1、 mcgs組態(tài)軟件課程設(shè)計(jì)報(bào)告 摘要【摘要】隨著城市建設(shè)的不斷發(fā)展，高層建筑不斷增多，電梯作為高層建筑中垂直運(yùn)行的交通工具已與人們的日常生活密不可分，是機(jī)械與電氣相結(jié)合的機(jī)電一體化產(chǎn)品。電梯的應(yīng)用日益廣泛和普及，保證電梯的運(yùn)行既高效節(jié)能又安全可靠，已越來(lái)越多的引起電梯業(yè)界人士的關(guān)注。本次課程設(shè)計(jì)的研究題目涉及以下兩方面：首先在修完監(jiān)控系統(tǒng)程序設(shè)計(jì)課程后，運(yùn)用工業(yè)監(jiān)控系統(tǒng)軟件，結(jié)合一個(gè)自動(dòng)控制系統(tǒng)，完成對(duì)該控制系統(tǒng)的上位監(jiān)控系統(tǒng)組態(tài)設(shè)計(jì)。其次穩(wěn)定與安全運(yùn)行是評(píng)價(jià)電梯性能的重要依據(jù)，針對(duì)提高電梯的安全運(yùn)行，設(shè)計(jì)一種基于mcgs組態(tài)軟件的電梯實(shí)時(shí)運(yùn)行的監(jiān)控方案。該方案通過(guò)rs232通信接口采集到模擬

2、電梯的實(shí)時(shí)運(yùn)行數(shù)據(jù)，采用mcgs組態(tài)軟件涉及電梯的現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控系統(tǒng)，通過(guò)整體的設(shè)計(jì)和動(dòng)畫效果的演示，實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的實(shí)時(shí)監(jiān)視，mcgs組態(tài)軟件的引入對(duì)電梯控制以及工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控的進(jìn)一步研究有著積極的意義。關(guān)鍵詞：mcgs,電梯控制系統(tǒng)，模擬電梯，監(jiān)控系統(tǒng) abstracalongwiththeurbanconstructiondevelopmentunceasing,thehighrisebuildingincreasesunceasinglytoo.theelevatorasahigh-risebuildingoftransporthasbeencloselylinkedwithpeoplesdai

3、lylife,itisacombinationofmechanicalandelectricalproducts.elevatorhasbeenusedwidelyandpopular,bothtoensureenergy-efficientelevatoroperationsafeandreliable,hascausedmoreandmoretheconcernoftheelevatorindustry.theresearchprojectscoverthefollowingtwoquestions:first,plccontrolmeanstheelevatorsignalcontrol

4、softwaretoachievebytheplccontrolsystem.second,stabilityandsecurityoperationsareanimportantbasisforperformanceevaluationoftheelevator,forimprovingthesafeoperationofelevators,thedesignmcgsconfigurationsoftwarebasedonreal-timeapplicationsthatrunontheelevatorcontrolprogram.rs485/rs232communicationinterf

5、aceoftheprogramcollectedthroughtheplc-controlledreal-timesimulationofelevatorsoperatingdata,theuseofconfigurationsoftwaremcgssceneinvolvingtheelevatorcontrolsystem,throughtheoveralldesignandanimationpresentations,fielddevicestoachievereal-timemonitoring,remotecontrol,mcgsconfigurationsoftwareandthei

6、ntroductionoftheelevatorcontrolfurtherstudiesofindustrialsitemonitoringhasapositivemeaningkey words：mcgs,simulationofelevator,monitoringsystem,elevator課程設(shè)計(jì)目的與要求：本課程設(shè)計(jì)要求在修完監(jiān)控系統(tǒng)程序設(shè)計(jì)技術(shù)課程后，運(yùn)用工業(yè)監(jiān)控系統(tǒng)組態(tài)軟件（mcgs），結(jié)合一個(gè)自動(dòng)控制系統(tǒng)，完成該控制系統(tǒng)的上位機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)組態(tài)設(shè)計(jì)。使學(xué)生掌握監(jiān)控軟件的設(shè)計(jì)和編程方法，得到計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)程序設(shè)計(jì)與調(diào)試，以及編寫設(shè)計(jì)技術(shù)文件的初步訓(xùn)練。為從事計(jì)算機(jī)控制方面的工作打

7、下一定基礎(chǔ)。監(jiān)控系統(tǒng)分析和總體設(shè)計(jì)工程分析：在開(kāi)始組態(tài)工程之前，先對(duì)該工程進(jìn)行剖析，以便從整體上把握工程的結(jié)構(gòu)、流程、需實(shí)現(xiàn)的功能及如何實(shí)現(xiàn)這些功能。工程框架：1. 1個(gè)用戶窗口：簡(jiǎn)易升降梯控制系統(tǒng)（簡(jiǎn)易電梯繪制、六個(gè)指示燈、六個(gè)按鈕）l2. 定時(shí)器構(gòu)件的使用3.3個(gè)策略：?jiǎn)?dòng)策略、退出策略、循環(huán)策略（主要的程序）數(shù)據(jù)對(duì)象：hl1開(kāi)關(guān)型樓一層呼叫指示燈hl2開(kāi)關(guān)型樓二層呼叫指示燈hl3開(kāi)關(guān)型樓三層呼叫指示燈ls1開(kāi)關(guān)型樓一層限位ls2開(kāi)關(guān)型樓二層限位ls3開(kāi)關(guān)型樓三層限位m1開(kāi)關(guān)型電梯上升m2開(kāi)關(guān)型電梯下降sb1開(kāi)關(guān)型樓一層按鈕sb2開(kāi)關(guān)型樓二層按鈕sb3開(kāi)關(guān)型樓三層按鈕two開(kāi)關(guān)型2按鈕都按

8、下，1有效zhv1開(kāi)關(guān)型定時(shí)器狀態(tài)信號(hào)zhv2開(kāi)關(guān)型定時(shí)器啟動(dòng)復(fù)位zhv3數(shù)據(jù)型定時(shí)器計(jì)時(shí)值電梯數(shù)據(jù)型電梯上下移動(dòng)圖形制作：簡(jiǎn)易升降梯控制系統(tǒng)窗口l1.簡(jiǎn)易電梯的圖畫l2.三個(gè)呼叫及三個(gè)限位指示燈l 3.三個(gè)呼叫及三個(gè)限位按鈕流程控制：1、 當(dāng)升降機(jī)停于一層或二層時(shí)，按三層按鈕呼叫，則升降機(jī)上升至ls3停止。2、當(dāng)升降機(jī)停于三層或二層時(shí)，按一層按鈕呼叫，則升降機(jī)下降至ls1停止。3、當(dāng)升降機(jī)停于一層時(shí)，按二層按鈕呼叫，則升降機(jī)上升至ls2停止。4、當(dāng)升降機(jī)停于三層時(shí)，按二層按鈕呼叫，則升降機(jī)下降至ls2停止。5、當(dāng)升降機(jī)停于一層，而二層、三層按鈕均有人呼叫時(shí)，升降機(jī)上升至ls2時(shí)，在ls2暫停

9、10s后，繼續(xù)上升至ls3停止。6、升降機(jī)停于三層，而一層，二層按鈕均有人呼叫時(shí)，升降機(jī)下降至ls2時(shí)，在ls2暫停10s后，繼續(xù)下降至ls1停止。7、 上升或下降途中，任何反方向的按鈕呼叫均無(wú)效。安全機(jī)制：對(duì)工程進(jìn)行加密電梯監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)：1 建立畫面（1） 在用戶窗口建立新窗口并命名為“三層升降控制”（2） 編輯畫面選中“簡(jiǎn)易升降控制”窗口圖標(biāo)，單擊“動(dòng)畫組態(tài)”，進(jìn)入動(dòng)畫組態(tài)窗口，開(kāi)始編輯畫面圖形的繪制1畫電梯框：?jiǎn)螕衾L圖工具箱中“畫線”工具按鈕，挪動(dòng)鼠標(biāo)光標(biāo)，此時(shí)呈“十字”形，在窗口適當(dāng)位置按住鼠標(biāo)左鍵并拖曳出一條一定長(zhǎng)度的直線。單擊“線色”按鈕選擇：黑色。單擊“線型”按鈕，選擇合適的線型

10、。調(diào)整線的位置（按鍵或按住鼠標(biāo)拖動(dòng)）。調(diào)整線的長(zhǎng)短（按shift和鍵，或光標(biāo)移到一個(gè)手柄處，待光標(biāo)呈“十字”形，沿線長(zhǎng)度方向拖動(dòng)）。調(diào)整線的角度（按shift和鍵，或光標(biāo)移到一個(gè)手柄處，待光標(biāo)呈“十字”形，向需要的方向拖動(dòng)）。線的刪除與文字刪除相同。單擊“保存”按鈕。畫出圖中電梯的外部圖框.畫矩形：?jiǎn)螕衾L圖工具箱中的“矩形”工具按鈕，挪動(dòng)鼠標(biāo)光標(biāo)，此時(shí)呈“十字”形。在窗口適當(dāng)位置按住鼠標(biāo)左鍵并拖曳出一個(gè)一定大小的矩形。單擊窗口上方工具欄中的“填充色”按鈕。選擇：綠色。單擊“線色”按鈕，選擇：沒(méi)有邊線。調(diào)整位置（按鍵盤的鍵，或按住鼠標(biāo)左鍵拖曳）。調(diào)整大?。ㄍ瑫r(shí)按鍵盤的shift鍵和鍵中的一個(gè)；或

11、移動(dòng)鼠標(biāo)，待光標(biāo)呈橫向或縱向或縱向或斜向“雙箭頭”形，按住左鍵拖曳）。單擊窗口其他任何一個(gè)空白地方，結(jié)束第1個(gè)矩形的編輯。依次畫出簡(jiǎn)易電梯控制系統(tǒng)畫面2個(gè)矩形部分（分別為電梯的示意圖）。單擊“保存”按鈕。再畫出限位開(kāi)關(guān)的三個(gè)示意圖。構(gòu)件的選取指示燈的繪制：?jiǎn)螕衾L圖工具箱中的（插入元件）圖標(biāo)，彈出對(duì)象元件管理對(duì)話框。雙擊窗口左側(cè)“對(duì)象元件列表”中的“指示燈”，展開(kāi)該列表項(xiàng)，單擊“指示燈2”，單擊“確定”按鈕。窗口中出現(xiàn)的指示燈圖形。在指示燈上面輸入文字標(biāo)簽“三層呼叫指示燈hl3”。單擊“保存”按鈕。分別畫出其它五個(gè)指示燈，并標(biāo)上標(biāo)簽2：?jiǎn)螕舢媹D工具箱的“標(biāo)準(zhǔn)按鈕”工具，在畫圖中畫出一定大小的按鈕

12、。調(diào)整其大小和位置。分別繪制六個(gè)按鈕，并在上面寫上名稱。整體畫面：最后生成的畫面:定義數(shù)據(jù)對(duì)象實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)是mcgs工程的數(shù)據(jù)交換和數(shù)據(jù)處理中心。數(shù)據(jù)對(duì)象是構(gòu)成實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)的基本單元，建立實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)的過(guò)程也就是定義數(shù)據(jù)對(duì)象的過(guò)程。定義數(shù)據(jù)對(duì)象的內(nèi)容主要包括：1)指定數(shù)據(jù)變量的名稱、類型、初始值和數(shù)值范圍2)確定與數(shù)據(jù)變量存盤相關(guān)的參數(shù)，如存盤的周期、存盤的時(shí)間范圍和保存期限等。在開(kāi)始定義之前，我們先對(duì)所有數(shù)據(jù)對(duì)象進(jìn)行分析。在本樣例工程中需要用到以下數(shù)據(jù)對(duì)象.。動(dòng)畫連接由圖形對(duì)象搭制而成的圖形畫面是靜止不動(dòng)的，需要對(duì)這些圖形對(duì)象進(jìn)行動(dòng)畫設(shè)計(jì)，真實(shí)地描述外界對(duì)象的狀態(tài)變化，達(dá)到過(guò)程實(shí)時(shí)監(jiān)控的目的。mc

13、gs實(shí)現(xiàn)圖形動(dòng)畫設(shè)計(jì)的主要方法是將用戶窗口中圖形對(duì)象與實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)中的數(shù)據(jù)對(duì)象建立相關(guān)性連接，并設(shè)置相應(yīng)的動(dòng)畫屬性。在系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程中，圖形對(duì)象的外觀和狀態(tài)特征，由數(shù)據(jù)對(duì)象的實(shí)時(shí)采集值驅(qū)動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)了圖形的動(dòng)畫效果。本樣例中需要制作動(dòng)畫效果的部分包括：1鈕的開(kāi)停及指示燈的變化。2電梯動(dòng)畫效果。按鈕的開(kāi)停及指示燈的變化1按鈕的動(dòng)畫連接：雙擊“一樓呼叫”，彈出“屬性設(shè)置”窗口，單擊“操作屬性”選項(xiàng)卡，顯示該頁(yè)，如圖所示。選中“數(shù)據(jù)對(duì)象值操作”。單擊第1個(gè)下拉列表的“”按鈕，彈出按鈕動(dòng)作下拉菜單，單擊“按1松0”。單擊第2個(gè)下拉列表的“？”按鈕，彈出當(dāng)前用戶定義的所有數(shù)據(jù)對(duì)象列表，選擇sb1參數(shù)。其他五

14、個(gè)按鈕。用同樣的方法建立復(fù)位按鈕與對(duì)應(yīng)變量之間的動(dòng)畫連接。單擊“保存”按鈕。2指示燈的動(dòng)畫連接：雙擊啟動(dòng)指示燈，彈出“單元屬性設(shè)置”窗口。單擊“動(dòng)畫連接”選項(xiàng)卡，進(jìn)入該頁(yè)，如圖所示。單擊“三維圓球”，出現(xiàn)“？”和“”按鈕。單擊“”按鈕，彈出“動(dòng)畫組態(tài)屬性設(shè)置”窗口。單擊“屬性設(shè)置”選項(xiàng)卡，進(jìn)入該頁(yè)，如圖所示。單擊“可見(jiàn)度”選項(xiàng)卡，進(jìn)入該頁(yè)，如圖所示。在“表達(dá)式”一欄，單擊“？”按鈕，彈出當(dāng)前用戶定義的所以數(shù)據(jù)對(duì)象列表，雙擊“hl1”（也可在這一欄直接輸入文字：?jiǎn)?dòng)）。在“當(dāng)表達(dá)式非零時(shí)”一欄，選擇“對(duì)應(yīng)圖符可見(jiàn)”，如圖所示。構(gòu)件移動(dòng)動(dòng)畫連接1電梯垂直移動(dòng)動(dòng)畫連接。單擊“查看”菜單，選擇“狀態(tài)條

15、”，在屏幕下方出現(xiàn)狀態(tài)條，狀態(tài)條左側(cè)文字代表當(dāng)前操作狀態(tài)，右側(cè)顯示被選中對(duì)象的位置坐標(biāo)和大小。在上工件底邊與下工件底邊之間畫出一條直線，根據(jù)狀態(tài)條大小指示可知直線總長(zhǎng)度，假設(shè)為72個(gè)像素。在機(jī)械手監(jiān)控畫面中選中并雙擊電梯，彈出“屬性設(shè)置”窗口。在“位置動(dòng)畫連接”一欄中選中“垂直移動(dòng)”。單擊“垂直移動(dòng)”選項(xiàng)卡，進(jìn)入該頁(yè)，如圖所示，在“表達(dá)式”一欄填入：電梯。在垂直移動(dòng)連接欄填入各項(xiàng)參數(shù)，意思是：當(dāng)垂直移動(dòng)量=0時(shí)，向下移動(dòng)距離=0；當(dāng)垂直移動(dòng)量=25時(shí)，向下移動(dòng)距離=72。單擊“確認(rèn)”按鈕，存盤。（垂直移動(dòng)量的最大值=循環(huán)次數(shù)*變化率=25*1=25；循環(huán)次數(shù)=下移時(shí)間（上升時(shí)間）/循環(huán)策略執(zhí)行

16、間隔=5s/200ms=25次。變化率為每執(zhí)行一次腳本程序垂直移動(dòng)量的變化，本例中加1或減1。）運(yùn)行策略程序及說(shuō)明定時(shí)器的使用。單擊屏幕左上角的工作臺(tái)圖標(biāo)，彈出“工作臺(tái)”窗口。單擊“運(yùn)行策略”選項(xiàng)卡，進(jìn)入“運(yùn)行策略”頁(yè)，如圖所示。選中“循環(huán)策略”，單擊右側(cè)“策略屬性”按鈕，彈出“策略屬性設(shè)置”窗口，如圖所示。在“定時(shí)循序執(zhí)行，循環(huán)時(shí)間ms”一欄，填入200。單擊“確認(rèn)”按鈕。選中“循環(huán)策略”，單擊右側(cè)“策略屬性”按鈕，彈出“策略組態(tài)：循環(huán)策略”窗口。單擊“工具箱”按鈕，彈出“策略工具箱”，如圖所示。在工具欄找到“新增策略行”按鈕，單擊，在循環(huán)策略窗口出現(xiàn)了一個(gè)新策略，如圖所示。在“策略工具箱”

17、選中“定時(shí)器”，光標(biāo)變?yōu)樾∈中螤?。單擊新增策略行末端的方塊，定時(shí)器被加到該策略，如圖所示。定時(shí)器的功能分為，啟停功能：在需要的時(shí)候被啟動(dòng)，在需要的時(shí)候被停止。計(jì)時(shí)功能：?jiǎn)?dòng)后進(jìn)行計(jì)時(shí)。計(jì)時(shí)時(shí)間設(shè)定功能，即可以根據(jù)需要設(shè)定時(shí)計(jì)時(shí)。狀態(tài)報(bào)告功能：即是否到設(shè)定時(shí)間。復(fù)位功能，即在需要的時(shí)候重新開(kāi)始記時(shí)?？刂扑惴▽?shí)現(xiàn)程序及說(shuō)明回到組態(tài)環(huán)境,進(jìn)入循環(huán)策略組態(tài)窗口,如圖所示。單擊工具欄“新增策略行”按鈕，在定時(shí)器下增加一行新策略。選中策略工具箱的“腳本程序”，光標(biāo)變?yōu)槭中?。單擊新增策略行末端的小方塊，腳本程序被加到該策略。雙擊“腳本程序”策略行末端的方塊。出現(xiàn)腳本程序編輯窗口。輸入如下的程序清單。if s

18、1=1 then hl1=0 if s2=1 then hl2=0 if s3=1 then hl3=0 if 電梯=100 then 電梯=100 ls3=1 if ls3=1 then m1=1 hl3=1 endif endif endifif 電梯=0 and hl1=0 and hl2=1 and hl3=1 and two=0 then m2=0 電梯=電梯-1 if ls3=1 then ls3=0 if ls2=1 then ls2=0 if 電梯0 then 電梯=0 ls1=1 if ls1=1 then m2=1 hl1=1 endif endif endif if 電梯

19、=50 then 電梯=50 ls2=1 if ls2=1 then m1=1 hl2=1 endif endif endifif 電梯=50 and hl2=0 and hl3=1 and hl1=1 then m2=0 ls3=0 電梯=電梯-1 if 電梯50 then 電梯=50 ls2=1 if ls2=1 then m2=1 hl2=1 endif endif endifif 電梯=50 then 電梯=50 ls2=1 if ls2=1 then m1=1 hl2=1 zhv2=1 endif endif endif if zhv1=1 and hl3=0 and m2=1 th

20、en m1=0 電梯=電梯+1 ls2=0 if 電梯=100 then 電梯=100 ls3=1 if ls3=1 then m1=1 hl3=1 zhv2=0 two=0 endif endif endifif 電梯=50 and hl1=0 and hl2=0 and hl3=1 and m1=1 then m2=0 two=1 ls3=0 電梯=電梯-1 if 電梯50 then 電梯=50 ls2=1 if ls2=1 then m2=1 hl2=1 zhv2=1 endif endif endif if zhv1=1 and hl1=0 and m1=1 then m2=0 電梯=電梯-1 ls2=0 if 電梯0 then hl1=1 if m1=0 and 電梯50 then hl2=1 if m2=0 and 電梯100 then hl3=1 if m2=0 and 電梯50 then hl2=1安全策略設(shè)計(jì)及說(shuō)明定義用戶和用戶組：1選擇工具菜單中的“用戶權(quán)限管理”，打開(kāi)用戶管理器。缺省定義的用戶、用戶組為：負(fù)責(zé)人、管理員組。2點(diǎn)擊用戶組列表，進(jìn)入用戶組編輯狀態(tài)。3點(diǎn)擊“新增用戶組”按鈕，彈出用戶組屬性設(shè)置對(duì)話框。進(jìn)行如下設(shè)置：用戶組名稱：操作員組用戶組描述：成員僅能進(jìn)行操