基于组态王的电梯控制
毕业设计（论文）题目基于组态王的电梯控制
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2013年XX月X日
摘要
电梯在日常生活和公司中应用非常广泛,尤其是在高层建筑楼房中应用很多,它已经成为城市物质文明的一种标志。现在的电梯大多由PLC控制，PLC控制具有较大的灵活性,改变程序即可改变功能,具有编程方便、抗干扰能力强、安装维护方便等优点,但PLC控制系统不能立刻直观地看到运行状态,而采用组态王和PLC的控制系统,可以非常直观地看到电梯是如何运作的,也可通过组态王软件的模拟运行检测自己编程的对与错,同时监控整个运行过程，从而进行改进以达到设计要求。
关键词：组态王控制系统监控
Abstract
Elevator is widely used in daily life and in the company, especially the applicationin the high-rise building in many buildings, it has become a kind of marking of the City material civilization. Now most of the elevator by the PLC control, PLC control has the advantage of flexibility, the procedures can be changed to change function, has convenient programming, strong anti-jamming ability,convenient installation and maintenance, but the PLC control system can not be immediately intuitive to see the running state, and the control system usingKingview and PLC, can be very intuitive to see the elevator how to operate, can also through the simulation running Kingview software testing their programmingof right and wrong, and at the same time, monitor the whole process, which is improved to meet the design requirements.
Keywords:Kingview control monitoring system
目录
第一章前言 (1)
第二章 PLC和组态王的基础介绍 (2)
2.1可编程控制器的介绍 (2)
2.2组态软件的介绍 (2)
第三章组态王监控电梯的制作过程 (4)
3.1创建工程 (4)
3.2构造画面 (5)
3.3配置设备 (5)
3.4构造数据库 (6)
3.5建立动画连接 (7)
3.6编写命令语言 (8)
3.7运行调试 (12)
第四章总结 (14)
谢辞 (15)
参考文献 (16)
附件 (16)
第一章前言
1.1 课题的意义
利用组态王KingView6.53制作电梯监控系统的设计过程,该系统与PLC控制系统进行实时数据交换,在组态监控画面上能实时反映电梯的运行状态,并能通过监控画面控制电梯运行状态,从而实现对电梯运行状态的双向控制。这种用组态王建立的四层电梯软件模型,对建立双梯以及多梯软件模型提供了思路,并且在应用中容易实现监测,因此有较大的应用价值。
1.2 课题的背景
电梯作为建筑物内的一种主要交通工具，向人们提供安全、快速、舒适的垂直交通运输服务，随着建筑物向高层化和大型化方向发展,特别是近年来由于智能大楼的出现，电梯控制系统变得越来越复杂，可编程控制器和交流调速控制在电梯领域的广泛应用，使电梯的舒适性和安全性及智能化程度得到大的提高。而利用组态王来监控这个系统达到实时运转的状态。电梯的远程监控是智能化楼宇的一部分，其内涵的实质是在信息技术系统的平台上把需求目标、应用功能与系统相关各个要素紧密地整合在一起以达到智能化整体目标。表现为建筑物内的信息参数处于可观测能控制的状态；建筑物能迅速响应用户的各种需求。确定最有效的方式为用户提供便捷、舒适富有创造力的环境。计算机、通讯技术的发展，使大楼的信息得以快速传递，从而可实现大厦智能化的电梯首先要与智能化的大厦所有自动化信息系统联网，如与消防、保安楼宇设备控制等系统交互联系，使电梯成为安全舒适、高效优质的服务工具。
2013届广西城市职业学院毕业论文
第二章 PLC和组态王的基础介绍
2.1 可编程控制器的介绍
可编程序扩及控制器（PLC，Programmable Logic Controller）是上世纪60 年代末在美国首次出现的，它是一种数字运算操作的电子系统，专为在工业环境下应用而设计。它采用了可编程序的存储器，用来在其内部存储执行逻辑运算、顺序控制、定时、计算和算术运算等操作的指令，并通过数字式和模拟式的输入输出，控制各种类型的机械或生产过程。PLC 是微机技术与传统的继电接触控制技术相结合的产物，它克服了继电器控制系统中机械触点的界限复杂、可靠性低、功耗高、通用性和灵活性差的缺点，充分利用微处理器的优点。
可编程控制器对用户来说，是一种无触点设备，改变程序即可改变生产工艺，因此可在初步设计阶段选用课编程控制器，在实施阶段再确定工艺过程。另一方面，从制造生产可编程控制器的厂商角度看，在制造阶段不需要根据用户的订货要求专门设计控制器，适合批量生产。由于这些特点，可编程控制器问世以后很快收到工业控制界的欢迎，并得到迅速的发展。目前，课编程控制器已成为工厂自动化的强有力工具，得到广泛应用。
2.2 组态软件的介绍
所谓组态软件就是一个快速建立计算机监控系统界面的软件工具，英文为HUMAN AND MACHINE INTERFACE（简称为HMI），它运行于Windows 2000/Windows XP/Windows NT4.0中文平台的中文界面人机界面软件，用组态王软件所作的监控系统可以对大量的现场控制设备进行控制，实时采集各种参数，能对各种事件做出反应，进行报警处理，并可以对数据进行历史记录。组态王还可以和其他应用程序进行数据交换，如：EXCEL、ACCESS、VB以及专家系统等。使用组态软件可以不必关心复杂的通信协议、繁琐的图形处理、枯燥的数字系统，无需编写大量的程序代码，设计者只需按照使用说明绘制图形界面，进行I/O设备的连接，编写简单的命令语言，就可以完成一个监控系统的设计。由于它易于学习和使用，并且软件内拥有丰富的工具箱、图库和操作向导，因此也可以方便的使用户构造适应自己需要的“数据采集系统”。组态王软件包由工程管理器
（TOUCHEXPLORER）、工程浏览器（PROJMANAGER）和画面运行系（TOUCHVEW）三部分组成。在工程浏览器中可以查看工程的各个组成部分，也可以完成数据库构造、定义外部设备等工作；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。画面的开发和运行由工程浏览器调用画面制作系统TOUCHMAK和运行系统TOUCHVEW来完成。TOUCHMAK 是应用工程的开发环境。需要在这个环境中完成画面设计、动画连接等工作。TOUCHMAK具有先进完善的图形生成功能；数据库提供多种数据类型，能合理地提取控制对象的特性；对变量报警、趋势曲线、过程记录、安全防范等重要功能都有简洁的操作方法。组态王软件是一个易用性、开放性和集成能力的通用组态软件。
第三章组态王监控电梯的制作过程
3.1创建工程
点击工程管理器上的“新建”图标，弹出[新建工程向导之一], 点击“下一步”执行下一步操作,弹出[新建工程向导之二],选择要保存工程文件的路径, 点击“下一步”进入[新建工程向导之三], 如图4所示:在“工程名称”处写上“电梯控制的过程”（组态王中的工程名称是唯一的，不能重名），在“工程描述”处写上“电梯监控系统”，点击“完成”按钮。
3.2 构造画面
在工程浏览器---电梯控制过程窗口上，单击[新建]图标，弹出[新画面]对话框,如下图所示：
3.3 配置设备
在组态王工程浏览器下，单击“设备”，双击目录内容显示区中的“新建”图标，在出现的[设备配置向导]中单击“PLC”中的“亚控”，在“亚控”中选择“仿真PLC”后，单击“COM”，如图所示。然后单击“下一步”弹出[设备配置向导—逻辑名称]对话框，在要安装的设备指定唯一的逻辑名称处输入“PLC”，然后单击“下一步”弹出[设备配置向导—选择串口号]对话框，在串行设备中选择“COM1”，接着单击“下一步”弹出[设备配置向导—设备地址设置指南]对话框，在设备地址中键入“1”，然后单击“下一步”弹出[通讯参数]对话框，当出现故障时，设定通讯参数，在此应用的是默认值。最后单击“完成”按钮。
3.4 构造数据库
数据库是组态王的核心部分，在Touch View运行时，它含有全部数据变量的当前值。变量在画面制作系统组态王画面开发系统中定义，定义时要指定变量名和变量类型，某些类型的变量还需要一些附加信息。数据变量的集合称为数据词典。如图
3.5 建立动画连接
建立动画连接是指在画面的图形对象与数据库的数据变量之间建立的一种关系，当变的值改变时，在画面上以图形对象的动画效果表示出来。或者由软件使用者通过控制或改变PC屏幕上的图形对象，发布命令（改变数据变量的值），去控制下位机的动作。即PLC控制程序和组态监控程序共同参与对电梯的控制。组态王提供了多种动画连接类型，有属性变化、文本色变化位置与大小变化、值输出、值输入、特殊、滑动杆输入、命令语言等七大类共21种动画连接方式。一个图形对象（图素）可以同时定义多个动画连接，组合成较为复杂的效果，以便满足实际应用中所需
的动画要求。如图：
3.6 编写命令语言
组态王中命令语言是一段类似C语言的程序，工程人员可以利用这段程序来增强应用程序的灵活性、处理一些算法和操作等。命令语言都是靠事件触发执行的，如定时、数据的变化、鼠标的点击等。根据事件和功能的不同，包括应用程序命令语言、热键命令语言、事件命令语言、数据改变命令语言、自定义函数命令语言、动画连接命令语言和画面命令语言等。其中应用程序命令语言、热键命令语言、事件命令语言、数据改变命令语言可以称为“后台命令语言”，它们的执行不受画面打开与否的限制，只要符合条件就可以执行，而画面和动画连接命令语言的执行不受影响。另外，命令语言具有完备的词法语法查错功能和丰富的运算符、数学函数、字符串函数、控件函数、SQL函数和系统函数。命令语言一旦运行起来，往往看到的是最终结果，如果结果出现差错，就需要查看命令语言的执行过程—调试命令语言。在命令语言中使用的应用程序命令语言是指在组态王运行系统应用程序启动时、运行期间和程序退出时执行的命令语言程序。如果是在运行期间，则该程序按照指定时间间隔定时执行。在[工程浏览器]的目录显示区，选择“画面\命令语言\应用程序命令语言”，则在右边的内容显示区出现“请双击这儿进入<应用程序命令>对话框…”图标，
双击图标，则弹出“应用命令语言”对话框，如图12所示，根据前面我们对控制系统所提出的要求，以一层平层的电梯门位置和开关门为例，编写程序。如下所示：
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(下召4||上召4)
选层4=1;
if(下召5||上召5)
选层5=1;
}
//下行判断
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||下召3)&&电动机>240)||((选层4||下召4)&&电动机>360)||((选层5||下召5)&&电动机>480)))
{
下行=1;
}
//下行判断
//上行判断
if(!下行&&(((选层2||上召2)&&电动机<120)||((选层3||上召3)&&电动机<240)||((选层4||上召4)&&电动机<360)||((选层5||上召5)&&电动机<480)||((选层6||下召6)&&电动机<600)))
{
上行=1;
}
if(上行||下行)
{
if(!关门&&(开门!=1)&&门电机==100 &&下行)
{
向下=1;
}
else
{
向下=0;
}
if(!关门&&(开门!=1)&&门电机==100 &&上行)
{
向上=1;
}
else
{
向上=0;
}
}
if((选层1||上召1)&&电动机==0)
{
停止=1;
开门=1;
}
if((选层2||(上召2&&上行)||(下召2&&下行))&&电动机==120) {
停止=1;
开门=1;
}
if((选层3||(上召3&&上行)||(下召3&&下行))&&电动机==240)
{
停止=1;
开门=1;
}
if((选层4||(上召4&&上行)||(下召4&&下行))&&电动机==360)
{
停止=1;
开门=1;
}
if((选层5||(上召5&&上行)||(下召5&&下行))&&电动机==480)
{
停止=1;
开门=1;
}
if((选层6||下召6)&&电动机==600)
{
停止=1;
开门=1;
}
if(!上行&&!下行&&((电动机==120 &&(上召2||下召2))||(电动机==240 &&(上召3||下召3))||(电动机==360 &&(上召4||下召4))||(电动机==480 &&(上召5||下召5))))
{
开门=1;
if(上召2)
上召2=0;
if(下召2)
下召2=0;
if(上召3)
上召3=0;
if(下召3)
下召3=0;
if(上召4)
上召4=0;
if(下召4)
下召4=0;
if(上召5)
上召5=0;
if(下召5)
下召5=0;
}
3.7 运行调试
启动组态王运行系统Touch View，运行仿真电梯系统。主要是检查系统是否可以实现电梯仿真图形界面与电梯间的双向控制。连接好上位机
及实验箱，按动电梯仿真界面上面的按钮，检查电梯的运行和电梯门位置是否与PLC上的电梯运行状态相同，并且动态的显示在监控画面上。
在调试过程中出现的一些故障。(1)设置的变量无法删除，可能是设置的变量超过了软件规定的点数或者是有些变量是画面或命令语言中正使用的。(2)动画连接通讯失败，可能是串行口或串行口中的默认数据波特率、奇偶校验与PLC中的通讯设置不一致。(3)画面中的按钮无法控制电梯，可能是按钮变量属性设置误为“只读”，应该为“读写”或者是启用电梯没有被启用。(4)楼层指示不变或升降指示颜色不变，可能是程序编写有误或是PLC对应输出点有误。(5)电梯的开关门不能实现，可能是编写程序出错或者是监控程序串入干扰。
第四章总结
本文介绍组态王软件的运用，通过上位机与PLC之间的串行通信交换信息，用PLC来控制电梯。另外编写组态软件命令程序，使电梯的轿厢和电梯门执行相应的动作，实现了用画面上的指示灯和楼层显示来显示来自PLC的各种状态信息。即应用程序命令语言完成了PLC控制与组态王软件的动画连接，提高了控制系统的稳定性和可靠性。由于模拟的是现场实时状况，故它可使现场的信息实时地传送到监控室，保证现场的乘坐人员和管理人员都可以看到实时情况和数据，一旦出现故障，管理人员不需要深入现场，就可以获得实时情况和数据，优化控制现场作业，进一步提高了电梯的安全性。故在此基础上对电梯进行扩展也是很容易实现的。
本文设计的基于组态王的电梯远程监控系统监控软件具有以下特点： (1) 将组态王监控技术应用在电梯群远程监控领域发挥了监控软件的优势，简化了设计。 (2) 在电群远程监控中，使计算机控制、监控软件和网络相结合，最大限度地体现了自动化的新术。 (3) 控制的实时操作，监控的实时显示，操作的简洁灵活以及美观大方的人机界面充分展示了设计的可行性和应用的参考性。
谢辞
在本次论文设计过程中，感谢我的学校，给了我学习的机会，在学习中，莫老师从选题指导、论文框架到细节修改，都给予了细致的指导，提出了很多宝贵的意见与建议，莫老师以其严谨求实的治学态度、高度的敬业精神、兢兢业业、孜孜以求的工作作风和大胆创新的进取精神对我产生重要影响。她渊博的知识、开阔的视野和敏锐的思维给了我深深的启迪。这篇论文是在莫老师的精心指导和大力支持下才完成的
感谢所有授我以业的老师，没有这些年知识的积淀，我没有这么大的动力和信心完成这篇论文。感恩之余，诚恳地请各位老师对我的论文多加批评指正，使我及时完善论文的不足之处。
谨以此致谢最后，我要向百忙之中抽时间对本文进行审阅的各位老师表示衷心的感谢。
参考文献
[1]童启明.控制系统数字仿真与监控组态软件应用 [M].北京:科学出版
社,2006.6.
[2]常斗南 .可编程控制器原理应用实验[M].北京:机械工业出版社,1998.7.
[3]周美兰，周封，王岳宇.PLC电气控制与组态设计[M].北京:科学出版社，2003.3.
[4]魏克新、赵钢.自动控制综合应用技术 [M].北京:机械工业出版社,2007.6.
[5]郭艳丽,吴艳萍.组态王在电梯监控系统中的应用[J].佳木斯大学学报(自然科
学版)，2002.5.
[6]艾红,历虹,曹荣敏.PLC与组态王的动画连接及命令语言设计.[北京机械工业学院,2005.6.
[7]欧金龙,欧世乐,林德杰,彭备战.组态软件的现状与发展[J].工业控制计算
机,2002.4.
[8]北京亚控科技发展有限公司.组态王6.0使用手册(内部资料),2002.
[9]李全利.可编程序控制器及其网络系统的综合应用技术[M].北京:机械工业出版社,2005.7.
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