為基本的串行寫入和讀取流程圖，首先判斷數(shù)據(jù)是否首次調(diào)用，是就繼續(xù)運行，進行visa串口配置，否就判斷是否寫入，如果確實是寫入，則visa寫入字符，如果不是的話，則按延時時間進

34、行相應(yīng)的延時，繼續(xù)進行讀取的判斷，判斷是則讀取指定的字符數(shù)，如果不是，則進入下一判斷，是否停止運行，是否關(guān)閉visa對話框，指令結(jié)束。6 圖3-4基本串行寫入和讀取的流程圖 圖3-5基本串行寫入和讀取的程序框圖如圖3-5中visa配置串口，進行通信串口配置。運用visawrite寫入函數(shù)，進行數(shù)據(jù)寫入。利用visaread進行數(shù)據(jù)的讀取。3.3基本的串口配置對話框及其框圖說明如圖3-6，數(shù)據(jù)首先初始化配置 ，然后打開前面板窗口，再進行參數(shù)配置，接著經(jīng)過一個判斷語句 ，判定是確定還是取消程序 ，若為是則關(guān)閉前面板配置窗口 ，若為取消 ，則重新進行數(shù)配置繼續(xù)循環(huán)判斷語句。圖3-6串口配置的流程圖圖

35、3-7串口配置的程序框圖首先需要調(diào)用visa configure serial port完成串口參數(shù)的設(shè)置，包括串口資源分配、波特率、數(shù)據(jù)位、停止位、校驗位和流控等等。如果初始化沒有問題，就可以使用這個串口進行數(shù)據(jù)收發(fā)。發(fā)送數(shù)據(jù)使用visawrite，接收數(shù)據(jù)使用visaread。在接收數(shù)據(jù)之前需要使用visa bytes at serial port查詢當(dāng)前串口接收緩沖區(qū)中的數(shù)據(jù)字節(jié)數(shù)，如果visa read要讀取的字節(jié)數(shù)大于緩沖區(qū)中的數(shù)據(jù)字節(jié)數(shù)，visaread操作將一直等待，直至timeout或者緩沖區(qū)中的數(shù)據(jù)字節(jié)數(shù)達到要求的字節(jié)數(shù)。當(dāng)也可以分批讀取接收緩沖區(qū)或者只從中讀取一定字節(jié)的數(shù)據(jù)

36、。由于labview采用模塊化的編程思想，所以每個這樣的vi程序都可以編制成子vi，在以后的開發(fā)中，將其作為系統(tǒng)的子模塊進行調(diào)用。在labview中，對串行口進行控制側(cè)的方式通常有兩種：一是利用labvlew功能模塊的instrument io)visa子模塊；二是直接利用labview功能模塊instrument io)serial子模塊，該程序庫中包含進行串行通信操作的一些功能模塊，用于負責(zé)串口的設(shè)置和讀寫等操作，符合本次軟件開發(fā)。利用屬性節(jié)點，控制按鍵的可視性和按鍵的顯示名稱。通過輸入控件進行參數(shù)的配置。通過按鈕控制循環(huán)結(jié)束的條件。參數(shù)配置完成，按下確定按鈕，結(jié)束參數(shù)配置。 圖3-8he

37、xtostring.vi程序框圖圖3-9串口配置對話框前面板將代表電梯運行狀態(tài)的按鈕的值組成數(shù)組，通過hextostring.vi將十六進制轉(zhuǎn)化成字符，程序框圖如圖3-8所示。通過concatenate strings連接字符串函數(shù)將多個字符串組合成最后的要發(fā)送的信息。串口配置前面板3-9所示，把表示電梯運行狀態(tài)的按鈕組成相應(yīng)的數(shù)組，通過串口配置進行通訊的參數(shù)配置，前面板設(shè)置通信的端口，visa資源名設(shè)置，奇偶校驗位設(shè)置，波特率、數(shù)據(jù)位、停止位的設(shè)置。3.4現(xiàn)場監(jiān)控平臺的調(diào)試結(jié)果 本小節(jié)的主要任務(wù)是驗證現(xiàn)場監(jiān)控平臺是否能夠正常工作，如圖3-10電梯運行監(jiān)控界面所示，運行程序當(dāng)輸入目標電梯d2寫

38、入對應(yīng)的查詢指令d2010101d5，點擊開始按鈕，對當(dāng)前的電梯信息進行查詢。查詢結(jié)果如圖現(xiàn)場監(jiān)控平臺通過串口通信，將查詢指令發(fā)送給模型電梯，電梯控制器接受到查詢指令，通過數(shù)據(jù)采集器獲取當(dāng)前的電梯運行信息，并轉(zhuǎn)化成反饋信息指令，將信息發(fā)送到監(jiān)控平臺進行顯示。 圖3-10電梯運行監(jiān)控界面第四章 電梯測試控制軟件的設(shè)計 4.1手動控制電梯測試模塊的設(shè)計利用labview軟件編程，模擬電梯的正常運行和故障狀態(tài)，通過數(shù)據(jù)采集器采集數(shù)據(jù)，將采集到的數(shù)據(jù)通過rs485串口反饋給上位機的現(xiàn)場監(jiān)控平臺，進行現(xiàn)場電梯狀況的實時顯示。現(xiàn)場工作人員及遠程控制室就可以及時知道哪部電梯發(fā)生了故障，什么時候發(fā)生了故障，以

39、便及時采取措施。模擬的數(shù)據(jù)采集器采集電梯運行狀態(tài)的流程圖如圖4-1所示。圖4-1監(jiān)控檢測的程序流程圖程序框圖如圖4-2所示，把表示電梯運行狀態(tài)的按鈕組成相應(yīng)的數(shù)組將采集到的當(dāng)前電梯狀態(tài)信息，轉(zhuǎn)化成數(shù)字信息，并組成狀態(tài)信息指令，以備查詢使用。圖4-2監(jiān)控檢測的程序框圖4.2電梯模型的設(shè)計1.模擬電梯的調(diào)用 首先運行開始指令，進入判斷是否可以調(diào)用模擬電梯，若判斷結(jié)果為否，則直接結(jié)束指令，判斷結(jié)果若為是，則程序創(chuàng)建路徑引用電梯模型，執(zhí)行調(diào)用模擬電梯，接著進行判斷是否進入等待超時，若為否則控制電梯運行，繼續(xù)創(chuàng)建新路徑電梯運行，判斷是否繼續(xù)電梯運行，若為是則循環(huán)繼續(xù)控制電梯運行，若為否則關(guān)閉調(diào)用，移除模

40、型電梯，結(jié)束程序。（如圖4-3所示）圖4-3模擬電梯的調(diào)用模擬電梯調(diào)用的程序框圖如圖4-4，當(dāng)程序運行時，按下模擬電梯調(diào)用按鈕，則會運行如下程序，將電梯模型程序嵌入到電梯模型測試軟件控制平臺程序當(dāng)中。圖4-4模擬電梯調(diào)用的程序框圖 2.模型電梯的運行程序如圖4-5為模擬電梯程序流程圖：運行主程序，初始化電梯運行狀態(tài)，清除上次運行的狀態(tài)信息；若電梯上樓，此時若處于本樓層以下的樓層也有上樓請求，則優(yōu)先執(zhí)行，沒有則進行樓層選擇，若沒有其他操作時，電梯處于等待狀態(tài)，運行電梯，同時在主界面上以數(shù)碼管和led燈顯示電梯的運行狀態(tài)。圖4-6為電梯模型界面。 圖4-5模型電梯程序流程圖 圖4-6電梯模型界面4

41、.3電梯模型中各子程序設(shè)計通過樓層的最大值、最小值和當(dāng)前值判斷電梯的狀態(tài)，根據(jù)電梯的狀態(tài)執(zhí)行case中相關(guān)的程序，如圖4-7和4-9是在等待狀態(tài)和上樓目標達到狀態(tài)下程序的流程圖。4-8和4-10分別對應(yīng)等待狀態(tài)和上樓目標達到狀態(tài)下程序的程序框圖 。圖4-7電梯的“等待”子程序流程圖當(dāng)電梯處于等待狀態(tài)時，判斷最大值大于當(dāng)前值并且當(dāng)前值等于最小值是否成立，若是，則為上樓狀態(tài)，否的話，判斷最大值等于當(dāng)前值并且當(dāng)前值大于最小值是否成立，若成立，則處于下樓狀態(tài)，否則處于等待狀態(tài)。圖4-8電梯的“等待”子程序框圖 樓目標到達時，首先運行開門程序，然后判斷最大值是否不等于當(dāng)前值，若成立，則判斷時間是否超時，

42、若該判斷也成立，則處于等待狀態(tài)，若沒有超時，則處于上樓目標到達狀態(tài)；若最大值不等于當(dāng)前值判斷不成立的話，判斷時間是否超時，超時的就是上樓狀態(tài)，否則就是上樓目標到達狀。圖4-9上樓目標達到狀態(tài)下的流程圖圖4-10上樓目標達到狀態(tài)下的程序框圖4.4電梯測試控制軟件的調(diào)試如圖a-a所示，該圖為電梯測試控制軟件程序。左邊是手動控制部分主要用來模擬電梯的故障運行，讀取監(jiān)控平臺發(fā)送的指令，并將查詢信息讀取出來，并根據(jù)查詢命令找到對應(yīng)電梯進行狀態(tài)信息的獲取，將其轉(zhuǎn)換成串口通訊協(xié)議指令格式以便查詢。右邊是電梯模型，當(dāng)模擬控制去的“模擬電梯運行”按鈕按下時，電梯運行，鼠標點擊進行樓層選擇，模型將進行實際電梯的模

43、擬運行。圖4-11電梯測試控制軟件界面結(jié)語本畢業(yè)設(shè)計論文以電梯監(jiān)控系統(tǒng)現(xiàn)場監(jiān)控平臺的發(fā)展情況和現(xiàn)狀為課題背景，主要完成電梯現(xiàn)場監(jiān)控平臺設(shè)計。根據(jù)任務(wù)書的要求，設(shè)計初期查詢相關(guān)文獻，學(xué)習(xí)labview軟件和rs485串口通訊協(xié)議。設(shè)計了現(xiàn)場監(jiān)控平臺和電梯測試控制軟件的總體結(jié)構(gòu)、完成了相應(yīng)的程序編寫工作，并在設(shè)計后期對整個現(xiàn)場監(jiān)控平臺系統(tǒng)程序進行了調(diào)試。主要完成了設(shè)計仿真軟件，本設(shè)計中還存在諸多需要改進的地方，例如該設(shè)計主要用于近距離的現(xiàn)場數(shù)據(jù)采集，并不能實現(xiàn)電梯的遠程監(jiān)控。系統(tǒng)軟件設(shè)計中，實現(xiàn)了電梯監(jiān)控平臺與模型電梯控制軟件的串口通訊，并沒有在實際的電梯上進行數(shù)據(jù)采集，所以該監(jiān)控平臺的實效性還有

44、待進一步完化，但目前所學(xué)習(xí)和掌握的知識沒達到這一要求，所以還需進一步學(xué)習(xí)和研究。參考文獻1 李璞,郭敏.單片機的應(yīng)用與發(fā)展j.中國校外教育,2006,22(3):12-152 朱德文.電梯交通系統(tǒng)的智能控制與應(yīng)用m.吉林:吉林大學(xué)出版社,2002.3 周瑋,朱明富.電梯監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)j.微型機與應(yīng)用,2004,38（2）:12-344 仁泰明. 基于bs 結(jié)構(gòu)的軟件開發(fā)技術(shù)m. 西安：西安電子科技大學(xué)出版社，20065 張瑞武.智能建筑的系統(tǒng)集成及其工程實施m.北京:清華大學(xué)出版社，20006 謝紅,趙雅麗.用visual basic實現(xiàn)電梯串行數(shù)據(jù)格式分析與轉(zhuǎn)換j.應(yīng)用科技, 2005,4(34):13-187 居榮,鞠勇,唐小波.智能樓宇中電梯監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計j.電工技術(shù)志,2004,4(12):14-208 路小娟,張黎.基于opc和以太網(wǎng)的電梯群遠程系統(tǒng)的開發(fā)j.自動化儀表,2010,31（7）:3-69 朱德文，張濤.電梯運行方式與低成本自動化j.中國電梯，2002，13(2):47-48.10 喻健,全書海.基于以太網(wǎng)的電梯監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計j.微計算機信息,2006,22(35)：34-5511 史信芳，陳影，毛宗源.電梯技術(shù)m.北京:電子工業(yè)出版社.1989.12