基于GE_PAC的多部电梯群控系统设计—软件组态毕业设计.doc

洛阳理工学院毕业设计（论文）基于GE PAC的多部电梯群控系统设计软件组态摘 要随着越来越多的智能大厦拔地而起，电梯在智能建筑中的突出作用也更加被人们重视。现在的高层楼宇之中，往往需要装多部电梯群，这就需要对电梯进行联合控制，统一调度，提高电梯的服务质量和运行效率。因此，本课题研究的就是多部电梯的群控系统。PLC又称可编程逻辑控制器，自诞生以来，就以可靠性而立足于控制行业，成为三大控制支柱之一。本课题使用的是GE公司的RX3i可编程自动控制器，相比传统的PLC，它更是具有可靠地控制效果，紧凑的模块化结构以及简便的程序化语言。此外，还用到了触摸屏以及iFix软件进行监控。本课题主要实现了对三部六层电梯的联合控制，依靠就近响应和优先响应的调度方法，实现了内呼优先外呼联控的最终效果。三部电梯之间的信号传输主要依靠现场总线的方式，具有准确，及时的优点。此外，触摸屏实现了对电梯运行的实时监控，画面中的软按钮也可以实现呼梯请求，多画面的切换可以更加详细的得知每部电梯的运行情况和呼梯请求。总之，本课题具有控制稳定，反应快速，运行舒适，调度准确，画面清晰的特点，很好地符合了人们对现代电梯的要求。关键词：群控系统，PAC，现场总线，触摸屏控制，组态控制Multi Elevator Group Control System Design And Configuration Software Based On PAC Of GEABSTRACTWith more and more prominent role in Intelligent Building erected, elevator in the intelligent building is more and more attention by people. In the present high-rise buildings, there are often need to install many elevators group, which need to carry out joint control of the elevator, unified scheduling, improve the elevator service quality and operation efficiency. Therefore, this topic is to study multi elevator group control system.PLC also known as the programmable logic controller, since the birth of the reliability and based on the industry, become one of the three control pillars. This topic uses GE RX3i programmable automatic controller, compared with the traditional PLC, it is a reliable control effect, compact modular structure and simple procedural language. In addition, the touch screen and iFix software for monitoring. The ultimate effect of three six storey elevator control, rely on the nearest response and response to the priority scheduling method, realized the call priority outbound joint control have been realized in this paper. The signal transmission between the three elevators depends mainly on the field bus, and has the advantages of accurate and timely. In addition, touch screen to achieve the real-time monitoring of the operation of the elevator, soft button screen can also achieve call request, the switching of multi picture can be more detailed that the operation of each elevator and elevator calling request.In short, this subject has the characteristics of stable control, rapid reaction, comfortable operation, accurate scheduling, clear picture, and well accord with the requirements of modern elevator.KEY WORDS: control system, fieldbus, PAC, touch screen control, configuration control目录前言1第1章 概述21.1本课题研究的目的21.2 本课题设计的背景21.3 本课题设计方案31.4 本课题研究的内容和主要工作41.4.1 本课题研究的内容41.4.2 本课题研究的主要工作4第2章 控制方案52.1 电梯群控系统原理分析52.2 电梯群控系统的功能52.3 电梯群控系统的动态性能分析62.4 群控系统的基本规则7第3章 硬件设计93.1 设计思路93.2 设备选型93.2.1 控制器93.2.2 远程模块93.2.3 变频器与电机93.2.4 HMI（人机界面）103.2.5 电源与继电器103.3 总体方案103.4 设备清单113.5 I/O分配表123.6 硬件设计133.6.1 整体布局图143.6.2 PAC与HMI连接图143.6.3 输入输出图143.6.4供电图143.6.5电机控制图14第4章 软件设计154.1 程序流程图154.1.1 单梯控制流程图154.1.2 群控流程图154.2 总体程序164.3 触摸屏监控164.3.1 触摸屏硬件配置164.3.2 画面编辑184.3.3 画面下载224.4 iFix组态控制234.4.1 系统配置234.4.2 过程数据库254.4.3 组态画面29第5章 系统调试315.1 单梯程序调试325.1.1 单体程序的调试325.1.2 单体组态的调试335.2 群控调试335.2.1 群控程序的调试345.2.2 群控组态的调试34结论35谢 辞36参考文献37附录38外文资料翻译39V前言不知你是否这样想过，假如现代社会没有电梯，那将是怎样的一番情形。结果是很明显的，你的时间将会有很多都会浪费在爬楼梯上。因此，可靠高效的电梯改变了人们的生活方式，无形中给人们增加了经济效益。现代社会对电梯的要求是十分苛刻的，这不仅仅是依靠增加电梯数量来实现的，显然这么做也是不明智的。我们需要在控制调度方面想办法，使得电梯能够充分高效的工作，在保证安全稳定的完成呼叫响应的前提下，尽可能的实现快速，节省运行成本，降低能量损耗。近几年来，随着国内建筑行业的迅速发展，电梯技术也得到了提升。群控电梯已经越来越多的出现在现实的生活中，改善着我们的生活质量。但不可否认的是，相比国外高水平的电梯群控技术，国内电梯技术依然存在不足，主要差别还是在于群控算法的调度上。本课题主要是对三部六层电梯实现联合控制，电梯模型以及硬件连接都是做好的，只需要编写相应的单梯和调度程序，以及完成触摸屏或者组态的显示监控即可。对电梯群控设计的基本思路是：首先完成单梯的所有功能，其次再进行联调。群控主要依靠就近原则，对任何一个外呼信号，控制器都需要比较三部电梯那一个距离它最近，就派该电梯去执行；同时，考虑到电梯启动所需要的时间及能耗，因此当呼叫请求较少的情况下，尽量避免多梯响应。很显然，这需要在两者之中寻求平衡。此外，本课题还需要设计组态监控。随着触摸屏技术的成熟，将触摸屏很好的添加到电梯控制中，不仅可以显现电梯当前运行状态、停靠楼层等信息，还能通过触摸屏对电梯进行呼梯请求。很显然，触摸屏的添加不仅代替了按钮的作用，也包括监控的功能，在降低系统成本的同时，也增加了顾客的满意度。13第1章 概述1.1本课题研究的目的随着我国经济的快速发展，计算机技术、自动控制技术和微电子技术也得到了高速发展，智能大厦如雨后春笋般迅速发展，从而促使电梯在现代生活中得到了更加广泛的应用。然而，传统的电梯控制系统经常采用的是继电接触控制系统，存在易出故障，维护不方便，使用寿命短，占用空间大等诸多缺点。随着现代控制技术的进步，这种系统也必然被淘汰。目前电梯设计很大一部分采用可编程控制器（PLC），具有编程简单，故障少，维修保养方便，节能省工，噪音低，抗干扰能力强，控制箱体积小，开发周期短等一系列优点。本课题采用PAC代替传统的PLC，此控制系统除了PLC所有具有的特点外，还提供了比现有PLC更强大的处理速度、通信速度以及编程能力。同时，随着现代电力电子技术和计算机控制技术的飞速发展，也促进了电梯拖动的技术革命，由交流变频调速取代直流调速已成为不可争议的事实。本课题选用的是GE PAC的RX3i模块作为控制器，并且通过匹配合适的变频器对电梯的控制，不仅能够实现平稳运行，响应快，满足乘客乘坐舒服、安全、省时的同时，还可以降低能耗，节约资源，减少成本。因此，具有PAC控制的电梯更能够适应现代社会人们对电梯的苛刻要求，具有更高的性价比优势。1.2 本课题设计的背景近年来，随着各地经济的快速发展，越来越多的高层建筑和智能化楼宇也不断涌现，人们对电梯的舒适性和合理调度方面也提出了越来越高的要求。大多数情况下，单部电梯往往不能满足人们上下通行的需求，这时就需要安装两部甚至多部电梯协调管理运行，来提高整个楼层电梯的运行效率和服务质量。但是，随着电梯数量和使用频率的增多，使用过程中出现的各种问题并没有减少，反而是一直困扰人们日常生活的一个重要问题。电梯控制效率低，与电梯相关的投诉也是一直居高不下。因此，社会上急需对现有电梯进行智能化改造，也需要对电梯厂商或自动化公司提出新电梯系统在设计、安装过程中提出智能群控要求。而基于以太网的群控电梯则可以很好地克服以上问题，其社会效益和经济效益也相对较高。电梯群控系统（Elevator Group Control System,EGCS）是指：将多台电梯进行科学的合理的分组，根据各个楼层交通量发生的变化，用计算机控制，实行最优控制的输送方式。电梯群控主要用于客梯。电梯群控系统的应用也是经历了由简单到复杂的过程，由最初的简易自动控制、集选控制到现在的群控系统几个发展过程。现代电梯群控系统采用了专家系统、模糊控制、人工神经网络等人工智能技术。本设计主要用到专家系统来实现电梯的调度。所谓的专家系统，从广义上说，它是一种仿真模型，应用了分布式的程序，已确定的步数得到满意的结果。之所以称之为“专家系统”，是因为在法则里集中了“专家知识”，并直接输出或导致对这些基本一致的法则。这种法则通常是经过反复实验而得到的经验结果，它不具备任何分析基础。另一方面，对应用设计来说，应用法则是发展了的法则，对大部分组成现代电梯装置的子系统，可以发展和应用。1.3 本课题设计方案目前，电梯普遍采用两种控制方式：一种是以微型计算机作为电梯信号处理控制单元，完成信号采集、运行状态以及功能的设定，实现电梯自动调度和集选运行等功能，而拖动控制一般由变频器来完成；虽然它具有结构简单，维护方便，成本低等一系列优点，但由于可靠性以及操作性不及PLC，因此较少被采用。第二种即使用可编程控制器PLC取代微机。PLC的高可靠性，编程方便，维护简单等特点受到众多商家和研发人员的青睐，但是PLC还存在很多缺陷：内存小，数据存取速度不理想，通用性差，以及PLC与PC机间不断扩大的技术差距导致控制效果差。所以，改善电梯的控制技术和性价比，是目前主要解决的问题，因此本课题提出了PAC控制。PAC本身是在PLC基础上发展而来，因此几乎具有PLC的所有优势；此外，PAC在内存、数据存取速度、通用性上得到了很大的提升，并且通过Proficy Machine Edition 编程软件很好地实现了与PC的融合。因此，相信以PAC控制的电梯会越来越多的进入人们的生活。1.4 本课题研究的内容和主要工作1.4.1 本课题研究的内容1. 电梯群控现状的分析，课题设计的必要性以及GE总线控制平台的主要应用。2. 电梯群控原理的分析，控制要求，性能指标能。3. 测控点数分析，I/O分配（与触摸屏变量对应关系）。4. 软件组态。 1.4.2 本课题研究的主要工作本课题主要设计目标：实现三部电梯联控，包括楼层显示、状态显示、参数输入、路径规划等，应包括：失电保护、防夹功能、超速保护等。此外，还需要设计相应的触摸屏或组态控制显示电梯的运行状态，触摸屏应具有实时显示轿厢运行情况，到达楼层情况以及相应的内外呼，还应该具备触摸屏上软键盘控制，完成相应的内外呼请求。第2章 控制方案2.1 电梯群控系统原理分析电梯系统是一个非常庞大的系统，它作为机电一体化程度较高的一种交通工具，涉及的具体系统很多，在此本课题主要研究电梯的群控系统。多部电梯联合控制系统简称群控系统，是在单部电梯的基础上，融合了一些先进的算法和远程处理模块。因此，这是一个比单体系统更加复杂的系统，它需要对几百个信号进行收发处理。就目前而言，电梯群控系统有多种实现方法，但总体的控制系统的结构大同小异。本课题的群控主要依靠现场总线来完成，原则上只需要一种总线即可，但由于本次设计的模型由学校实验室直接提供，该模型使用了不同的总线方式。第一台电梯利用工业以太网线是直接控制，后两台分别使用了DeviceNet总线和Profibus总线。现场的输入输出信号都是经过总线传给PAC或者总线模块，从而实现及时、合理的控制。现场总线的群控系统具有受地域限制小、传输信息及时以及所需要的硬件I/O少等一系列优势，已被广泛应用于工业上产。此外，群控系统还必须配有相应的监控系统，用于监视电梯群中各个单部电梯的运行状态以及群控调度的执行情况，特别是与安全信息息息相关的，便于随时掌握系统的工作状态，及时发现安全隐患，并在第一时间排除故障。这些主要由触摸屏来实现，触摸屏具有整体监控和局部监控，并且两种方式可以实现快速切换，方便可靠，监控性能非常突出。2.2 电梯群控系统的功能该群控系统应该具备以下几个功能：（1） 数据采集功能群控系统应该实时监测各电梯的运行状态，包括每台电梯的当前位置、运行方向、载重量、运行速度、内呼叫信号等，并实时的将这些信号传给上层软件，进行相应的调度和显示处理。（2） 通信功能群控系统的主要目的是实现对电梯群的合理分配和优化调度，就必须要在上层软件（主控制器）与底层控制器建立信息通道，要求可以实现双向通信，能够进行数据和控制命令的传输。（3） 控制功能整个群控系统中，单台电梯执行外呼信号时，必须由PLC进行统一调配，每个外呼信号并不是直接派给乘客所呼叫的电梯，而是先送到调度模块，并由调度模块根据当前的信息状态，用相应的调配策略和算法分析并确定由那台电梯具体执行，由调度系统下发给相应的单梯控制器。（4） 监控和显示功能本课题使用的是6英寸触摸屏监控。它可以对各个电梯的当前运行情况、停靠楼层、内呼信号、外呼信号响应情况等进行实时监测和显示的功能。工作人员可以通过触摸屏对电梯实现实时监控，遇到紧急情况或故障时，可以第一时间解决，把损失降到最小。（5） 自主学习功能电梯群控所遇到的问题是非常复杂多变的，仅仅依靠现有的算法并不能对其进行准确的描述。还需有系统具有对过去一段时间内的统计情况作出分析，并应用于之后的控制，即系统需要具有自我学习的能力。2.3 电梯群控系统的动态性能分析前面已多次提到，电梯群控系统主要是用来对多台电梯进行调度，为了给出合适的调度规则，首先就必须要了解电梯群控系统的动态特性，然后再采取有效的控制方法进行控制。电梯的动态特性主要包括非线性、扰动性、不完备性及多目标性，以下进行一一论述。（1） 非线性电梯交通系统中还存在好多非线性的因素。就好比呼叫同一个厅堂，即便都是上行呼叫，在不同的时间，轿厢分配依然是不一样的，因为它和上一次呼叫具有关联，然而每次的呼叫都是不确定的，因此它们会在数值上就呈现出非线性的关系；再比如，由于轿厢容量是有限的，当乘客的人数达到额定要求时，电梯则会不停而过。诸如此类非线性问题还有很多，它们是不能使用常规的控制思路来解决的，这就要用到智能的控制方法。（2） 扰动性电梯群控系统中的扰动是随机的，例如：乘客的登记时间和地点由于某种原因而变更。乘客在轿厢内错误登记了所要到达的楼层，造成不必要停站。乘客可能过长的保持开门状态，延迟了轿厢的正常运行。乘客登记时间的随机性。此外，电梯还具有一定的电磁干扰，主要包括以下几种形式：1） 电源噪声。一般从电源和电源进线侵入系统。2） 从输入线或总线侵入噪声。当输入线与自身或其他系统公共地线时，即便是采用了隔离措施，也会侵入噪声。3） 静电器噪声。摩擦产生静电虽然很微弱，但是其电压可高达数万伏。研究表明，在毛毯上行走的人产生的静电可高达39kV，在工作台旁工作的人带电可达3kV，当带高电位的工作人员直接接触控制器时，急剧的放电电流可能造成控制器的误动作。（3） 不完备性电梯交通系统中存在大量的不完备信息。例如：不能确定电梯及某一时刻各楼层乘客的具体数目，会造成监控人员无法预测电梯内的拥挤程度和候梯时间，从而影响开关门的控制难度和舒适度。再如三五个乘客同行，进入轿厢前只登记一次，目的站也输入一次，则会对乘客乘梯时间的预测，对其他乘客候梯和乘梯时间预测时，就会产生较大误差。由于以上各种不确定的原因，用通常方法很难对函数中的权重参数作出评定，因此控制系统的模型也很难建立。而使用智能控制方法描述系统的状态，利用专家知识和模糊推理建立模糊模型则显示出更好的效果。2.4 群控系统的基本规则电梯的群控系统一般应该具有以下的规则：1） 外呼等候时间响应尽可能地短。外呼等待时间一般指的是乘客从发出呼叫指令到脚踏入电梯所用的时间，为避免乘客候梯等待时产生烦躁，因此需要尽可能地缩短这个时间。2） 乘梯时间短。乘梯时间很显然就是乘客从进入电梯到从电梯出来所用的时间。同样为避免乘客乘坐时间过长，应尽量减少乘梯时间。3） 电梯停靠次数尽量少。由于电梯停靠的次数越多，系统就会反复的加减速，从而造成不必要的能耗损失。因此，为避免不必要的损耗，应尽量减少电梯的停靠次数。4） 避免走空。电梯走空具体是指电梯响应某较远楼层呼叫时，途中没有响应其中间楼层的呼叫。很显然，这种情况对系统而言也是很浪费的，应尽量避免。5） 避免满载。如果在客流高峰期一台电梯去响应外呼请求信号时，若响应过程中停站较多，则其满载的可能性就很大。因此应该尽量将此请求分配给停站较少的电梯。同向优先。尽可能地将外呼请求信号分配给与其同向并且在运行中的电梯。因为异向或已过请求楼层可能会出现新的请求，从而造成响应时间的加长，从而达不到优化的效果。第3章 硬件设计3.1 设计思路本项目是融合了PLC技术、变频器控制技术、以太网通信技术、Profibus总线通讯技术以及DeviceNet总线通讯技术为一体的综合系统。单个电梯的逻辑控制分别由以太网通信技术、Profibus总线通讯技术以及DeviceNet总线通讯分别实现，其中后两个还用到了VersaMax远程I/O模块。主站PACSystems RX3i系统接收从各个电梯传过来的门厅呼梯任务信号，按照一定的算法判断决策，最终决定由哪台电梯响应。而每台电梯轿厢内的呼梯信号由相应的电梯独立处理，不参与调度。3.2 设备选型3.2.1 控制器本课题选用单一的控制器PACSystems RX3i，该控制器拥有1.0GHZ Intel微处理器和64MB用户内存的高性能控制器，无信息吞吐率的专利技术。同时，它还拥有多个I/O模块选择，包括以太网通信模块、Genius模块、Profibus模块、DeviceNet和串行通信模块。背板总线支持带电插拔功能，减少了系统的停机时间。3.2.2 远程模块本课题选用的远程模块为VersaMax，它具有以下几个模块：总线通讯DNM200模块和DeviceNet（DBI001模块）、总线通讯PBM300模块与Profibus（PBI001模块）、以太网通信模块、网络接口单元、电源模块以及I/O模块。 3.2.3 变频器与电机本课题选用的变频器为MICROMASTER 420。由于本课题研究对象是六层电梯实验模型，不需要运载实际重物，因此选用的曳引电机为40W小型交流感应电机，型号为51K40GN-S/5GN30K；门控电机选用的是24V/3W/20RPM的直流永磁电机，型号为TH37JB32-C。减速器选用的是24V/2.0RPM，型号为TH37 JB32C。3.2.4 HMI（人机界面）本课题选用的HMI为QuickPanel View/Control 6。QuickPanel View/Control是眼下最先进的紧凑型控制器和显示器，之所以使用六英寸，是考虑到该界面主要用于实验验证，满足需要的条件下尽可能地减少成本即可。3.2.5 电源与继电器本课题采用的电源为220V10%单相三线交流电作为总的供电电源，使用MY4NJ/24VDC型号继电器。 3.3 总体方案本课题总的控制原理图如图3-1：图3-1 控制原理图3.4 设备清单表3-1 设备清单表序号代号部件名称技术规格型 号数量1外形尺寸800x620x1840(mm)KNP-PDT62层数6层3U1变频器MM42014M1交流感应电机40W51K40GN-S/5GN30K15M2直流永磁电机24V/3W/20RPMTH37JB32-C16PLC(Demo箱一套)IC695CHS0121IC695PSD0401IC695CPU3103IC695ETM0011IC694ACC3001IC694MDL7541IC695ALG6001IC695ALG7041IC695HSC3041IC694MDL6453IC695LRE0011QuickPanel等附件1套7U2语音报站器HX850-YY18QF1小型断路器OSMC32N2C619外呼叫盒6套10内呼叫盒1套序号代号部件名称技术规格型 号数量11BM-B10拨码开关10组12B1-B17限位开关SS-5GL21713KA-KA4继电器MY4NJ/24VDC314S1对射传感器PBS3M-DTT1发送器PBS3M-DTT2-P接收器3.5 I/O分配表本课题的I/O分配较多，包含三台电梯的所有输入输出。但是由于2号和3号电梯由总线控制，I/O地址分配灵活，因此此处只给出了1号电梯的I/O地址分配表，如下表3-2所示。本课题中所用到的2号电梯输入输出地址分别为I203I237和Q201Q235，3号电梯输入输出地址分别为I403I437和Q401Q435。表3-2 I/O地址分配表序号输入地址备注输出地址 备注 1 I3内呼按钮1层Q1电梯内呼按钮指示1层 2 I4内呼按钮2层Q2电梯内呼按钮指示2层 3I5内呼按钮3层Q3电梯内呼按钮指示3层 4I6内呼按钮4层Q4电梯内呼按钮指示4层 5I7内呼按钮5层Q5电梯内呼按钮指示5层 6I8内呼按钮6层Q6电梯内呼按钮指示6层 7I9开门按钮Q7电梯内呼按钮指示开门 8I10关门按钮Q8电梯内呼按钮指示关门 9I11外呼按钮1层上Q9电梯外呼按钮指示1层上序号输入地址备注输出地址 备注 10I12外呼按钮2层下Q10电梯外呼按钮指示2层下 11I13外呼按钮2层上Q11电梯外呼按钮指示2层上 12I14外呼按钮3层下Q12电梯外呼按钮指示3层下 13I15外呼按钮3层上Q13电梯外呼按钮指示3层上 14I16外呼按钮4层下Q14电梯外呼按钮指示4层下 15I17外呼按钮4层上Q15电梯外呼按钮指示4层上 16I18外呼按钮5层下Q16电梯外呼按钮指示5层下 17I19外呼按钮5层上Q17电梯外呼按钮指示5层上 18I20外呼按钮6层下Q18电梯外呼按钮指示6层下 19I21定位1层下限Q19变频器正向运行（轿厢上升） 20I22定位1层上限Q20变频器反向运行（轿厢下降） 21I23定位2层下限Q21变频器频率信号 22I24定位2层上限Q22轿厢门电机开门 23I25定位3层下限Q23轿厢门电机关门 24I26定位3层上限Q24轿厢照明风机 25I27定位4层下限Q25显示块楼层显示B1位 26I28定位4层上限Q26显示块楼层显示B2位 27I29定位5层下限Q27显示块楼层显示B3位 28I30定位5层上限Q28楼层显示块上行指示 29I31定位6层下限Q29楼层显示块下行指示 30I32定位6层上限Q30报站器显示B1位 31I33轿厢下限Q31报站器显示B2位 32I34轿厢上限Q32报站器显示B3位 33I35开门到位检测Q33楼层播放信号 34I36关门到位检测Q34上行播放信号 35I37关门防夹传感器Q35下行播放信号3.6 硬件设计3.6.1 整体布局图见附录1的整体布局图。3.6.2 PAC与HMI连接图见附录1的PAC与HNI连接图。3.6.3 输入输出图见附录1的输入图和输出图。3.6.4供电图见附录1的供电图。3.6.5电机控制图见附录1的曳引电机控制图和门电机控制图。 第4章 软件设计4.1 程序流程图本课题主要是对三台电梯实现远程控制，编程思想即首先完成单台电梯的控制，然后实现三部群控。4.1.1 单梯控制流程图如下图4-1所示：图4-1 单梯控制流程图4.1.2 群控流程图如下图4-2所示，为本课题的电梯群控流程图。图4-2 电梯群控流程图4.2 总体程序本课题的总体程序设计主要包括主程序和5个子程序，其中，5个子程序分别为1号、2号、3号三台电梯的单梯子程序以及上行调度和下行调度，详见附录2。4.3 触摸屏监控本课题采用的QP Control 6“TFT”触摸屏监控。具体过程需要通过PME软件中建立Quick-Panel View工程来实现。4.3.1 触摸屏硬件配置在PME软件中建立Quick-Panel View工程的具体操作步骤如下。1. 添加新的标签在PME软件中，选择已经建立好的工程名，右键单击选择“Add TargetQuick-Panel View/ControlQP Control6TFT”，具体过程如下图4-3所示此时标签建立完成，名字一般默认为Target X。图4-3 新建Quick-Panel View2. 添加Quick-Panel View的IP地址右键单击新建的标签，选择“Add ComponentHMI”,打开编辑画面。然后返回，选择标签的属性，在属性栏中将“Use Simulator”选择为False，并在“Computer Address”中添加Quick-Panel View/Control 的IP地址，也即触摸屏的IP地址，如图4-4所示。图4-4 添加HMI3. 添加驱动右键单击新标签下的“PLC Access Drivers”，然后选择“New DriversGE SRTP”，具体过程见下图4-5所示。之后单击“GE SRTP”下的Device1，在属性栏中添加PLC的IP地址，如图4-6。此时，触摸屏的硬件配置基本完成。 图4-5 添加驱动 图4-6 设置地址 4.3.2 画面编辑首先要打开画面编辑的工具栏“ToolsToolbarsView”。此时在工具栏便会出现各种画图所需要的工具。点击按钮，便可以添加到画面中，然后需要对按钮进行设置，如图4-7所示。图4-7 按钮（图片）的关联由于触摸屏不能直接识别输入，因此需要用中间继电器M代替输入触点I。此外，在程序中也需要进行相应的修改，即对所有的输入都并联相应的中间继电器M。输出不需要改变。下表4-1为本课题触摸屏输入输出与实际程序中输入输出的对应表。表4-1 触摸屏输入输出实际输入输入解释触摸屏输入实际输出输出解释触摸屏输出I3A 1层内呼M703Q1A 1内呼指示Q1I4A 2层内呼M704Q2A 2内呼指示Q2I5A 3层内呼M705Q3A 3内呼指示Q3I6A 4层内呼M706Q4A 4内呼指示Q4I7A 5层内呼M707Q5A 5内呼指示Q5I8A 6层内呼M708Q6A 6内呼指示Q6I9A 开门内呼M709Q7A 开门指示Q7I10A 关门内呼M710Q8A 关门指示Q8I11A 1外呼上M711Q9A 1外呼指示上Q9I12A 2外呼下M712Q10A 2外呼指示下Q10实际输入输入解释触摸屏输入实际输出输出解释触摸屏输出I13A 2外呼上M713Q11A 2外呼指示上Q11I14A 3外呼下M714Q12A 3外呼指示下Q12I15A 3外呼上M715Q13A 3外呼指示上Q13I16A 4外呼下M716Q14A 4外呼指示下Q14I17A 4外呼上M717Q15A 4外呼指示上Q15I18A 5外呼下M718Q16A 5外呼指示下Q16I19A 5外呼上M719Q17A 5外呼指示上Q17I20A 6外呼下M720Q18A 6外呼指示下Q18I203C 1层内呼M723Q201C 1层内呼指示Q201I204C 2层内呼M724Q202C 2层内呼指示Q202I205C 3层内呼M725Q203C 3层内呼指示Q203I206C 4层内呼M726Q204C 4层内呼指示Q204I207C 5层内呼M727Q205C 5层内呼指示Q205I208C 6层内呼M728Q206C 6层内呼指示Q206I209C 开门内呼M729Q207C内呼开门指示Q207I210C 关门内呼M730Q208C内呼关门指示Q208I211C 1层外呼上M731Q209C 1层外呼指示上Q209I212C 2层外呼下M732Q210C 2层外呼指示下Q210I213C 2层外呼上M733Q211C 2层外呼指示上Q211I214C 3层外呼下M734Q212C 3层外呼指示下Q212I215C 3层外呼上M735Q213C 3层外呼指示上Q213I216C 4层外呼下M736Q214C 4层外呼指示下Q214I217C 4层外呼上M737Q215C 4层外呼指示上Q215I218C 5层外呼下M738Q216C 5层外呼指示下Q216I219C 5层外呼上M739Q217C 5层外呼指示上Q217I220C 6层外呼下M740Q218C 6层外呼指示下Q218I459B 1层内呼M743Q449B 1层内呼指示Q449实际输入输入解释触摸屏输入实际输出输出解释触摸屏输出I460B 2层内呼M744Q450B 2层内呼指示Q450I461B 3层内呼M745Q451B 3层内呼指示Q451I462B 4层内呼M746Q452B 4层内呼指示Q452I463B 5层内呼M747Q453B 5层内呼指示Q453I464B 6层内呼M748Q454B 6层内呼指示Q454I465B 开门内呼M749Q455B 内呼开门指示Q455I466B 关门内呼M750Q456B 内呼关门指示Q456I467B 1层外呼上M751Q457B 1层外呼指示上Q457I468B 2层外呼下M752Q458B 2层外呼指示下Q458I469B 2层外呼上M753Q459B 2层外呼指示上Q459I470B 3层外呼下M754Q460B 3层外呼指示下Q460I471B 3层外呼上M755Q461B 3层外呼指示上Q461I472B 4层外呼下M756Q462B 4层外呼指示下Q462I473B 4层外呼上M757Q463B 4层外呼指示上Q463I474B 5层外呼下M758Q464B 5层外呼指示下Q464I475B 5层外呼上M759Q465B 5层外呼指示上Q465I476B 6层外呼下M760Q466B 6层外呼指示下Q466本课题画面监控的设计思路为一个总体的监控画面和三个单梯的监控操作画面，如下图4-8和4-9所示。总监控画面主要显示各部电梯当前所在的楼层或者上下行状态以及电梯系统的所有外乎请求及执行情况；此外，主监控画面上还可以与每部电梯相互切换。单个电梯的监控画面主要包括电梯当前所在楼层以及运行状态；除此之外，单部电梯还可以实现对该电梯的呼叫请求，包括所有的内外呼请求，功能和实际按钮无区别。换句话说，触摸屏上的单部电梯的外呼也可以实现群控。图4-8 单部监控画面图4-9 主监控画面4.3.3 画面下载首先需要右键单击建立的触摸屏对象，在弹出菜单栏中选择Properties（属性）。在属性对话框中将Use Simulator（选择模拟器）改为False，只有这样，画面才可以下载到触摸屏中。之后在Computer Address中输入触摸屏的的IP地址。再次右键单击触摸屏对象，在弹出的菜单栏中选择Set as Actice Target，也即将该对象变为有效活动状态。最后在顶部菜单栏选择编译，无错误后直接下载。下载成功后，手指双击触摸屏View Runtime，便可以看到画面已下载到触摸屏。运行程序，便可以看到触摸屏中可以显示画面的运行状态，以及通过触摸屏对电梯进行控制。4.4 iFix组态控制iFix组态是一套工业自动化软件，主要为用户提供过程化的窗口，可以为使用者提供实时数据。它的基本功能主要包括数据采集和数据的管理。前者主要通过I/O驱动程序和I/O驱动设备与实际的I/O直接通信；后者主要指对数据进行处理，例如监视、控制等。4.4.1 系统配置iFix软件使用之前，需要进行一系列的配置，主要使用SCU（System Configuration Utility，系统应用配置）程序，此处主要介绍I/O驱动器配置和SCADA配置。I/O驱动器主要为SCADA服务器提供数据，它使得iFix可以直接与硬件通信。首先单击开始程序Proficy HMI SCADA-iFix 5.5GE9 PowerTool，运行驱动配置程序。在配置对话框中，选中“Use Local Sever”，单击Connect继续操作。单击驱动配置窗口下方第一个图标，添加Channel 0，并打开Enable选项；之后再次点击下方第二个图标，添加Device0，输入Primary IP （即之前PLC的地址），并选中Enable；再次点击窗口下方的第三个添加按钮，添加DataBlock0，输入I的地址范围，并选中Enable选项；重复添加DataBlock1、DataBlock2、DataBlock3，分别输入Q、M、R的地址范围。完成后效果如图4-10所示。图4-10 I/O驱动配置以上配置成功后，打开系统应用配置，进行SCADA配置。点开SCADA对话框，单击I/O驱动器后面的图标，在弹出的加载驱动器名称对话框中，选择GE9驱动器，单击确定并保存。配置成功后，便会出现如下图4-11所示的画面。图4-11 SCU配置成功界面4.4.2 过程数据库过程数据库是iFix的核心部分，它从硬件中获取或者给硬件发送数据，主要由标签块构成。数据库标签是独立的单元，可以接受、处理、并且输出过程值，主要以电子数据表格的形式呈现在我们面前。它的每一行是一个独立的数据库标签，每一列是一个域。数据库管理器可以任意打开已定义的的任何SCADA节点数据库。本课题的数据库如下表4-2所示。表4-2 过程数据库数据块类型TAGDESCRIPTIONI/O DEVICEI/O ADDRESSINITIAL A/MSTATUSA_NAMEA_TAGA_DESCA_IODVA_IOADA_IAMDII3A 1层内呼GE9Device0:M703AUTODII4A 2层内呼GE9Device0:M704AUTODII5A 3层内呼GE9Device0:M705AUTODII6A 4层内呼GE9Device0:M706AUTO数据块类型TAGDESCRIPTIONI/O DEVICEI/O ADDRESSINITIAL A/MSTATUSDII7A 5层内呼GE9Device0:M707AUTODII8A 6层内呼GE9Device0:M708AUTODII9A 开门内呼