1、2013.12.22-2014.1.31完成论文的初稿2014.2.1-2014.3.15完成论文二稿的写作2014.3.16-2014.4.5完成论文的终稿及格式修改2014.4.6-2014.4.20定稿，打印论文，做好评阅的准备2014.4.21-2014.4.25论文评阅教师对进度计划实施情况总评 签名 年 月 日 本表作评定学生平时成绩的依据之一。毕业设计（论文）中期检查记录表学生填写毕业设计（论文）题目: 基于TVT电梯模型的组态软件开学生姓名:学号：7 专业：机械制造与自动化 指导教师姓名:职称: 讲师检查教师填写毕业设计（论文）题目工作量饱满一般不够毕业设计（论文）题目难度大适
2、中毕业设计（论文）题目涉及知识点丰富比较丰富较少毕业设计（论文）题目价值很有价值价值不大学生是否按计划进度独立完成工作任务学生毕业设计（论文）工作进度填写情况指导次数学生工作态度认真较差其他检查内容：存在问题及采取措施:检查教师签字: 年 月 日院（系）意见（加盖公章）: 年 月 日摘 要本设计针对实验室电梯模型的PLC控制系统，运用MCGS组态软件的设计方法，完成一个运行较稳定，功能基本完善，维护量小并且具备专业水准的电梯监控系统的开发。MCGS组态软件具有操作简便可视性好、高性能、高可靠性等突出特点，已经成功应用于石油化工，钢铁行业、电力系统、水处理、环境监测、机械制造、交通运输能源原材料
3、、农业自动化。电梯性能的好坏对人们生活的影响越来越显著，因此提高电梯系统的性能，保证电梯的运行既高效节能又安全可靠。采用PLC 对电梯信号系统进行控制，开发出了完整的电梯控制MCGS软件，提高了电梯的控制水平，并改善了电梯运行的舒适感，电梯达到了较为理想的控制效果。该系统具有先进、可靠、经济的特色。关键词：电梯 MCGS 自动化控制 远程监控AbstractThe PLC control system designed for laboratory elevator model, using MCGS configuration software design methods, to comp
4、lete a more stable operation, function basically sound, little maintenance and have an elevator monitoring system developed professional standards.MCGS configuration software with good visibility and easy operation, high performance, high reliability, and other prominent features, has been successfu
5、lly used in petrochemical, iron and steel industry, power systems, water treatment, environmental monitoring, machinery manufacturing, transportation energy and raw materials, agriculture automation.Elevator performance is good or bad influence on peoples lives become increasingly significant, and t
6、herefore improve the performance of an elevator system to ensure energy-efficient operation of the elevator both safe and reliable. Signaling system using PLC elevator control, the development of a complete elevator control MCGS software to improve the level of control of the elevator, and improved
7、comfort elevator operation, the elevator reached the ideal control effect. The system has advanced, reliable and economic characteristics.KEY WORDS: Elevator MCGS Automation of control Remote monitoring目录第一章 绪论 1第二章 电梯仿真控制系统设计综述 2第三章TVT电梯模型的简述 4第一节TVT电梯模型的概述 4第二节TVT电梯模型的程序设计 4第三节 TVT电梯模型的的调试和注意事项 5第
8、四章 TVT电梯模型的MCGS组态软件的实现 7第一节 MCGS组态软件的概述 7第二节 MCGS组态软件的系统构成 7第三节MCGS组态软件的简介 8第四节 电梯系统的分析 9第五节编写控制流程程序 11第六节 电梯动画调试 15第五章 综合测试 17第一节 连接设备驱动程序 17第二节 工程完成综合测试 21结论 22致谢 23参考文献 24第一章 绪论一、电梯的安全保护装置1电磁制动器，装于曳引机轴上，一般采用直流电磁制动器，启动时通电松闸，停层后断电制动。2强迫减速开关，其分别装于井道的顶部和低部，当轿箱使过端站换速未减速时，轿厢上的撞块就触动此开关，通过电器传动控制装置，使电动机强迫
9、减速。3限位开关，当轿箱经过端站平层位置后仍未停车，此限位开关立即动作，切断电源并制动，强迫停车。4行程极限保护开关，当限位开关不起作用，轿厢经过段站时，此开关动作。5急停按钮，装于轿箱司机操作纵盘上，发生异常情况下，此按钮切断电源，电磁制动器制动，电梯紧急停车。6厅门开关，每个厅门都装有门锁开关。仅当厅门关上才允许电梯启动;在运行中如果出现厅门开关断开，电梯紧急停车。7关门开关，常见的是装于轿箱门边的安全触板，在关门过程中如安全接触碰到乘客，此外还有红线开关等。二、电梯的发展展望1.结构不断紧凑化，体积不断轻型化，小巧化。随着新技术，新结构，新材料，新工艺的发展，电梯的机械系统结构简单化，体
10、积小型化，材料轻型化，工艺先进话，外观漂亮化。同时，无机房电梯在新世纪将会有较大速度的发展。2 .技术含量更高，性能更好，电梯行业技术发展非常迅速，几年前推出的具有先进性能，高舒适的VVVF电梯，如今已成为电梯行业的标准配置，因为永磁同步无齿轮曳引机渐渐成为新型曳引机的，主流，由于永磁技术的先进性，将来很有可能取代VVVF技术。另外，网络控制和智能群控制系统，以其控制的先进性，快速型，准确性和可靠性亦是电梯发展的潮流。3.安装方便，更快捷，高效安全，可重复使用的无脚手架安装，将是高层电梯安装的主要方式：随着新技术的开发，应用，电梯的硬件系统给安装带来更大的方便，使电梯安装更快，效率更高。第二章
11、 电梯仿真控制系统设计综述一、方案论证由设计要求可知需要定义的输入端口有复位端，命名为RESET。开门关门信号都是由一个2进制信号表示。内部外部呼梯信号分别由一个4位2进制表示。这里我的想法是。为了节省端口可以用编码译码的方式解决，但是当给控制系统时钟信号时难以保证在同一个时钟脉冲时系统检测到正确的信号，这样定义虽然占用了端口，但输入准确率提高且输入方便。超重警报由外部引入，此项工作应由压力或拉力传感器完成对进入电梯实体重量进行称量，将信号反馈给电梯控制系统。障碍物警报也是如此应由热敏传感器或红外线传感器组成。这里面可以与开门信号并联。时间间隔定义较为随便，关键是时钟脉冲的大小，为了达到模拟效
12、果好，所采用的时钟脉冲要模仿与真正的电梯差不多。数码显示部分因为是4层电梯，因此用一个数码管就可以表示出来了。电梯上下指示使用8乘8LED 点阵表示，（用上、下箭头表示）。用脉冲控制时间。电梯在每一层的时间间隔为3个时钟脉冲，电梯开门关门时间的间隔为10个时钟脉冲。这里的定义可以是任意的，但为了模拟效果好才这样定义。这里有一个问题就是电梯在井道里运行是并不是匀速的而是一个变加速的运动。这里不对此做过多讨论。二、控制系统模块划分及其总流程图根据目前电梯运行工作规律绘制电梯工作流程图。图2.1 电梯工作流程图第三章TVT电梯模型的简述第一节TVT电梯模型的概述该装置为四层电梯微缩模型，具有轿厢的升
13、降和轿厢门的开与关功能的拖动系统，采集现场的各种信号，如内选按钮信号、外选按钮信号、平层、限位信号、厢门限位信号，实现各种方式下电梯运行的逻辑控制功能。该模型可作为工控机、单片机、PLC的被控对象使用。可供实训实习、课程设计和毕业设计使用。第二节TVT电梯模型的程序设计表1.1电梯模型I/O地址分配表输出信号PLC-I/ O口PLC-I/O口FP0FP1一层内呼X0一层内呼指示Y20Y0二层内呼X1二层内呼指示Y21Y1三层内呼X2三层内呼指示Y22Y2四层内呼X3四层内呼指示Y23Y3一层外呼上X4一层外呼上指示Y24Y4二层外呼下X5二层外呼下指示Y25Y5二层外呼上X6二层外呼上指示Y2
14、6Y6三层外呼下X7三层外呼下指示Y27Y7三层外呼上X20X8三层外呼上指示Y8四层外呼下X21X9四层外呼下指示Y9开门开关X22XA电梯轿厢上行YA关门开关X23XB电梯轿厢下行YB一层平层X24XC门电机开YC二层平层X25XD门电机关YD三层平层X26XE电梯上行指示YE四层平层X27XF电梯下行指示YF开门限位X40X10电梯逻辑控制系统的控制核心是PLC，哪些信号需要输入至PLC，PLC需要驱动哪些负载，以及采用何种编程方式，都是需要认真考虑的问题，都会影响到其内部I/O点数的分配。因此，I/O点数的确定，是设计整个PLC电梯控制系统首先需要解决的问题，决定着系统硬件部分的设计，
15、也是系统软件编写的前提。模拟量I/O模拟的主要功能、是数据转换，并与PLC内部总线相连，同时为了安全也有电气隔离功能。模拟量输入（A/D）模块是将现场由传感器检测而产生的连续的模拟量转换成PLC内部接受的数字量；模拟量输出（D/A）模块是将PLC内部的数字量转换为模拟量。第三节 TVT电梯模型的的调试和注意事项一、调试方法1.开始时，电梯处于任意一层。2.当有外呼梯信号到来时，轿厢响应该呼梯信号，到达该楼层时，轿厢停止运行，轿厢门打开，延时3S后自动关门。3.当有内呼梯信号到来时，轿厢响应该呼梯队信号，到达该楼层时，轿厢停止运行，轿厢门打开，延时3S自动关门。4.在电梯轿厢运行过程中，轿厢上升
16、（或下降）途中，任何反方向下降（或上升）的外呼梯信号均不响应，但如果反向外呼梯信号前方向无其它内、外呼梯信号时，则电梯响应该外呼梯信号。例如，电梯轿厢在一楼，将要运行到三楼，在此过程中可以响应二层向上外呼梯信号，但不响应二层向下外呼梯信号。同时，如果电梯到达三层，如果四层没有任何呼梯信号，则电梯 可以响应三层向下外呼梯信号。否则，电梯轿厢将继续运行至四楼，然后向下运行响应三层向下外呼梯信号。5.电梯应具有最远反向外呼梯响应功能。例如，电梯轿厢在一楼，而同时有二层向下外呼梯，三层向下外呼梯，四层向下外呼梯，则电梯轿厢光去四楼响应四层向下外呼梯信号。6.电梯未平层或运行时，开门按钮和关门按钮均不起
17、作用。平层且电梯轿厢停止运行后，按开门按钮轿厢门打开，按关门钮轿厢门关闭。二、注意事项1.模型上的各端正子应用专用插头联接，特别要注意，在联接信号输出端子导线时，不要与公共端短路。2.楼层微动开关在使用中若发现有失灵现象，可松开两个固定螺母，调整左右位置。3.因运输原因模型上的上支架已反装，用户应按装配图重新安装，并将电机线插接在主电路板上部的两芯插座上。第四章 TVT电梯模型的MCGS组态软件的实现第一节 MCGS组态软件的概述MCGS（通用监控系统）是一套用于快速构造和生成计算机监控系统的组态软件，它能够在基于Microsoft（各种32位Windows平台上）运行，通过对现场采集到的数据
18、进行处理，以动画显示、报警处理、流程控制、实时曲线、历史曲线和报表输出等多种方式向用户提供解决实际工程问题的方案，它充分利用了Windows图形功能完备、界面一致性好、易学易用的特点，必以往使用专用机开发的工业控制系统更具有通用性，在自动化领域有着更广泛的应用。第二节 MCGS组态软件的系统构成一、MCGS组态软件的整体结构MCGS软件系统包括组态环境和运行环境两个部分。组态环境相当于一套完整的工具软件，帮助用户设计和构造自己的应用系统。运行环境则按照组态环境中构造的组态工程，以用户指定的方式运行，并进行各种处理，完成用户组态设计的目标和功能。图4.1 MCGS组态软件结构MCGS组态软件（以
19、下简称MCGS）由“MCGS组态环境”和“MCGS运行环境”两个系统组成。两部分互相独立，又紧密相关。图4.2 MCGS组态软件运行整体结构第三节MCGS组态软件的简介一、 MCGS组态软件常用术语工程：用户应用系统的简称。引入工程的概念，是使复杂的计算机专业技术更贴近于普通工程用户。在MCGS组态环境中生成的文件称为工程文件，后缀为.mcg，存放于MCGS目录的WORK子目录中。对象：操作目标与操作环境的统称。如窗口、构件、数据、图形等皆称为对象。选中对象：鼠标点击窗口或对象，使其处于可操作状态，称此操作为选中对象选中的对象（包括窗口），也叫当前对象。组态：在MCGS组态软件开发平台中对五大
20、部分，进行对象的定义、制作和编辑并设定其状态特征（属性）参数，将此项工作称为组态。属性：对象的名称、类型、状态、性能及用法等特征的统称。菜单：是执行某种功能的命令集合。如系统菜单中的“文件”菜单命令，是用理与工程文件有关的执行命令。位于窗口顶端菜单条内的菜单命令称为顶层菜单，一般分为独立的菜单项和下拉菜单两种形式，下拉菜单还可分成多级，每一级称为次级子菜单。构件：具备某种特定功能的程序模块，可以用VB、VC等程序设计语言编写，通过编译，生成DLL、OCX等文件。用户对构件设置一定的属性，并与定义的数据变量相连接，即可在运行中实现相应的功能。策略：是指对系统运行流程进行有效控制的措施和方法。启动
21、策略：在进入运行环境后首先运行的策略，只运行一次，一般完成系统初始化的处理。该策略由MCGS自动生成，具体处理的内容由用户充填。循环策略：按照用户指定的周期时间，循环执行策略块内的内容，通常用来完成流程控制任务。退出策略：退出运行环境时执行的策略。该策略由MCGS自动生成，自动调用，一般由该策略模块完成系统结束运行前的善后处理任务。用户策略：由用户定义，用来完成特定的功能。用户策略一般由按钮、菜单、其他策略来调用执行。事件策略：当开关型变量发生跳变时（1到0，或0 到 1），执行的策略，只运行一次。热键策略：当用户按下定义的组合热键（如：Ctrl+D）时执行的策略，只行一次。可见度：指对象在窗
22、口内的显现状态，即可见与不可见。变量类型： MCGS定义的变量有五种类型：数值型、开关型、字符型、事件型和组成对象。事件对象：用来记录和标识某种事件的产生或状态的改变。如开关量的状态发生变化。组对象：用来存储具有相同存盘属性的多个变量的集合，内部成员可包含多个其他类型的变量。组对象只是对有关联的某一类数据对象的整体表示方法，而实际的操作则均针对每个成员进行。第四节 电梯系统的分析1、开始时，电梯处于任意一层，该层位置开关被压下，其它层位置开关复位。2、轿厢门操作。按开门按钮，轿厢门打开，当开门位置开关动作时，轿厢门停止运行。按关门按钮，轿厢门关闭，当关门位置开关动作时，轿厢门停止运行。轿厢门打
23、开后，即使不按关门按钮，延时3秒后轿厢门自动关闭，直到关门位置开关动作时，轿厢门停止运行。3、层站召唤操作。按层站召唤按钮，该外呼梯信号被记忆，轿厢响应该外呼梯信号运行，到达该楼层时，该层位置开关被压下，轿厢停止运行，该外呼梯信号记忆被消除，轿厢门打开，延时3秒后自动关门。4、轿内指令操作。按轿内指令按钮，该内呼梯信号被记忆，轿厢响应该内呼梯信号运行，到达该楼层时，该层位置开关被压下，轿厢停止运行，该内呼梯信号记忆被消除，轿厢门打开，延时3秒后自动关门。5、多指令按钮操作实例：将电梯轿厢停在1楼，按“内呼3” 、“外呼2下”按钮，“内呼3” 、“外呼2下”呼梯信号被记忆。电梯按轿内优先原则运行
24、，到达2层不停，“外呼2下” 呼梯信号记忆不会被消除，到达3层时，3层位置开关被压下，轿厢停止运行，“内呼3”呼梯信号记忆被消除，轿厢门打开，延时3秒自动关门；再到达2层，2层位置开关被压下，轿厢停止运行，“外呼2下” 呼梯信号记忆被消除，轿厢门打开，延时3秒自动关门。（以后省略“呼梯信号记忆、位置开关被压下、轿厢停止运行、呼梯信号记忆被消除、轿厢门打开，延时3秒自动关门”的叙述）。将电梯轿厢停在2楼，顺序按“内呼4”、“外呼3上”按钮。电梯按顺向截梯原则运行，先到达3层，再到达4层。将电梯轿厢停在4楼，顺序按“外呼3上”、“外呼2上”、“外呼1上”按钮。电梯按最远反向截梯原则运行，先到达1层
25、，再到达2层，再到达3层。将电梯轿厢停在3楼，顺序按“外呼2上”、“内呼1”、“外呼3下”、“外呼4下”按钮。电梯先到达1层，再到达2层，再到达4层，最后停在第3层。将电梯轿厢停在3楼，顺序按“内呼1”、“内呼2”、“外呼2上”按钮。电梯先到达2层，再到达1层，最后停在第2层。（若程序简单设为某层位置开关被压下就消除该层内外呼梯信号记忆，则轿厢最后停在第1层。）对象元件库中。第五节编写控制流程程序一、电梯外呼下行程序IF外呼1上=1AND轿厢0THEN轿厢=轿厢-1运行显示=2ELSEENDIFIF外呼1上=1AND轿厢=0THEN门1=1外呼1上=0门1=0IF外呼2上=1AND轿厢4THENIF外呼2上=1AND轿厢IF外呼2下=1AND轿厢8THENIF外呼3上=1AND轿厢IF外呼3下=1AND轿厢IF外呼3下=1AND 轿厢=8THEN外呼3下=0IF外呼4下=1AND轿厢0 THENIF内呼1=1AND轿厢=0THEN内呼1=0IF内呼2=1AND 轿厢IF内呼2=1AND轿厢=4THEN内呼2=0IF内呼3=1ND轿厢ELSE IF内呼3=1AND轿厢=8THEN内呼3=0IF内呼4=1AND轿厢=12THEN 内呼4=0第六节 电梯动画调试1.外呼3上图4.3 外呼示意图如果轿厢在一层，外呼3上，三层外呼梯
