论文导读：而本文所提供的是实际应用方案就是利用MCGS实现电梯的实时运行监控及远程监控,大大提高人机交互能力,该方案通过RS485/RS232通信接口采集到PLC控制的模拟电梯的实时运行数据,利用MCGS在计算机构件电梯运行动画,从而直观、准确的反映电梯实时运行状况,并在电梯运行遇到故障、或电梯内乘客发出求救信号时发出报警,而且MCGS的实时数据将为电梯的故障检测提供有效、快捷的帮助,缩短维修时间。对四层电梯监控总体实现过程:模拟电梯中的PLC各个输入输出点的信号通过数据采集设备传送到计算机内,再将数据传送到MCGS中的实时数据库,与MCGS用户界面建立了动画连接,如模拟电梯的位置发生变化时,通过设备驱动程序将变化的数据采集到实时数据库的变量中,该变量是与动画属性相关的变量,数值的变化使组态用户界面的电梯图形的状态产生相应的上下变化,从而产生逼真的动画效果,用户也可编写程序来控制动画界面,经过数据的传送从而对模拟电梯的运行实现控制,以达到满意的实时监控效果。
关键词：电梯监控，MCGS
随着科学技术的发展、城市现代化进程的突飞猛进,电梯作为一种高效、迅捷、安全、可靠的垂直运输设备,成为了人们不可缺少的运输工具。论文参考网。目前电梯广泛应用的控制系统是由PLC控制的,其优点在于逻辑控制能力强、程序设计简单、运行可靠性能高,但也存在人机交互能力有限、故障检测不易处理等缺点。而本文所提供的是实际应用方案就是利用MCGS实现电梯的实时运行监控及远程监控,大大提高人机交互能力,该方案通过RS485/RS232通信接口采集到PLC控制的模拟电梯的实时运行数据,利用MCGS在计算机构件电梯运行动画,从而直观、准确的反映电梯实时运行状况,并在电梯运行遇到故障、或电梯内乘客发出求救信号时发出报警,而且MCGS的实时数据将为电梯的故障检测提供有效、快捷的帮助,缩短维修时间。
一、系统方案设计
（一）系统总体设计
在PLC中编入四层电梯的控制程序,使四层电梯实物教学模型能正常运行,并能够检测到电梯状态的信息。实时监控端通带RS232/RS485转换器的PPI/PC串口线读取PLC的信息,并可以将所需改变的信息写入到PLC中去,并通过组态软件实现实时监控,远程计算机通过Internet实现对电梯的远程监控。
（二）PLC控制电梯模块的设计
1、四层电梯模型的部件功能
模拟电梯部件功能:电梯外部有四层,其中一层只有上呼叫按钮,四层只有下呼叫按钮,二、三层既有上呼叫按钮也有下呼叫按钮,以实现乘客在电梯外的呼叫要求;电梯内有层数呼叫按钮,开关门呼叫按钮,紧急情况求救按钮,以实现乘客在电梯内的呼叫要求。
2、PLC控制程序的设计
为实现其一般功能,PLC所设计的程序有:电梯在任何一层的内部呼叫、外部呼叫程序以及其指示灯程序,电梯的开关门程序以及其指示程序,电梯上下行条件程序、上下行程序以及其指示灯程序,呼叫电梯时的关门延时程序。为实现电梯紧急求救及电梯与建筑消防联动功能,需要求救按钮程序,报警及消防联动、指示程序,管理室解除报警程序。
（三）MCGS实时监控模块的设计
MCGS是为工业过程控制和实时监测领域服务的通用计算机系统软件,具有功能完善、操作简便、可视性好、可维护性强的突出特点。MCGS组态软件由“组态环境”和“运行环境”两个系统组成。
1、四层电梯的监控设计方案
MCGS对四层电梯监控总体实现过程:模拟电梯中的PLC各个输入输出点的信号通过数据采集设备传送到计算机内,再将数据传送到MCGS中的实时数据库,与MCGS用户界面建立了动画连接,如模拟电梯的位置发生变化时,通过设备驱动程序将变化的数据采集到实时数据库的变量中,该变量是与动画属性相关的变量,数值的变化使组态用户界面的电梯图形的状态产生相应的上下变化,从而产生逼真的动画效果,用户也可编写程序来控制动画界面,经过数据的传送从而对模拟电梯的运行实现控制,以达到满意的实时监控效果。
2、MCGS实现监控的设计过程
1)用户窗口的建立:用户窗口是由用户定义的用来构成MCGS图形界面的窗口,所有的图形界面都是由一个或多个用户窗口组合而成的。在本次方案设计中,将电梯的整体位置,电梯门,电梯内外的呼叫按钮制作成动画,在整个监控系统完成之后,用户可以在该界面上看到电梯的运行情况,并且可以在该界面上实现对模拟电梯的控制。
2)实时数据库的建立:MCGS用数据对象来表述系统中的实时数据,把用数据库技术管理的所有数据对象的集合称为实时数据库。论文参考网。本次方案设计中,在实时数据库中将所需要的数据增加进去,包括控制数据和指示数据,再依次将所有需要定义的数据进行编辑、定义,其中“门位置”、“电梯位置”、“楼层显示”等为数值型,定义好后进行保存。
3) MCGS与PLC通信的建立:设备窗口负责建立系统与外部硬件设备的连接,使得MCGS能从外部设备读取数据并控制外部设备的工作状态,实现对应外部运行过程的实时监控。本次设计中,在MCGS设备窗口中选择PLC-{西门子S7-200PPI},将PLC程序中的输入输出点与MCGS中实时数据库中的数据相对应,建立有效地连接。
4)运行策略的建立:运行策略的建立,使系统能够按照设定的顺序和条件,操作实时数据库,控制用户窗口的打开、关闭以及设备构件的工作状态,从而实现对系统工作过程精确控制及有序调度管理的目的。本次设计,需要建立“一层内呼”、“二层内呼”、“开门”等一系列的运行策略。
5)监视画面的设定与动画连接:包括四种动画连接的设置,一是上下位置的设置,如电梯轿厢的运动,二是左右位置的设置,如电梯门的开关,三是指示灯显示的设置,四是层数数值显示的设置。
二、系统调试
系统调试:在PLC模块与MCGS组态软件建立好通信后,根据控制要求,在调试过程中,根据功能分为4个模块分别进行调试:①呼梯信号指示;②电梯开门,关门程序;电梯上行,下行程序;③电梯内的求救按钮及消防联动信号,管理室的解除求救按钮的设定;④通信模块的调试。
细节处理:①延时处理:模拟实验过程中,运行原始程序,有呼梯信号,电梯马上响应,这与实际电梯运行状况不符。于是在电梯上、下行的程序中加入了呼梯信号响应延时2秒;另外一种情况就是当电梯门开后,电梯门过5秒钟左右再关闭,这样方便在这个时间内要出入电梯的乘客;②报警处理:在乘客按下求救按钮或发生火灾产生消防联动时,此时,电梯的动作应该先要运行到一楼,管理室接到求救信号后,管理员进行处理,再解除求救信号。论文参考网。
三、结论
本实际应用系统硬件上实现了对模拟四层电梯较好的控制,并实现PLC与计算机上MCGS组态软件的通信,通过调试,实现了在计算机上对电梯运行的监视与控制,并在乘客求救以及消防联动时会产生相应的报警联动效果,达到了设计要求。
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