煤礦井下乘人裝置電控系統(tǒng)設計(修改)

1、 畢業(yè)設計（論文）畢業(yè)設計（論文） 設計題目：煤礦井下乘人裝置 電控系統(tǒng)的設計 函 授 站： 山科大 專業(yè)班級： 工業(yè)電氣自動化 學生姓名 張洪磊 學生學號： 20072007 年年 1010 月月 1 1 日日 山東科技大學山東科技大學 繼續(xù)教育畢業(yè)設計任務書繼續(xù)教育畢業(yè)設計任務書 發(fā)給 專業(yè) 班學生 一、畢業(yè)設計題目： 煤礦井下乘人裝置 電控系統(tǒng)的設計 二、設計專題： 三、設計原始資料： 寧陽海力集團石橋煤礦-450 水平 架空乘人裝置電 控的設計 四、設計應解決下列各主要問題： 五、設計說明書應附有下列圖紙： 六、命題發(fā)出日期： 設計應完成日期： 2007.8 設計指導人（簽章）： 系

2、主 任（簽章）： 院 長（簽章）： 指導教師對畢業(yè)設計的評語指導教師對畢業(yè)設計的評語 指導教師(簽章)： 年 月 日 特特 邀邀 評評 閱閱 人人 意意 見見 評閱人(簽章)： 職 稱(簽章)： 年 月 日 答辯答辯( (考試考試) )委員會鑒定意見委員會鑒定意見 答辯(考試)成績： 鑒 定 意 見： 主 任(簽章)： 副主任(簽章)： 年 月 日 摘摘摘 要要要 煤礦井下乘人裝置（俗稱猴車）是一種以電機拖動索道，索道帶動吊 椅實現(xiàn)人員輸送的設備，可適用于比較惡劣的工作環(huán)境中的人員輸送，為 礦工提供了極大的便利。安全性和穩(wěn)定性是猴車最重要的性能指標，要保 證在坡度小于 30 度的情況下，猴車都

3、能安全穩(wěn)定的運行。 猴車電控系統(tǒng)設計主要包括 PLC 程序編寫，布線圖設計，傳感器的布 置，后臺監(jiān)控程序的編寫。本文采用以三菱 FX2N-48MR 為下位機，各類傳 感器進行直接數字控制（DDC），同時通過 485 通信，與上位機實現(xiàn)對整 個系統(tǒng)的監(jiān)控。同時在幾個重要的地點安裝攝像頭，監(jiān)視猴車的運行實況。 在軟件開發(fā)上，我選擇的是 BORLAND 公司的 DELPHI7.0，它支持面向對象 的編程，內置了包括數據窗口在內的多種對象類，可以方便地訪問數據庫， 具有效率高、成本低、質量高、功能強等特點，非常適合本系統(tǒng)的開發(fā)。 通訊使用的是 MSCOMM 控件，使用簡單，功能強大。視頻板卡采用的是海

4、 康威視第三代板卡，它性能穩(wěn)定，錄像效果好。 通過在山東棗莊礦業(yè)集團田陳煤礦一個多月的使用得出：本套系統(tǒng)能 夠安全穩(wěn)定的運行在煤礦井下，各種功能指標都能達到預定的要求，效果 良好。 關鍵字：猴車，可編程控制器，MSCOMM，DELPHI，RS485，監(jiān)控 Abstract The under colliery manned equip(usually called the monkey car) is a Equipment which runs in the model like that the electromotor makes the ropeway running and the

5、ropeway drives glider to make the body transfers come true. It can suits body transfers in very bad work environments and makes a bit of advantage for collier. Security and stability is the most important capability guide line. We must insure that it can run safely and stably in case of gradient bei

6、ng less than 30 degree. The monkey car electronic control system designing mostly includes PLC program compiling, deploy diagram designing, deployments of sensor and compiling of background surveillant program. Here we use MITSUBISHI FX2N-48MR as hypogyny machine, using each sensors for the direct d

7、igital control(DDC).While by using 485 communications, we makes surveillance on the whole system come true together with hypogyny machine. At the same time, we install camera vidicons in some important places to surveillance the real running instance of the monkey car. On software development, I cho

8、ose DELPHI7.0 developed by BORLAND company. It can sustain Object Orientation Program (OOP), and it contains lots of object classes including data window. So we can visit the databases expediently. All together, it is provided with a high efficiency, a low cost, a high quality and a strong function.

9、 We use the third edition collection card of HaiKangWeiShi video collection card for video collection card. Its capability is steady, and the effect of kinescope is perfect. During more than a month of being used in Shandong province Zaozhuang mining group Tianchen colliery, the system shows a safet

10、y and balance face on running under colliery. Each function guide line can reach the aim as expect and the effect is perfect. Key words: Monkey car, PLC, MSCOMM, Delphi, RS485, Surveillance 目目 錄錄 1 緒論9 1.1 煤礦井下乘人裝置的介紹9 1.2 猴車控制系統(tǒng)的現(xiàn)狀及前景10 1.3 研究的目的與意義11 2 控制系統(tǒng)分析13 2.1 工作原理13 2.2 電控系統(tǒng)的組成13 2.3 系統(tǒng)的功能分析

11、14 2.4 對系統(tǒng)操作的設定15 3 系統(tǒng)硬件設計17 3.1 系統(tǒng)配置17 3.2 通訊及接線18 3.3 PLC 輸入輸出接線端子的分配 21 4 軟件開發(fā)22 4.1 軟件設計思路22 4.2 DELPHI 編程軟件及 MSCOMM 控件的介紹22 4.2.1 DELPHI 介紹22 4.2.2 使用 MSCOMM 控件23 4.3 FX-485PC-IF 通信協(xié)議 25 4.4 界面設計 26 4.4.1 主界面26 4.4.2 事件記錄界面27 4.4.3 通訊設置畫面28 4.5 主程序設計29 4.5.1 程序中使用的函數29 4.5.2 串口掃描31 4.5.3 數據庫的寫入

12、32 4.6 下位機程序的設計33 5 安裝調試與運行測試36 5.1 程序打包36 5.2 系統(tǒng)調試 36 5.3 現(xiàn)場運行及調試38 結 論39 致 謝40 參考文獻41 1 緒論 1.1 煤礦井下乘人裝置的介紹 煤礦井下乘人裝置俗稱猴車, 是用于礦井斜巷人員運輸的一種工具。 隨著礦井的大型化發(fā)展和開采深度的增加, 如何既能減少人員上下井的體 力消耗, 又能安全舒適地運送人員,是廣大煤礦工作者一直致力研究的一 項工作。經過多年的實踐, 猴車成為了礦井的首選, 它以安全性而得到各 礦務局的支持。跟過去的罐籠車相比，它投資少，使用簡單。本文比較系 統(tǒng)地闡述了礦井猴車的控制系統(tǒng)設計過程。 猴車的

13、工作過程如圖 1.1： 圖 1.1 猴車工作過程示意圖 猴車機頭主要由一臺主電機和一臺抱閘電機（必要時加一臺輪邊制動 器）及一個大的驅動輪組成。如圖 1.2 所示： 圖 1.2 猴車機頭現(xiàn)場示意圖 機尾由一個尾輪及一個配重塊組成，配重塊用來漲緊鋼絲繩,中間用一 系列小托轉支撐鋼絲繩，同時在轉彎時，有很多抗繩輪，防止鋼絲繩脫落。 鋼絲繩上掛有很多吊椅，沿途裝有各種保護開關及急停按鈕，加以電氣保 護。 猴車速度一般在 0.91.2m/s 之間，人離地高度只有 0.5 米左右，所以， 即使有事故發(fā)生，人也可以馬上跳下來，其安全性可想而知。而且，各輪 子上都有一層耐磨橡膠，不會產生火花，所以，就算在瓦

14、斯?jié)舛缺容^高的 環(huán)境中也可以安全運行。 1.2 猴車控制系統(tǒng)的現(xiàn)狀及前景 猴車電控過去都是采用純繼電器控制, 它存在很多缺點：當保護開關 增多時線路變得很復雜，而且不便于接線，設計困難，維修困難，安全性 差，觸點多，也不能顯示各種保護。后來一些廠商都改用 PLC 進行集中控 制，它主要由一臺防爆箱包裝起來，外面使用一個控制臺對其進行控制。 如圖 1.3 所示： 圖 1.3 防爆箱及操作臺 集中控制原理簡單，接線簡單，維修方便，安全性更高，所以各猴車 廠家都采用了集中控制。最近一些大型礦業(yè)集團還要求采用雙機控制，即 上位機控制下位機，下位機控制電機及其它保護開關的方式。從而實現(xiàn)遠 程監(jiān)控，使得控

15、制更方便，更加人性化，減少了操作人員，提高了生產效 率。 目前國內主要有幾家猴車電控系統(tǒng)的廠家，其中規(guī)模比較大的有：唐 山智達自動化有限公司，唐山智誠電氣公司等，他們?yōu)楹镘囯娍靥峁┝艘?套比較標準，通用的系統(tǒng)。 1.3 研究的目的與意義 隨著猴車的廣泛應用，猴車的電控系統(tǒng)也有所發(fā)展。各種電氣保護也 在不斷增加，從而控制變得更加復雜。當故障發(fā)生時，猴車保護開關作用， 自動停車。然而有很多時候故障發(fā)生是由于礦工不小心碰到保護開關或者 傳感器而造成的，保護作用后，不得不復位后才能啟動。而且，在安全的 前提下，保護開關是不能被撤走的。因此礦上不得不派人來維護猴車。為 此我們設計本套電控系統(tǒng)，它采用雙機

16、控制，在礦井下的集控室就能看到 猴車的運行狀態(tài)，并能控制猴車開停車，預警等，而且在關鍵位置安置了 攝像頭，能實時看到現(xiàn)場的信息，這樣大大提高了工作效率，控制也更為 簡便。 本文從硬件到軟件，詳細介紹了猴車雙機電控系統(tǒng)的原理，結構，硬 件實現(xiàn)，上位機軟件的設計，PLC 程序設計，以及調試情況。 1.4 本文的主要工作 本文第二章介紹了系統(tǒng)原理，功能。第三章介紹了硬件的設計。第四 章詳細介紹了軟件的開發(fā)。在第五章介紹了安裝調試及運行測試。 2 控制系統(tǒng)分析 2.1 工作原理 猴車電控系統(tǒng)的主要工作原理是：由控制臺或上位機啟動按鈕控制 PLC 啟動輸入，PLC 通過程序輸出一個控制信號給抱閘電機繼電

17、器,經過 兩秒延遲后接通主電機繼電器，主電機繼電器將信號傳到 QBZ 隔爆磁力 啟動器或軟啟動來使電機啟動。通過控制臺或上位機的停止，復位，急停， 檢修等按鈕信號輸入到 PLC 來實現(xiàn)停機，復位，檢修等功能。外部各保護 開關通過電纜將信號傳到 PLC 中，實現(xiàn)自動開機，停機。保護等功能。 上下人紅外開關只檢測溫度，能準確檢測人員，這樣當人在上車站臺 經過時，系統(tǒng)可以自動開車，快要到站時，下人感應開關作用，接通語音 提示開關。各種保護開關和傳感器如：越位行程開關，脫繩保護開關，速 度傳感器直接將信號傳到 PLC 內，然后經過處理，將結果顯示到控制臺的 顯示屏上。當速度小于或大于額定速度，或任一保

18、護開關作用時，便觸發(fā) 保護事件，使猴車停機，同時將保護事件顯示在控制臺顯示屏上,只有復位 以后才能再次開機。 上位機通過 FX-485PC-IF 及 FX0N-485ADP，F(xiàn)X2N-CNV-BD 三個通 訊擴展模塊與 PLC 連接，通過 485 串口通信，將控制信號傳送到 PLC， 同時，讀取 PLC 的中間繼電器和數據寄存器，將 PLC 的狀況反映到上位 機程序中來，達到控制臺上顯示及控制的相同效果。 2.2 電控系統(tǒng)的組成 猴車控制系統(tǒng)以 PLC 為主要控制單元，控制操作臺及語音箱作為操作 及報警設備，PLC 外圍開關，傳感器構成保護系統(tǒng)。由上位機及 PLC 通 信擴展模塊構成軟控制系統(tǒng)

19、，然后采用了 QBZ 系列隔爆真空磁力啟動器 （或軟啟動，變頻器）組成的電源系統(tǒng)。系統(tǒng)框架圖如圖 2.1 所示： PLC DIDO 各種按鈕 上下人傳感 器 速度傳感器 保護開關 通訊模塊 上位機 主電機 制動電機 鋼 絲 繩 AC127 狀態(tài)顯示 圖 2.1 猴車控制系統(tǒng)框架 2.3 系統(tǒng)的功能分析 系統(tǒng)基本功能有： 無人值守控制，啟動前預警，這樣只要有人到上人傳感器感應范圍，系 統(tǒng)就可以自動開車，當最后一個人下車時，系統(tǒng)就能自動關機。 可實現(xiàn)索道沿線拉停車，當系統(tǒng)出現(xiàn)故障，但保護開關卻沒有作用時， 或者出現(xiàn)意外緊急情況時，就可以通過沿線拉停來實現(xiàn)緊急停車，每 80 米安裝一個。 索道欠速、

20、過速保護，當速度超過額定值的 120%時會出現(xiàn)超速飛車， 這樣會造成吊椅搖晃，甚至可能把人甩出吊椅。因此超速保護是很必要 的。而欠速保護是為了保護電機，當負載過重時，電機可能會出現(xiàn)過載， 因此必須設定欠速保護。 減速機 可實現(xiàn)電機失壓，斷相，過載保護，由防爆磁力啟動器或變頻器完成 此任務。 掉繩脫槽自動保護，當吊椅晃動嚴重時，可能會導致鋼絲繩掉落，這是 比較危險的，因為鋼絲繩一掉，吊椅就會全部卡在一個地方，這樣，給 維修造成了極大的困難，而且會給設備造成嚴重的損害。 重錘落地保護，鋼絲繩漲緊保護 。 索道運行狀態(tài)，上下人計數和速度顯示。 遠程控制，狀態(tài)顯示，及主要位置攝像顯示。 其它功能由客戶

21、提出，如自動復位，語音報警等 2.4 對系統(tǒng)操作的設定 啟動：啟動按鈕按下后（包括上位機及控制臺的按鈕） ，系統(tǒng)連續(xù)三次 發(fā)出數秒預警信號，到第三次預警時系統(tǒng)立即啟動，制動器電機啟動，制 動器松閘解除制動，3 秒后主電機啟動；若無人職守，正常停機后，可通 過機頭或機尾的上人檢測紅外傳感器信號啟動系統(tǒng)。 停車：正常停車-按下停車按鈕（包括上位機及控制臺的按鈕） ，主電 機停止運行，制動器抱閘，猴車停止運行 延時停車-根據索道長度及速度，可計算出一次運送人員所要時 間，當最后一人下車后，索道將延時一定時間運行后 自動停車。達到省電的目的。 保護停車-當保護開關閉合時，猴車停止，只有復位以后猴車才

22、能重新啟動。有的保護開關不是特別重要時（如越位 保護，欠速打滑等） ，可由客戶提出要不要延時自動 復位。 檢修：當自鎖檢修按鈕按下時，系統(tǒng)將甩開系統(tǒng)所有保護進行開停車，此 模式只有在專業(yè)檢修人員進行維修的時候才進行運行。 急停：當自鎖急停按鈕按下時，系統(tǒng)將不能開機，進入鎖定狀態(tài)。 當控制臺上的檢修或急停按鈕按下時，上位機的檢修和急停按鈕失 效。 復位：將 PLC 中的各種保護開關及數據寄存器置 0,返回到初始狀態(tài)。 呼叫（預警）：當有情況發(fā)生時，可通過呼叫鈕進行報警。 3 系統(tǒng)硬件設計 3.1 系統(tǒng)配置 控制裝置電源為 127V 交流電源，取自照明信號電源。在 PLC 的選型 上，我們選擇了三

23、菱的優(yōu)秀門口 FX2N，它是 FX 系列中最高級的模塊， 它擁有無以匹及的速度、高級的功能，邏輯選件及定位控制等，驅動能力 強。根據需要，我們選擇了 48 點，晶體管輸出的 FX2N-48MT，它完全可 以勝任我們的要求。由于通信的需要,我們還配置了 FX0N-485-ADP(485 通 信模塊)及 FX2N-CNV-BD(FX0N 信號轉換為 FX2N 信號)，在干擾比較小 的情況下，它們組合能驅動 1000 多米的 485 通信。 控制箱內除了以下幾個器件外，還配置了 8 個繼電器，分別用來控制 電機，抱閘電機，輪邊制動器等電路，還配置了兩個接線端子排分別接輸 入輸出及電源，使接線更為簡便

24、 在操作臺臺內有：四個點動開關及指示燈：啟動，停止，預警（呼 叫） ，復位分別控制開停，報警，復位。兩個自保型常動開關及指示燈： 檢修，急停來控制特殊情況的若干保護開關指示燈。 五個七段數碼顯 示管分別用來顯示速度及內載人數 在猴車周圍配置了:速度傳感器 1 個，配合 8 個小磁鐵，一般安裝在 機頭的一個托輪上。若干拉停器，由索道長度決定，80 米一個，用于緊 急停車 上下人紅外傳感器四個，當中途有站時可適當增加，用于上人 自動開車及下人語音提醒。 越位行程開關兩個防止吊椅載人越過驅動 輪或尾輪。 光電脫繩保護開關兩個，一般安裝于變坡點容易掉繩的地 方。紅外開關放置在鋼絲繩正上方，當繩子掉落時

25、，開關斷開，系統(tǒng)關機。 重錘下限及漲緊保護行程開關兩個，用于保護機尾的重錘，當重錘超 過下限時，說時鋼絲繩已經太松，須要維護了，當張緊保護作用時，表示 鋼絲繩太緊，或載人太多，亦須派人維修了。 由于遠程監(jiān)控的須要，我們配置了一臺工控機，選用的是研華工控機， 它性能穩(wěn)定，適應環(huán)境好。根據軟件要求，我們在工控機內安裝 WINDOWS 2000 SP4 版，由于工控機還須顯示多路視頻信號，因此還配置 了視頻采集卡一張，采用的是海康威視第三代 HC4008 系列 8 路采集卡。 此外，還配置了通訊用的三菱 FX-485PC-IF 通信模塊一塊，用于將上位機 的 232 信號轉化為 485 信號，傳達到

26、下位機。 硬件布置及接線圖如下： 圖 3.1 控制系統(tǒng)硬件分布圖 上圖中，PLC 及其擴展，配件都在 FBX 防爆箱中，外圍保護開關分布在 猴車周圍，機尾在必要時配置一電源，防止 PLC 供電不足。 3.2 通訊及接線 上位機跟三菱 PLC 通信有兩種方式，一種是通過編程口直接進行 RS232 通信，另一種是上位通過 RS232 口用 FX-485PC-IF 轉換成 RS485 信號再進行通信，前者傳輸距離近，不利于遠程控制，而且控制不夠靈活， 只能控制單臺 PLC。 而后者則可控制多臺 PLC（最多 16 臺） ，且命令方式靈活，通信協(xié)議簡單， 傳輸距離遠（全部采用 485ADP 時可傳 1

27、000 米） 。所以我們采用的是第二 種通信方式。FX-485PC-IF與單臺 PLC 通信接線如圖 3.2 所示： 圖 3.2 FX-485PC-IF 與單臺 PLC 通信 FX-485PC-IF與多臺 PLC 通信時傳輸圖如圖 3.3 所示： 圖 3.3 FX-485PC-IF 通訊接線圖 上位機通過 RS232 與 FX-485PC-IF 相連，由于 FX-485PC-IF 的 232 端 是 25 針，而 PC 端是 9 針。所以自制了一根通訊線，接線圖如下： 9 針 2RXD 3TXD 5SG 25 針 2TXD 3RXD 7FG 圖 3.4 上線機與 FX-485PC-IF RS2

28、32 接線示意圖 FX-485PC-IF 再通過雙絞線與 PLC 相連， 圖 3.5 FX-485PC-IF 與 FX-485ADP 接線圖 FX2N-485BD 是在近距離時使用，最大長度不能超過 200 米，而 FX0N-485ADP 可驅動 1000 米，不過當與 FX2N 配合使用時，F(xiàn)X0N- 485ADP 要配上 FX2N-CNV-BD 才能使用。 3.3 PLC 輸入輸出接線端子的分配 為了對以前版本的設備兼容，大部分引腳功能設置都繼承了以前的設 定，只增加了一些新的功能引腳，分配表如表 3.1 所示： 表 3.1 PLC 輸入輸出引腳分配表 PLC 輸入引腳 用途 PLC 輸出

29、引腳 用途 X0速度傳感器輸入Y0預警輸出 X1備用Y1欠速顯示 X2復位Y2脫索顯示 X3檢修（顯示）Y3越位顯示 X4急停（顯示）Y4啟動（顯示） X5猴車啟動Y5抱閘繼電器 X6猴車停止Y6備用 X7越位開關Y7油泵電機繼電器 X10備用Y10釋放電磁閥 X11脫索保護Y11抱閘電磁閥 X12拉停Y12下人點語音提示 1 X13起點（終點）上人Y13下人點語音提示 2 X14起點下人檢測Y14超速顯示 X15輪邊行程開關Y15人員增計數 X16終點下人檢測Y16人員減計數 X17備用Y20 X20重錘保護Y21 X21備用Y22 X22漲緊保護Y23 速度顯示 4 軟件開發(fā) 4.1 軟件

30、設計思路 根據 FX-485PC-IF 通信協(xié)議，上位機能讀、寫 PLC 的 X, Y, M, D, T, S 設備，但 PLC 只有在 1:1 通信時才能給上位機發(fā)送信息，當 1：N 通信時， PLC 則不能發(fā)信息到上位機中。當 PLC 給上位機發(fā)信息時，PLC 程序變 得更復雜，上位機程序也變得復雜，但實時性很好。由于本系統(tǒng)實時性要 求不是很高，所以在選取數據獲取方式時我們采用上位機定時主動掃描的 方式來獲取 PLC 狀態(tài)。 獲取信息時，由于一般開關接通時間比較短，不容易被掃描到，所以 我們采用自鎖的方式，將結果保存到 PLC 的中間寄存器中，這樣易于集中 讀取，同時，當 PLC 輸入輸出

31、重新設計時，不須再重新編寫和編譯程序， 而只須更改 PLC 中輸入輸出相對應的中間繼電器（M）即可。 對于寫入 PLC 的操作，由于寫入 PLC 的輸入端 X 時，只能寫入一個 脈沖，不能保持狀態(tài)，因此，我們選擇的是寫入中間繼電器 M, 由 M 再來 控制輸出 Y, 這樣即能自保，也能減少 PLC 程序的編寫，同時，當輸入輸 出口更改時也只須更改相應的 M 即可，不須再編譯程序。 4.2 DELPHI 編程軟件及 MSCOMM 控件的介紹 4.2.1 DELPHI 介紹 Delphi 是 Borland 公司研制的新一代可視化開發(fā)工具，它集中了第三 代語言的優(yōu)點。以 Object Pascal

32、 為基礎，擴充了面向對象的能力，并且 完美地結合了可視化的開發(fā)手段。Delphi 自 1995 年 3 月一推出就受到了 人們的關注，并在當年一舉奪得了多項大獎。 Delphi 的出現(xiàn)打破了 V 承可視化編程領域一統(tǒng)天下的局面。并且 Delphi 使用了本地編譯器直接生成技術，使程序的執(zhí)行性能遠遠高于其它 產品生成的程序。它還是真正的面向對象的編程語言。PASCAL 語言的嚴 謹加上可視化的優(yōu)勢和強大的數據庫功能使得它有充分的資本和微軟的 VB 叫板。許多人當時都認為 Pascal 是最有前途的程序設計語言，并預測 Delphi 將會成為可視化編程的主流環(huán)境。 Delphi 在編好程序后自動轉

33、換成.EXE 文件它運行時速度比 VB 快， 而且編譯后不需要其他的支持庫就能運行。它的數據庫功能也挺強的，是 開發(fā)中型數據庫軟件理想的編程工具。 4.2.2 使用 MSCOMM 控件 Microsoft Communications Control（以下簡稱 MSComm）是 Microsoft 公司提供的簡化 Windows 下串行通信編程的 ActiveX 控件，它 為應用程序提供了通過串行接口收發(fā)數據的簡便方法。它是微軟為 VB5.0/6.0 通信編程時提供的一系列標準通信命令的接口，為應用程序提 供串行通訊功能。MSComm 控件在串口編程時非常方便，程序員不必去 花時間去了解較為復

34、雜的 API 函數，而且在 VC、VB、Delphi 等語言中均 可使用。 MSCOMM 它提供了兩種處理通信問題的方法：一是事件驅動 (Eventdriven)方法，二是查詢法。在此我們使用的是查詢方式 MSComm 控件有很多重要的屬性，其中常用的最重要的有： CommPort 設置并返回通訊端口號。 Settings 以字符串的形式設置并返回波特率、奇偶校驗、數據位、停 止位。 PortOpen 設置并返回通訊端口的狀態(tài)。也可以打開和關閉端口。 Input 從接收緩沖區(qū)返回和刪除字符。 Output 向傳輸緩沖區(qū)寫一個字符串。 根據 FX-485PC-IF 通信協(xié)議，我們選擇的通信格式為

35、 波特率：9600, 無校驗，7 位數據位數，1 位停止位數。 在 PLC 中通過特殊寄存器 D8120 來設定通訊格式，即使用如下命令進行 設定 M8002 MOV H6080 D8120 M8002 MOV H0 D8121設定站號為 00，總共可設 16 個站 M8002 MOV K6 D8129設定超時檢查時間為 60ms 在上位機 DELPHI 中，通過如下命令進行設定： MSComm1.Settings:=9600,N,7,1; /設置波特率為 9600，偶校驗，7 個 數據位，1 個停止位 MSComm1.InputLen:=0; /在讀操作時讀取接收緩沖區(qū)的所有數據 MSCom

36、m1.InBufferSize:=1024; /設置接收緩沖區(qū)為 1024 字節(jié) MSComm1.OutBufferSize:=512; /設置發(fā)送緩沖區(qū)為 512 字節(jié) MSComm1.InBufferCount:=0; /清除接收緩沖區(qū) MSComm1.OutBufferCount:=0; /清除發(fā)送緩沖區(qū) MSComm1.InputMode:=ComInputModeText; /置為 ASC輸入方式 MSComm1.DTREnable:=True; /置 DTR 有效 MSComm1.RTSEnable:=True; /置 RTS 有效 MSComm1.PortOpen:=True;

37、/打開串口 只有當 PLC 跟 DELPHI 的設定完全一致時，通信才會成功。 4.3 FX-485PC-IF 通信協(xié)議 FX-485PC-IF RS485 Interface Unit Users Manual書中除了介紹通信 連接方式，通信格式外，還介紹了通信的命令。常用的幾個命令格式如下： 1. 批位讀（批量讀取位設備最多可讀取 256 個） ，格式如下圖 格式為：ENQ+站號+PC 號 +BR + 等待時間+起始設備+設備數+校驗 和 2. 批字讀（批量讀取字設備或位設備，最多可讀取 64 個字設備，256 個 位設備，結果以 1 進制數給出） 格式為：ENQ+站號+PC 號 +WR

38、+ 等待時間+起始設備+設備數+校驗 和 3. 批位寫（批量寫入位設備，最多可寫 256 個位設備，以二進制形式寫 入） 格式為：ENQ+站號+PC 號 +BW + 等待時間+起始設備+設備數+數據 +校驗和 4. 批字寫（批量寫入位設備或字設備，最多可寫 256 個位設備，64 個字 設備，結果以 16 進制形式給出） 格式為：ENQ+站號+PC 號 +WW + 等待時間+起始設備+設備數+數據 +校驗和 5. 選擇性位寫（選擇性地寫入位設備，最多可寫入 20 個位設備） 格式為：ENQ+站號+PC 號 +BT + 等待時間+設備數+設備+數據+設備 +數據.+校驗和 6. 選擇性字寫（選擇

39、性地寫入字設備，最多可寫入 20 個字設備） 格式為：ENQ+站號+PC 號 +WT + 等待時間+設備數+設備+數據+設備 +數據.+校驗和.2 通過通信協(xié)議，我們只須按照協(xié)議里的規(guī)定的格式收發(fā)信息即可達到 監(jiān)控的目的。 由通信協(xié)議的讀命令可知，一次可讀取大量位設備或字設備，這樣可 以大大提高掃描效率。因此本軟件通信全部使用連續(xù)的中間繼電器 M 及 數據寄存器進行信息交換。分配如表 4.1 所示： 表 4.1 中間繼電器分配表 按鈕 M300啟動M301停止 M302呼叫M303復位 M304檢修M305急停 狀態(tài) M310啟動（狀態(tài)）M317機頭越位 M311急停（狀態(tài)）M318機尾越位

40、M312檢修（狀態(tài)）M319重錘保護 M313拉停M320張緊保護 M314欠速D300速度 M315超速D301剩余時間 M316脫繩D302內載人數 4.4 界面設計 4.4.1 主界面 本系統(tǒng)軟件需要實現(xiàn)功能主要是能顯示狀態(tài)，能發(fā)送控制命令到 PLC。所以界面設計上比較簡單。主界面主要由一張能轉動的猴車圖片和 六個按鈕，以及所有保護狀態(tài)的蘭色靜態(tài) SHAPE。如圖 4.1 所示： 圖 4.1 上位機控制系統(tǒng)主界面 圖中啟動，停止，復位，呼叫按鈕都是點動按鈕，點擊時會發(fā)送 寫命令到 PLC 中，而急停和檢修則是自保型按鈕，當急停點擊一次時， 按鈕會呈現(xiàn)出下凹狀態(tài)，而第二次點擊時，按鈕將會還

41、原為普通狀態(tài)， 當軟件檢測到 PLC 控制臺端的急停及檢修按鈕按下時，按鈕會自動變?yōu)?按下狀態(tài)。服從以硬控制為主，軟控制為從的控制方式。 當本軟件檢測到猴車在運行（M310=1）時，圖中的猴車圖片開始轉動。 同時，開始獲取速度，剩余時間，內載人數及各保護開關的狀態(tài)，并顯 示在圖框中，當保護開關狀態(tài)改變時，圖中的藍色 SHAPE 跟著變色。且 猴車圖片停止轉動。只有當復位了以后才能再次重新開機。 4.4.2 事件記錄界面 為了便于故障跟蹤記錄,我們使用 ACCESS 數據庫來記錄發(fā)生過的故障,使 用 DBGRID 繪制了記錄表格，界面如圖 4.2 所示： 圖 4.2 事件記錄界面 表中記錄了猴車

42、編號(用于多套猴車時)，事件，事件發(fā)生時間，用戶可 以在備注欄上添加備注，這樣方便以后查閱。 4.4.3 通訊設置畫面 通訊設置是為了方便用戶，可以設置端口號為 COM1COM8,同時可以 檢測通訊是否成功。畫面如圖 4.3 所示： 圖 4.3 通訊設置界面 當用戶選擇一個端口時，程序會自動初始化為用戶選中的商品，為避 免錯誤發(fā)生，程序中設置了一個自動檢測端口的函數，如果系統(tǒng)端口不存 在時。系統(tǒng)會彈出一對話框， 內容是：“系統(tǒng)沒有此端口” ；這樣讓系統(tǒng)保持原有的設定。底下的提示 可以告訴用記系統(tǒng)中存在的端口。 4.5 主程序設計 4.5.1 程序中使用的函數 根據通信協(xié)議里的收發(fā)數據的格式，每

43、個通信數據包結尾都必須包 含有較驗和，且效驗和只取最后兩位，為些編寫了以下函數來計算較驗和： 函數定義如下： function checksum(data:ShortString):string; /計算較驗碼,并截取最后兩位 var i,re:integer;/保存中間結果 dataleng:integer;/數據長度 begin re:=0;/初始化 dataleng:=length(data);/取長度 for i:=1 to dataleng do re:=re+ord(datai);/將所有的檢驗碼加起來，保存到 RE 中。 result:=copy(inttohex(re,2),l

44、ength(inttohex(re,2)-1,2);/取最后兩們 end; 讓保護開關的 SHAPE 變紅色，從而顯示出保護狀態(tài)，函數如下： function bered(sender:tobject):string;/定義 begin if (sender is tshape) then/如果是 SHAPE 則讓它的 BRUSH 變紅 begin (sender as tshape).Brush.Color:=clRed; end; if (sender is tstatictext) then/如果是靜態(tài)字體，剛使字變紅。 begin (sender as tstatictext).col

45、or:=clred;/字體背景變紅 (sender as tstatictext).Font.Color:=clYellow;/字體顏色變黃 end; end; 為了方便檢測故障，特寫以下通訊測試函數 function tform1.testcom():integer; /測試通訊 var temp:string; p:Pchar; c:char; begin mscomm1.Output:=chr(5)+00FFTT005ABCDE78;/發(fā)送測試信息 sleep(delaytime);/延時 temp:=mscomm1.Input;/取信息 p:=Pchar(temp);/處理信息 c:=p0; if temp= then result:=1 / 通訊失敗,請重新設置端口 else if (ord(c)=