MCGS四層電梯

1、組態(tài)軟件與觸摸屏控制技術(shù)課程設(shè)計(jì)報(bào)告書(shū)題目：四層電梯控制系統(tǒng)的MCGS界面控制設(shè)計(jì)二級(jí)學(xué)院（直屬學(xué)部）： 專業(yè)： 班級(jí)： 學(xué)生姓名： 學(xué)號(hào)： 指導(dǎo)教師姓名： 職稱： 2012年 11月1日目錄緒論2第一章 課題介紹3第二章 控制要求4第三章 MCGS控制界面531設(shè)計(jì)監(jiān)控界面532定義數(shù)據(jù)變量833動(dòng)畫(huà)連接1034編制循環(huán)策略18第四章 設(shè)備連接21第五章 PLC程序說(shuō)明2351 I/O分配2352 PLC程序語(yǔ)句24第六章 觸摸屏控制畫(huà)面及制作說(shuō)明30第七章 運(yùn)行調(diào)試33第八章 小結(jié)34第九章 問(wèn)題回答35緒論20世紀(jì)60年代末，為了克服傳統(tǒng)繼電器的種種應(yīng)用上的缺點(diǎn)，人們研制出了一種先進(jìn)的可

2、編程序控制器PLC（Programmable logic Controller），由于PLC具有優(yōu)良的技術(shù)性能，因此它一問(wèn)世就很快得到了推廣應(yīng)用。隨著微電子技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的迅速發(fā)展，PLC在工業(yè)控制領(lǐng)域內(nèi)得到廣泛的應(yīng)用愈加明顯。PLC是一種基于數(shù)字計(jì)算機(jī)技術(shù)，專為在工業(yè)環(huán)境下應(yīng)用而設(shè)計(jì)的電子控制裝置，它采用可編程程序的存儲(chǔ)器，用來(lái)存儲(chǔ)用戶指令，通過(guò)數(shù)字或模擬的輸入/輸出，完成一系列邏輯、順序、定時(shí)、記數(shù)、運(yùn)算等確定的功能，來(lái)控制各種類(lèi)型的機(jī)電一體化設(shè)備和生產(chǎn)過(guò)程。具體來(lái)講PLC主要具有以下的特點(diǎn)：（1）可靠性高，抗干擾能力強(qiáng)；（2）編程方法簡(jiǎn)單、直觀；（3）體積小、耗能低、重量輕；（4）硬件

3、配套齊全，用戶使用方便，適應(yīng)性強(qiáng)；（5）系統(tǒng)的設(shè)計(jì)/安裝、調(diào)試工作量少；（6）維修工作量小、維護(hù)方便；（7）接口模塊功能強(qiáng)、品種多。第一章 課題介紹PLC在電梯控制上的應(yīng)用主要體現(xiàn)在它的邏輯開(kāi)關(guān)控制功能。由于PLC具有邏輯運(yùn)算，計(jì)數(shù)和定時(shí)以及數(shù)據(jù)輸入輸出的功能。在電梯控制過(guò)程中，各種邏輯開(kāi)關(guān)控制與PLC很好的結(jié)合，很好的實(shí)現(xiàn)了對(duì)電梯的控制。本設(shè)計(jì)是以三菱廣泛應(yīng)用的整體中型機(jī)FX2N-128為背景機(jī)，詳細(xì)介紹其系統(tǒng)配置，兼顧介紹，指令系統(tǒng)，編程方法和控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法，同時(shí)也介紹了模塊式PLC的一些智能單元。本人設(shè)計(jì)的電梯包括電梯自動(dòng)運(yùn)行、PLC綜合控制兩個(gè)系統(tǒng)。此次課題對(duì)PLC的結(jié)構(gòu)、特點(diǎn)、性能

4、以及與現(xiàn)場(chǎng)控制對(duì)象的連線進(jìn)行了具體的研究，并通過(guò)PLC實(shí)現(xiàn)了電梯的自動(dòng)控制。MCGS 是一套用于快速構(gòu)造和生成計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)的組態(tài)軟件，它能夠在基于Microsoft 的各種32位Windows 平臺(tái)上運(yùn)行，通過(guò)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)的采集處理，以動(dòng)畫(huà)顯示、報(bào)警處理、流程控制和報(bào)表輸出等多種方式向用戶提供解決實(shí)際問(wèn)題的方案，在工業(yè)控制領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用。本設(shè)計(jì)通過(guò)MCGS組態(tài)動(dòng)畫(huà)與三菱PLC的連接，模擬控制四層電梯的運(yùn)動(dòng)。實(shí)驗(yàn)?zāi)０嫒缦聢D：第二章 控制要求所設(shè)計(jì)的電梯模型共有四層。電梯的每一層面均有升降及轎廂所在樓層的指示燈顯示；14所對(duì)應(yīng)的指示燈表示樓層號(hào)，每層的樓廳均有輸入（分上行和下行）按鈕召喚電梯。

5、工作中的電梯主要對(duì)各種呼梯信號(hào)和當(dāng)時(shí)的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行綜合分析，再確定下一個(gè)工作狀態(tài)，為此它要求具有自動(dòng)選向，順向截梯和反向保號(hào)，外呼記憶，自動(dòng)開(kāi)、關(guān)門(mén)，停梯信號(hào)，自動(dòng)達(dá)層等功能。分析以上控制要求，將電梯控制要實(shí)現(xiàn)的功能羅列如下：1. 開(kāi)始時(shí)，電梯處于任意一層。2. 當(dāng)有外呼梯信號(hào)到來(lái)時(shí)，電梯響應(yīng)該呼梯信號(hào)，到達(dá)該樓層時(shí)，電梯停止運(yùn)行，電梯門(mén)自動(dòng)打開(kāi)，延時(shí)3秒后自動(dòng)關(guān)門(mén)。3. 當(dāng)有內(nèi)呼梯信號(hào)到來(lái)時(shí)，電梯響應(yīng)該呼梯信號(hào)，到達(dá)該樓層時(shí)，電梯停止運(yùn)行，電梯門(mén)自動(dòng)打開(kāi)，延時(shí)3秒后自動(dòng)關(guān)門(mén)。4. 在電梯運(yùn)行過(guò)程中，轎廂上升（或下降）途中，任何反向下降（或上升）的呼梯信號(hào)均不響應(yīng)；如果某反向呼梯信號(hào)前方再無(wú)其

6、他呼梯信號(hào)，則電梯響應(yīng)該呼梯信號(hào)。5. 電梯未平層或運(yùn)行時(shí)，開(kāi)門(mén)按鈕和關(guān)門(mén)按鈕均不起作用。平層且電梯停止運(yùn)行后，按開(kāi)門(mén)按鈕可使電梯門(mén)打開(kāi)，按關(guān)門(mén)按鈕可使電梯門(mén)關(guān)閉。第三章 MCGS控制界面31設(shè)計(jì)監(jiān)控界面新建工程“四層電梯模擬控制”。在用戶窗口新建窗口“四層電梯模擬控制”，窗口屬性設(shè)置如下：進(jìn)入窗口“動(dòng)畫(huà)組態(tài)”，利用組態(tài)工具繪制四層電梯模擬控制界面。先在工具箱中選中“標(biāo)簽”，在窗口拖動(dòng)成大小合適的矩形框，輸入“四層電梯控制系統(tǒng)演示工程”。屬性設(shè)置如下：以1層電梯為例繪制轎廂：然后繪制1層電梯的指示燈和外部按鈕，如下圖： 其他3層電梯的繪制方法相似，最后效果圖如下：繪制電梯內(nèi)部指示,樓層指示為4

7、個(gè)指示燈,1至四層內(nèi)選為4個(gè)按鈕,效果如下圖所示:四層電梯的整個(gè)效果圖如下所示:32定義數(shù)據(jù)變量(1)對(duì)象列表名稱類(lèi)型注釋名稱類(lèi)型注釋S1開(kāi)關(guān)型一層內(nèi)呼叫S2開(kāi)關(guān)型二層內(nèi)呼叫S3開(kāi)關(guān)型三層內(nèi)呼叫S4開(kāi)關(guān)型四層內(nèi)呼叫D4開(kāi)關(guān)型四層下呼D3開(kāi)關(guān)型三層下呼D2開(kāi)關(guān)型二層下呼U1開(kāi)關(guān)型一層上呼U2開(kāi)關(guān)型二層上呼U3開(kāi)關(guān)型三層上呼DOWN開(kāi)關(guān)型下降指示UP開(kāi)關(guān)型上升指示L4開(kāi)關(guān)型四層指示L3開(kāi)關(guān)型三層指示L2開(kāi)關(guān)型二層指示L1開(kāi)關(guān)型一層指示F1LEFT數(shù)值型一層門(mén)開(kāi)F2LEFT數(shù)值型二層門(mén)開(kāi)F3LEFT數(shù)值型三層門(mén)開(kāi)F4LEFT數(shù)值型四層門(mén)開(kāi)F1flag開(kāi)關(guān)型一層門(mén)開(kāi)標(biāo)志F2flag開(kāi)關(guān)型二層門(mén)開(kāi)標(biāo)志F

8、3flag開(kāi)關(guān)型三層門(mén)開(kāi)標(biāo)志F4flag開(kāi)關(guān)型四層門(mén)開(kāi)標(biāo)志OPEN開(kāi)關(guān)型手動(dòng)開(kāi)門(mén)CLOSE開(kāi)關(guān)型手動(dòng)關(guān)門(mén)（2）屬性設(shè)置將開(kāi)關(guān)型變量的設(shè)置，以S1為例:基本屬性中的對(duì)象初值設(shè)置為0；數(shù)值型變量的屬性設(shè)置，以F1LEFT為例：基本屬性的對(duì)象初值設(shè)置為100，最小值為0，最大值為100，其他變量的設(shè)置與其相似。（3）MCGS中定義的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)如下：33動(dòng)畫(huà)連接在用戶窗口中雙擊“四層電梯模擬控制”窗口進(jìn)去動(dòng)畫(huà)組態(tài)。（1）指示燈的屬性設(shè)置。以一層電梯為例：選中指示燈雙擊，彈出單元屬性設(shè)置窗口，設(shè)置如下：其他幾層指示燈的屬性設(shè)置和上面基本相同，只要把表達(dá)式的值該成：第二層L2，第三層L3，第四層L4。(2

9、)電梯門(mén)的設(shè)置還是以第一層電梯為例：電梯左門(mén)的屬性設(shè)置如下：電梯右門(mén)的屬性設(shè)置與左門(mén)相似，不同點(diǎn)在于方向相反，如下圖：其余幾層電梯門(mén)的屬性與第一層的相同。（3）電梯上下運(yùn)動(dòng)設(shè)置屬性設(shè)置如下圖：（4）呼叫按鈕的設(shè)置以一層電梯為例：屬性設(shè)置如下圖：“腳本程序”與“可見(jiàn)度屬性”內(nèi)不設(shè)置參數(shù)。其他幾層和內(nèi)選呼叫的設(shè)置基本相似，只要把數(shù)據(jù)對(duì)象值操作的表達(dá)式改成對(duì)應(yīng)的即可，二層上呼U2,二層下呼D2，三層上呼U3,三層下呼D3，四層下呼D4，一層內(nèi)呼叫S1,二層內(nèi)呼叫S2，三層內(nèi)呼叫S3，四層內(nèi)呼叫S4。(5)手動(dòng)開(kāi)關(guān)門(mén)按鈕的設(shè)置手動(dòng)開(kāi)門(mén)的屬性設(shè)置如下：手動(dòng)關(guān)門(mén)與手動(dòng)開(kāi)門(mén)的設(shè)置類(lèi)似，把操作屬性中的表達(dá)式O

10、PEN改成CLOSE，腳本程序區(qū)別在于：34編制循環(huán)策略在“運(yùn)行策略”中，雙擊“循環(huán)策略”進(jìn)入，雙擊圖標(biāo)進(jìn)入“策略屬性設(shè)置”，把“循環(huán)時(shí)間”設(shè)為：100ms，按“確定”。雙擊進(jìn)入腳本程序編輯環(huán)境，程序如下：if L1=1 and UP=0 and F1flag=1 and F1LEFT0 then F1LEFT=F1LEFT-3if UP=1 and L1=1 and F1LEFT0 thenF2LEFT=F2LEFT-3if(UP=1 and L2=1)or(DOWN=1 and L2=1)and F2LEFT0 then F3LEFT=F3LEFT-3if(UP=1 and L3=1)or

11、(DOWN=1 and L3=1)and F3LEFT0 then F4LEFT=F4LEFT-3if DOWN=1 and L4=1 and F4LEFT-150)or(L3=1 or U3=1 or D3=1)and jiaoxiang-300)or(L4=1 or D4=1)and jiaoxiang-450)and(F1LEFT=100 and F2LEFT=100 and F3LEFT=100)and UP=1 then jiaoxiang=jiaoxiang-2轎廂上升控制if(L3=1 or U3=1 or D3=1)and jiaoxiang-300)or(L2=1 or U2

12、=1 or D2=1)and jiaoxiang-150)or(L1=1 or U1=1)and jiaoxiang=100 and F3LEFT=100 and F4LEFT=100)and DOWN=1 then jiaoxiang=jiaoxiang+2轎廂下降控制第四章 設(shè)備連接在MCGS組態(tài)軟件開(kāi)發(fā)平臺(tái)上，單擊“設(shè)備窗口”，再單擊“設(shè)備組態(tài)”按鈕進(jìn)入設(shè)備組態(tài)。在“設(shè)備工具箱”中，選中“通用串口父設(shè)備”和“三菱FX系列編程口”?；驹O(shè)置如下圖：第五章 PLC程序說(shuō)明51 I/O分配表5-1 I/O分配表52 PLC程序語(yǔ)句第六章 觸摸屏控制畫(huà)面及制作說(shuō)明第1頁(yè)制作開(kāi)機(jī)動(dòng)畫(huà)，其中校標(biāo)設(shè)置

13、為，換頁(yè)面按鈕跳轉(zhuǎn)至“主菜單”。第2頁(yè)設(shè)置主菜單，4個(gè)跳頁(yè)按鈕分別連接對(duì)應(yīng)的頁(yè)面。第3頁(yè)和第4頁(yè)設(shè)置操作說(shuō)明。第5頁(yè)設(shè)置系統(tǒng)操作。第6頁(yè)設(shè)置電梯外控制。第7頁(yè)設(shè)置電梯內(nèi)控制。第8頁(yè)設(shè)置實(shí)時(shí)監(jiān)控頁(yè)面。第七章 運(yùn)行調(diào)試第一步：將四層電梯的梯形圖寫(xiě)入PLC。然后關(guān)閉FX-2N軟件。第二步：檢查PLC與MCGS是否連接正常。第三步：操作電梯的控制面板，并觀察MCGS組態(tài)動(dòng)畫(huà)是否與之對(duì)應(yīng)。電梯由安裝在各樓層門(mén)口的上升和下降呼叫按鈕進(jìn)行呼叫操縱，其操縱內(nèi)容為電梯運(yùn)行方向。電梯轎箱內(nèi)設(shè)有樓層內(nèi)選按鈕S1S4，用以選擇需?？康臉菍?。L1為一層指示、L2為二層指示，SQ1SQ4為到位行程開(kāi)關(guān)。電梯上升途中只響應(yīng)

14、上升呼叫，下降途中只響應(yīng)下降呼叫，任何反方向的呼叫均無(wú)效。例如，電梯停在一層，在三層轎箱外呼叫時(shí)，必須按三層上升呼叫按鈕，電梯才響應(yīng)呼叫（從一層運(yùn)行到三層），按三層下降呼叫按鈕無(wú)效；反之，若電梯停在四層，在三層轎箱外呼叫時(shí)，必須按三層下降呼叫按鈕，電梯才響應(yīng)呼叫，按三層上升呼叫按鈕無(wú)效。第八章 小結(jié)在科學(xué)技術(shù)發(fā)展的推動(dòng)下，電梯技術(shù)將產(chǎn)生各種新的變化，新的功能?；赑LC的電梯傳動(dòng)控制系統(tǒng)充分利用PLC的功能，速度給定及波形均由軟件產(chǎn)生，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，體積小，操作更方便，更靈活。與MCGS組態(tài)動(dòng)畫(huà)配合起來(lái)更加形象生動(dòng)。展望未來(lái)，超高層建筑物的出現(xiàn)將需要發(fā)展更高的運(yùn)行速度的電梯，電梯工業(yè)產(chǎn)品將更加

15、五彩繽紛。超高速電梯、無(wú)機(jī)房電梯、磁懸浮電梯、無(wú)繩電梯、“綠色電梯”等電梯將會(huì)出現(xiàn)，它們必將會(huì)給我們的生活帶來(lái)更方便的服務(wù)?，F(xiàn)代電梯技術(shù)的發(fā)展，不僅代表著科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展，同時(shí)也標(biāo)志著人類(lèi)生活走向現(xiàn)代和文明。通過(guò)這次比較完整的電梯控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)，我擺脫了單純的理論知識(shí)學(xué)習(xí)狀態(tài)，和實(shí)際設(shè)計(jì)的結(jié)合鍛煉了我的綜合運(yùn)用所學(xué)的專業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)，同時(shí)也提高我查閱文獻(xiàn)資料、設(shè)計(jì)手冊(cè)、設(shè)計(jì)規(guī)范等其他專業(yè)能力水平，而且通過(guò)對(duì)整體的掌控，對(duì)局部的取舍，以及對(duì)細(xì)節(jié)的斟酌處理，都使我的能力得到了鍛煉，經(jīng)驗(yàn)得到了豐富?？傊?，這次課程設(shè)計(jì)讓我受益匪淺。第九章 問(wèn)題回答1如何使電梯的轎廂上下移動(dòng)到適當(dāng)?shù)奈恢?？答：在MCGS中，電梯轎廂是手繪的矩形，想讓它動(dòng)起來(lái)必須在其屬性設(shè)置里勾選出垂直移動(dòng)這個(gè)選項(xiàng)。而轎廂又不能隨便移動(dòng)，不然會(huì)超出屏幕范圍，所以得設(shè)置相應(yīng)的腳本程序，讓它有上下限值，并能在呼叫相應(yīng)的地方停下。具體程序可參見(jiàn)本電梯中的循環(huán)腳本“電梯上下腳本程序”。2如何使電梯具有開(kāi)關(guān)門(mén)功能？答：電梯想要實(shí)現(xiàn)開(kāi)關(guān)