摘要:從工程實(shí)際出發(fā)，分析了國內(nèi)外電梯監(jiān)控系統(tǒng)的基本現(xiàn)狀，結(jié)合計(jì)算機(jī)組態(tài)技術(shù)，提出了基于MCGS工控組態(tài)軟件設(shè)計(jì)電梯監(jiān)控系統(tǒng)的方案。該系統(tǒng)應(yīng)用計(jì)算機(jī)構(gòu)建動(dòng)畫，模擬電梯運(yùn)行，直接、直觀、準(zhǔn)確地反映電梯的實(shí)際運(yùn)行狀態(tài)。及時(shí)對電梯系統(tǒng)中的故障進(jìn)行報(bào)警，分析判斷故障原因，并可通過計(jì)算機(jī)直接控制電梯的運(yùn)行。 關(guān)鍵詞:電梯；MCGS;遠(yuǎn)程監(jiān)控 [align=center]Based on MCGS elevator remote monitory system‘s design Chen Fei （Xinjiang Uygur Autonomous Region special equipment examination research institute，830000）[/align] Abstract: Embarked actually from the project, has analyzed the domestic and foreign elevator supervisory system‘s basic present situation, unified the computer configuration technology, proposed controlled the configuration software design elevator supervisory system‘s plan based on the MCGS labor. This system application computer construction animation, simulates the elevator movement, direct, direct-viewing, reflects elevator‘s actual running status accurately. Carries on the warning promptly to the elevator system‘s breakdown, the analysis diagnosis reason, and may through the computer positive governing elevator‘s movement. Key words: elevator; MCGS; remote monitory 0 引言 隨著城市化進(jìn)程的加速，電梯已成為人們?nèi)粘Ｉ钪胁豢扇鄙俚慕煌üぞ?，其運(yùn)行的可靠性也成為人們關(guān)注的焦點(diǎn)，所以開發(fā)和研制電梯監(jiān)控系統(tǒng)具有十分重要的現(xiàn)實(shí)意義。電梯監(jiān)控的目的在于以最少的人員配備來加強(qiáng)對電梯的管理，提供較為直觀、清晰、準(zhǔn)確的電梯運(yùn)行狀態(tài)，進(jìn)而為維修和故障診斷提供多方面的可能性，充分提高系統(tǒng)的工作效率。本文從工程實(shí)際出發(fā)，全面分析國內(nèi)外電梯監(jiān)控系統(tǒng)的基本現(xiàn)狀，結(jié)合計(jì)算機(jī)組態(tài)技術(shù)，提出了基于MCGS工控組態(tài)軟件設(shè)計(jì)電梯監(jiān)控系統(tǒng)的方案，系統(tǒng)應(yīng)用網(wǎng)絡(luò)通過計(jì)算機(jī)的串行口采集電梯的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，應(yīng)用計(jì)算機(jī)構(gòu)建動(dòng)畫模擬電梯運(yùn)行，直接、直觀、準(zhǔn)確地反映電梯的實(shí)際運(yùn)行狀態(tài)。及時(shí)對電梯系統(tǒng)中的故障進(jìn)行報(bào)警，分析判斷故障原因，并可通過計(jì)算機(jī)直接控制電梯的運(yùn)行。 1 系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì) 圖1所示為系統(tǒng)整體框圖，圖中主控計(jì)算機(jī)通過RS- 232/485轉(zhuǎn)換器與多個(gè)PLC相連，每個(gè)PLC分別賦子各自的地址以識(shí)別身份，這樣上位機(jī)就能通過485通信線與掛在下面的所有PLC（下位機(jī)）進(jìn)行串口通信，實(shí)現(xiàn)對電梯的分布式控制。 [align=center] 圖1系統(tǒng)整體構(gòu)架框圖[/align] 2 開發(fā)環(huán)境 系統(tǒng)上位機(jī)監(jiān)控部分應(yīng)用MCGS（Monitor and Control System）組態(tài)軟件來實(shí)現(xiàn)。MCGS是一套基于Windows平臺(tái)用于快速構(gòu)造和生成上位機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)的組態(tài)軟件系統(tǒng)。MCGS為用戶提供了解決實(shí)際工程問題的完整方案和開發(fā)平臺(tái)，能夠完成現(xiàn)場數(shù)據(jù)采集、事實(shí)和歷史數(shù)據(jù)處理、流程控制、動(dòng)畫顯示、趨勢曲線和報(bào)表輸出等功能。MCGS軟件系統(tǒng)包括組態(tài)環(huán)境和運(yùn)行環(huán)境兩個(gè)部分。組態(tài)環(huán)境相當(dāng)于一套完整的工具軟件，幫助用戶設(shè)計(jì)和構(gòu)造自己的應(yīng)用系統(tǒng)。運(yùn)行環(huán)境則按照組態(tài)環(huán)境中構(gòu)造的組態(tài)工程，以用戶指定的方式運(yùn)行，并進(jìn)行各種處理，完成用戶組態(tài)設(shè)計(jì)的目標(biāo)和功能。運(yùn)行環(huán)境本身沒有任何意義，必須與組態(tài)結(jié)果數(shù)據(jù)庫一起才能構(gòu)成用戶應(yīng)用系統(tǒng)。一旦組態(tài)工作完成，運(yùn)行環(huán)境和組態(tài)結(jié)果數(shù)據(jù)庫就可以離開組態(tài)環(huán)境而獨(dú)立運(yùn)行在監(jiān)控計(jì)算機(jī)上。MCGS組態(tài)運(yùn)行環(huán)境見圖2所示。 [align=center] 圖2 MCGS組態(tài)運(yùn)行環(huán)境[/align] 3 電梯的監(jiān)控分析 PLC能實(shí)時(shí)地采集電梯運(yùn)行狀態(tài)參數(shù)，如指令、召喚、運(yùn)行方式、開關(guān)門信號(hào)等;動(dòng)態(tài)顯示電梯的運(yùn)行狀態(tài)，如方向、位置、開關(guān)門、平層等;及時(shí)進(jìn)行故障分析判斷，提示和告知維修人員，同時(shí)進(jìn)行應(yīng)急處理。 4 設(shè)計(jì)過程 （1）制作監(jiān)控界面。值得注意的是在此過程中建立了16個(gè)電梯監(jiān)控畫面，這是為了達(dá)到實(shí)時(shí)監(jiān)控的目的，因?yàn)樵趧傔M(jìn)入運(yùn)行環(huán)境后，電梯各自可能處在任意樓層，這16個(gè)窗口將電梯的可能初始畫面一一列舉，在開始進(jìn)入運(yùn)行環(huán)境后，只須根據(jù)具體的條件調(diào)用畫面即可。 （2）建立實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫。實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫是MCGS系統(tǒng)的核心，是工程各個(gè)部分的數(shù)據(jù)交換與處理中心，它將M CGS工程的各個(gè)部分連接成一個(gè)有機(jī)的整體。在此過程中將電梯對應(yīng)的各種內(nèi)呼、外呼信號(hào)定義出來，以便屬性設(shè)置和編程時(shí)使用。 （3）進(jìn)行畫面屬性設(shè)置。將實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫中定義的各種開關(guān)型或數(shù)值型變量和監(jiān)控畫面中相對應(yīng)的按鈕、指示燈等相連接起來，以便能使動(dòng)畫按照要求動(dòng)起來。 （4）與PLC進(jìn)行通信。在設(shè)備窗口中選用COM口編程協(xié)議建立設(shè)備通道，將實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫中定義的各種變量與PLC中相對應(yīng)的I/ 0分配相對應(yīng)起來，通過讀寫PLC中的信號(hào)來實(shí)現(xiàn)監(jiān)控。這是整個(gè)過程中最關(guān)鍵和最重要的部分。 （5）報(bào)警分析。報(bào)警分析是電梯監(jiān)控系統(tǒng)的一個(gè)重要環(huán)節(jié)。電梯在運(yùn)行過程中可能出現(xiàn)各種各樣的故障，這時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)要能檢測出故障類型并組織報(bào)警。系統(tǒng)涉及到的報(bào)警情況主要有:①電梯由于某種原因沒有在平層停止，處理方法是使電梯上行或下行到就近的平層停止;②電梯不能正常開、關(guān)門，就是電梯在運(yùn)行到指定的平層后，門無法正常關(guān)閉，這時(shí)通過故障檢測通知相關(guān)人員進(jìn)行維修;③電梯運(yùn)行超過了上行或下行限位，處理方法是使電梯初始化到1層平層;④電梯轎廂內(nèi)出現(xiàn)超載現(xiàn)象，這時(shí)伴隨有鈴聲來告知用戶。此外，在電梯轎廂內(nèi)還有應(yīng)急按鈕，當(dāng)電梯出現(xiàn)意外故障時(shí)，用戶可按下按鈕來告知監(jiān)控系統(tǒng)，以便盡快進(jìn)行維修。 （6）完成腳本程序的編制。腳本程序包括電梯門控部分、轎廂上行或下行部分、進(jìn)入運(yùn)行環(huán)境調(diào)用畫面部分和報(bào)警部分。 5 系統(tǒng)調(diào)試 （1）監(jiān)控系統(tǒng)脫機(jī)調(diào)試 在制作完監(jiān)控界面以后，首先要進(jìn)行的是脫機(jī)調(diào)試，使電梯能夠響應(yīng)內(nèi)呼或外呼信號(hào)，根據(jù)不同的信號(hào)上行或下行，電梯門適時(shí)開與關(guān)。這需要很好的編程技巧，熟練掌握MCGS腳本程序的編程環(huán)境和編程語句。要確保電梯很好地動(dòng)起來，首先動(dòng)畫界面屬性要設(shè)置的完全正確，并且和實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫里的數(shù)據(jù)變量對應(yīng)起來，然后通過腳本程序來控制畫面的運(yùn)行。由于會(huì)遇到并聯(lián)或群控電梯的監(jiān)控系統(tǒng)，要考慮到電梯運(yùn)行時(shí)的各種情況，還要考慮到很多因素，比如信號(hào)的重疊。在開始時(shí)會(huì)遇到這樣的問題，當(dāng)按下電梯1一層內(nèi)呼信號(hào)后，電梯1開門，之后再按下電梯1二層內(nèi)呼信號(hào)后，電梯上升到二層，可馬上又回到一層，電梯就始終在一、二層之問運(yùn)行，這是由于一層信號(hào)沒有清零的緣故。由于兩部電梯的信號(hào)很多，要同時(shí)綜合考慮各種情況，使所有信號(hào)都不沖突。 （2）與PLC通信調(diào)試 在進(jìn)行完最初的畫面運(yùn)行之后，開始進(jìn)行與PLC之問的通信調(diào)試。首先是選擇串口通信父設(shè)備，進(jìn)行各種屬性設(shè)置，之后選擇PLC設(shè)備，建立輸入、輸出寄存器，進(jìn)行通道的連接。在連接過程中遇到了很多問題，如在將各種通道值設(shè)置好后，通信標(biāo)志位始終顯示為1，這說明沒有和PLC通信上，如果通信成功，通信標(biāo)志位應(yīng)該顯示為0，經(jīng)過多次測試，最終解決了此問題。隨后是多部電梯的通信問題，雖然是同樣的設(shè)置，但只有一部電梯可以正常地通信，經(jīng)分析研究表明PLC編程協(xié)議選擇的對象是錯(cuò)誤的，因?yàn)镻LC的編程口是一對一通信，而COM口才是一對多通信，經(jīng)過努力終于完成了多臺(tái)PLC的同時(shí)通信。最后就是監(jiān)控與控制PLC的運(yùn)行，這時(shí)只需要選擇正確的信號(hào)作為編程的對象就可以了，不過選擇信號(hào)也需要一定的經(jīng)驗(yàn)，否則程序不能做到簡單而實(shí)用。 6 結(jié)論 MCGS組態(tài)軟件功能強(qiáng)大，操作簡單，易學(xué)易用，普通工程人員經(jīng)過短時(shí)間的培訓(xùn)就能迅速掌握多數(shù)工程項(xiàng)目的設(shè)計(jì)和運(yùn)行操作。本文作者創(chuàng)新點(diǎn):能夠在上位機(jī)由MCGS組態(tài)的監(jiān)控界面上觀察到電梯的運(yùn)行動(dòng)態(tài)曲線，它可以實(shí)時(shí)地反映出電梯的運(yùn)行狀況及其運(yùn)行舒適感等動(dòng)態(tài)信息，并可預(yù)先分析出電梯潛在的故障隱患，工程人員就可集中精力去解決工程問題本身。所以說，研制電梯遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)是具有很重要的現(xiàn)實(shí)意義。 參考文獻(xiàn) 1、哀秀英.組態(tài)控制技術(shù)[M].北京:電子工業(yè)出版社，2003 2、劉斌MCGS在PLC實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的應(yīng)用[J].工業(yè)控制計(jì)算機(jī)，2006, 17 3、張存榮.遠(yuǎn)程電梯監(jiān)控系統(tǒng)[J].微計(jì)算機(jī)信息,2006,2 作者簡介：陳飛 男 畢業(yè)于新疆大學(xué)電氣工程學(xué)院控制理論與控制工程專業(yè)，工學(xué)碩士學(xué)歷，現(xiàn)工作于新疆維吾爾自治區(qū)特種設(shè)備檢驗(yàn)研究院。聯(lián)系電話：13999852879 電子郵箱：xjchenfei@163.com 通訊地址：烏魯木齊長江路棉花街9號(hào)特檢院 郵編：830000