1、组态软件与触摸屏控制技术课程设计报告书题目：四层电梯控制系统的 MCGS 界面控制设计二级学院（直属学部）： 专业： 班级： 学生姓名： 学号： 指导教师姓名： 职称： 2012 年 11 月 1 日1目录绪论 2第一章 课题介绍 3第二章 控制要求 4第三章 MCGS 控制界面 .531 设计监控界面 .532 定义数据变量 .833 动画连接 .1034 编制循环策略 .18第四章 设备连接 21第五章 PLC 程序说明 .2351 I/O 分配 .2352 PLC 程序语句 .24第六章 触摸屏控制画面及制作说明 30第七章 运行调试 33第八章 小结 34第九章 问题回答 352绪论2
2、0 世纪 60 年代末，为了克服传统继电器的种种应用上的缺点，人们研制出了一种先进的可编程序控制器 PLC（Programmable logic Controller） ，由于PLC 具有优良的技术性能，因此它一问世就很快得到了推广应用。随着微电子技术和计算机技术的迅速发展，PLC 在工业控制领域内得到广泛的应用愈加明显。PLC 是一种基于数字计算机技术，专为在工业环境下应用而设计的电子控制装置，它采用可编程程序的存储器，用来存储用户指令，通过数字或模拟的输入/ 输出，完成一系列逻辑、顺序、定时、记数、运算等确定的功能，来控制各种类型的机电一体化设备和生产过程。具体来讲 PLC 主要具有以下的
3、特点：（1）可靠性高，抗干扰能力强；（2）编程方法简单、直观；（3）体积小、耗能低、重量轻；（4）硬件配套齐全，用户使用方便，适应性强；（5）系统的设计/安装、调试工作量少；（6）维修工作量小、维护方便；（7）接口模块功能强、品种多。3第一章 课题介绍PLC 在电梯控制上的应用主要体现在它的逻辑开关控制功能。由于 PLC 具有逻辑运算，计数和定时以及数据输入输出的功能。在电梯控制过程中，各种逻辑开关控制与 PLC 很好的结合，很好的实现了对电梯的控制。本设计是以三菱广泛应用的整体中型机 FX2N-128 为背景机，详细介绍其系统配置，兼顾介绍，指令系统，编程方法和控制系统设计方法，同时也介绍了
4、模块式 PLC 的一些智能单元。本人设计的电梯包括电梯自动运行、PLC 综合控制两个系统。此次课题对 PLC 的结构、特点、性能以及与现场控制对象的连线进行了具体的研究，并通过 PLC 实现了电梯的自动控制。MCGS 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 的各种 32 位 Windows 平台上运行，通过对现场数据的采集处理，以动画显示、报警处理、流程控制和报表输出等多种方式向用户提供解决实际问题的方案，在工业控制领域有着广泛的应用。本设计通过 MCGS 组态动画与三菱 PLC 的连接，模拟控制四层电梯的运动。实验模版如下图：44第二章 控制要求所
5、设计的电梯模型共有四层。电梯的每一层面均有升降及轿厢所在楼层的指示灯显示；14 所对应的指示灯表示楼层号，每层的楼厅均有输入（分上行和下行）按钮召唤电梯。工作中的电梯主要对各种呼梯信号和当时的运行状态进行综合分析，再确定下一个工作状态，为此它要求具有自动选向，顺向截梯和反向保号，外呼记忆，自动开、关门，停梯信号，自动达层等功能。分析以上控制要求，将电梯控制要实现的功能罗列如下：1. 开始时，电梯处于任意一层。2. 当有外呼梯信号到来时，电梯响应该呼梯信号，到达该楼层时，电梯停止运行，电梯门自动打开，延时 3 秒后自动关门。3. 当有内呼梯信号到来时，电梯响应该呼梯信号，到达该楼层时，电梯停止运
6、行，电梯门自动打开，延时 3 秒后自动关门。4. 在电梯运行过程中，轿厢上升（或下降）途中，任何反向下降（或上升）的呼梯信号均不响应；如果某反向呼梯信号前方再无其他呼梯信号，则电梯响应该呼梯信号。5. 电梯未平层或运行时，开门按钮和关门按钮均不起作用。平层且电梯停止运行后，按开门按钮可使电梯门打开，按关门按钮可使电梯门关闭。5第三章 MCGS 控制界面31 设计监控界面新建工程“四层电梯模拟控制” 。在用户窗口新建窗口“四层电梯模拟控制” ，窗口属性设置如下：进入窗口“动画组态” ，利用组态工具绘制四层电梯模拟控制界面。6先在工具箱中选中“标签” ，在窗口拖动成大小合适的矩形框，输入“四层电梯
7、控制系统演示工程”。属性设置如下：以 1 层电梯为例绘制轿厢：然后绘制 1 层电梯的指示灯和外部按钮，如下图：其他 3 层电梯的绘制方法相似，最后效果图如下：7绘制电梯内部指示,楼层指示为 4 个指示灯,1 至四层内选为 4 个按钮,效果如下图所示:8四层电梯的整个效果图如下所示:32 定义数据变量(1)对象列表名称 类型 注释 名称 类型 注释S1 开关型 一层内呼叫 S2 开关型 二层内呼叫S3 开关型 三层内呼叫 S4 开关型 四层内呼叫D4 开关型 四层下呼 D3 开关型 三层下呼D2 开关型 二层下呼 U1 开关型 一层上呼U2 开关型 二层上呼 U3 开关型 三层上呼DOWN 开关
8、型 下降指示 UP 开关型 上升指示L4 开关型 四层指示 L3 开关型 三层指示L2 开关型 二层指示 L1 开关型 一层指示F1LEFT 数值型 一层门开 F2LEFT 数值型 二层门开F3LEFT 数值型 三层门开 F4LEFT 数值型 四层门开F1flag 开关型 一层门开标志 F2flag 开关型 二层门开标志F3flag 开关型 三层门开标志 F4flag 开关型 四层门开标志OPEN 开关型 手动开门 CLOSE 开关型 手动关门9（2）属性设置将开关型变量的设置，以 S1 为例:基本属性中的对象初值设置为 0；数值型变量的属性设置，以 F1LEFT 为例：基本属性的对象初值设置
9、为 100，最小值为 0，最大值为 100，其他变量的设置与其相似。10（3）MCGS 中定义的实时数据库如下：33 动画连接在用户窗口中双击“四层电梯模拟控制”窗口进去动画组态。（1）指示灯的属性设置。以一层电梯为例：选中指示灯双击，弹出单元属性设置窗口，设置如下：1112其他几层指示灯的属性设置和上面基本相同，只要把表达式的值该成：第二层L2，第三层 L3，第四层 L4。(2)电梯门的设置还是以第一层电梯为例：电梯左门的属性设置如下：13电梯右门的属性设置与左门相似，不同点在于方向相反，如下图：其余几层电梯门的属性与第一层的相同。14（3）电梯上下运动设置属性设置如下图：15（4）呼叫按钮
10、的设置以一层电梯为例：属性设置如下图：16“脚本程序”与“可见度属性”内不设置参数。其他几层和内选呼叫的设置基本相似，只要把数据对象值操作的表达式改成对应的即可，二层上呼 U2,二层下呼 D2，三层上呼 U3,三层下呼 D3，四层下呼D4，一层内呼叫 S1,二层内呼叫 S2，三层内呼叫 S3，四层内呼叫 S4。(5)手动开关门按钮的设置手动开门的属性设置如下：1718手动关门与手动开门的设置类似，把操作属性中的表达式 OPEN 改成 CLOSE，脚本程序区别在于：34 编制循环策略在“运行策略”中，双击“循环策略”进入，双击图标进入“策略属性设置”，把“循环时间”设为：100ms，按“确定”。
11、19双击进入脚本程序编辑环境，程序如下：if L1=1 and UP=0 and F1flag=1 and F1LEFT0 then F1LEFT=F1LEFT-3if UP=1 and L1=1 and F1LEFT0 thenF2LEFT=F2LEFT-3if(UP=1 and L2=1)or(DOWN=1 and L2=1)and F2LEFT0 then F3LEFT=F3LEFT-3if(UP=1 and L3=1)or(DOWN=1 and L3=1)and F3LEFT0 then F4LEFT=F4LEFT-3if DOWN=1 and L4=1 and F4LEFT-150)
12、or(L3=1 or U3=1 or D3=1)and jiaoxiang-300)or(L4=1 or D4=1)and jiaoxiang-450)and(F1LEFT=100 and F2LEFT=100 and F3LEFT=100)and UP=1 then jiaoxiang=jiaoxiang-2轿厢上升控制20if(L3=1 or U3=1 or D3=1)and jiaoxiang=100 and F3LEFT=100 and F4LEFT=100)and DOWN=1 then jiaoxiang=jiaoxiang+2轿厢下降控制21第四章 设备连接在 MCGS 组态软件开发平台上，单击“设备窗口” ，再单击“设备组态”按钮进入设备组态。在“设备工具箱”中，选中“通用串口父设备”和“三菱 FX系列编程口” 。基本设置如下图：2223第五章 PLC 程序说明51 I/O 分配表 5-1 I/O 分配表2452 PLC 程序语句25262728
