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基于PLC的电梯控制系统分类号实验型郑州电力高等专科学校毕 业 设 计（论 文）题 目基于PLC的四层楼电梯控制系统设计 并列英文题目The Four Lift Control System reposingPLC 系部电力工程系 专业电气自动化 姓 名 金 威 班级电气0803指导教师 韩 浩 职称 讲 师 论文报告提交日期2011年6月郑州电力高等专科学校摘要： 电梯是高层建筑不可缺少的运输工具，用于垂直运送乘客和货物，随着社会的发展，电梯越来越广泛的应用在人们的日常生活中，传统的电梯控制系统主要采用继电器-接触器进行控制，其缺点是触点多，故障率高、可靠性差、维修工作量大等，而采用PLC组成的控制系统可以很好地解决上述问题，使电梯运行更加安全、方便、舒适。目前在电梯行业已得到广泛应用，在层数和控制功能较少的场合，采用PLC控制较为有利。本篇论文主要介绍了四层电梯的PLC控制系统总体设计方案、设计过程、组成，给出了具体的主要硬件电路、电梯的控制梯形图和符号表，在分析、处理随机信号逻辑关系的基础上，测试了PLC程序并结合组态王6.5进行仿真监控电梯的运行，可以正常运行。关键词： 电梯 PLC 控制系统 组态王ABSTRACT：Elevator is high-rise building indispensable conveyance，design to plumb delivery passenger in touch with goods，in company with social develop，elevator increasingly comprehensive apply at folk everyday life suffer，conventional elevator controls system mostly adopt electric relay-progress control，thereof shortcoming is contact much，failure rate high, reliability difference, maintenance load large wait，whereas adopt plc constituent dam could commendably solve above problem，lead elevator function all the more security, convenience, comfort to back that elevator. In both for the moment at elevator vocation had been able to extensive use，at number of plies and dam lesser occasion，adopt plc Control compare for avail back.The PLC Control system design scheme, design process, compose，present know clearly specific mostly hardware circuit, elevator control ladder diagram ampersand watch，in analyses, get stochastic signal logical relation foundation upper，test and measurement know clearly PLC procedure combine incorporation Kingview 6.5 proceed emulation monitor elevator function，could normal running done back of the these piece theses mostly introduce know clearly four layer elevator.Keyword: Elevator PLC Control system Kingview 目录第一章 引言- 1 -第二章 电梯的基本知识- 2 -一、电梯的发展- 2 -二、电梯的分类- 3 -三、电梯基本结构- 3 -1、电梯工作原理- 5 -2、电梯的工作条件- 5 -四、电梯的电力拖动系统- 6 -第三章 PLC与电梯控制- 8 -第四章 四层电梯毕业设计任务书- 9 -一、设计任务- 9 -二、设计目的要求- 9 -三、设计说明- 9 -四、电梯运动的控制要求- 10 -第五章 可编程控制器硬件、软件的概述及PLC编程设计- 11 -一、可编程控制器的概述- 11 -二、SIMATIC STEP 7编程软件的介绍- 12 -三、PLC型号的选择- 13 -四、地址分配表- 14 -五、PLC程序设计思路及程序- 15 -1.设计思路- 15 -2.四层电梯控制程序梯形图- 17 -3.对电梯控制系统的描述- 28 -第六章 组态王软件介绍及组态画面设计- 29 -一、组态王软件介绍- 29 -1、组态王软件概述- 29 -2.组态王的使用- 30 -二、组态画面设计- 32 -1.建立新项目- 32 -2.建立新画面- 35 -3.基本图素的设计- 35 -4.定义外部设备- 36 -5.定义变量- 39 -6.画面动画连接- 41 -7.实现程序和组态的连接- 46 -第七章 结束语- 46 -致 谢- 48 -参考文献- 49 -第一章 引言电梯是随着高层建筑的兴建而发展起来的一种垂直运输工具。多层厂房和多层仓库需要有货梯；高层住宅需要有住宅梯；百货大楼和宾馆需要有客梯；自动扶梯。在现代社会,电梯已像汽车、轮船一样,成为人类不可缺少的交通运输工具。据统计,美国每天乘电梯的人次多于乘载其它交通工具的人数。当今世界,电梯的使用量已成为衡量现代化程度的标志之一。追溯电梯这种升降设备的历史,据说它起源于公元前236年的古希腊。当时有个叫阿基米德的人设计出-人力驱动的卷筒式卷扬机。1858年以蒸汽机为动力的客梯，在美国出现,继而有在英国出现水压梯。1889年美国的奥梯斯电梯公司首先使用电动机作为电梯动力，这才出现名副其实的电梯，并使电梯趋于实用化。1900年还出现了第一台自动扶梯。1949年出现了群控电梯，首批4-6台群控电梯在纽约的联合国大厦被使用。1955年出现了小型计算机(真空管)控制电梯。1962年美国出现了速度达8米/秒的超高速电梯。1963年一些先进工业国只成了无触点半导体逻辑控制电梯。1967年可控硅应用于电梯，使电梯的拖动系统筒化，性能提高。1971年集成电路被应用于电梯，第二年又出现了数控电梯。1976年微处理机开始用于电梯，使电梯的电气控制进入了一个新的发展时期 第二章 电梯的基本知识一、 电梯的发展电梯是当今世界高层建筑中不可缺少的垂直方向的交通运输工具，特别是在现代社会和经济活动中，电梯以成为城市物质文明的一种标志。电梯作为垂直运输的升降设备，其特点是在高层建筑物中所占的面积很少，同时通过电气或其他的控制方式可以将乘客或货物安全、合理、有效地送到不同的楼层。基于这些优点，在建筑业特别高层建筑飞速发展的今天，电梯也进入了新的发展时期。在我国，70年代的电梯产品主要是交流双速电梯，其调速原理是通过改变电梯牵引电动机的极对数实现高速与低速运行的，这种电梯结构简单，使用和维护方便，尽管平滑调速不够理想，舒适感较差，但在调速指标要求一般的场合，仍能满足使用需求。80年代，交流调压调速电梯技术已趋成熟，其调速原理是通过改变三相异步电动机的定子供电电压而实现电动机的转速变化，由于采用了闭环控制，使电机的转速跟踪给定速度变化，制动过程快而平稳，精度较高，其调速性能优于交流双速电梯。90年代，出现了调压调速电梯其调速方式是调节交流电机定子供电电压的幅值和频率。由于在VVVF电梯传统系统中，采用了微机控制技术、脉宽调制技术及矢量变换技术，使得其转速的控制与直流电机极为相似。这种电梯体积少、质量轻、节省能源、运行效率高，几乎囊括了以往电梯的所有优点，所以，自问世以来受到了各国电梯业的极大关注。当今，微机控制以成为电梯技术的发展方向，许多生产厂家与科研单位合作，相继推出了用可编程控制器取代继电器控制系统和用微机控制的电梯新机型，使电梯的控制功能增强，性能明显改善，可靠性及舒适性有所提高。二、电梯的分类1、按速度分类：低速电梯、快速电梯、高速电梯、超高速电梯。 2、按用途分类：乘客电梯、住宅电梯、观光电梯、载货电梯、客货两用电梯、医用电梯、服务电梯、车辆电梯。3、按拖动方式分类：交流电梯、直流电梯、液压电梯、齿轮齿条电梯、直线电机驱动的电梯4、按有无司机分类：有司机电梯、无司机电梯、有/无司机电梯。5、按控制方式分类：手柄操纵控制电梯、按钮控制电梯、信号控制电梯、机选控制电梯、并联控制电梯、群控电梯、微机控制电梯。6、按曳引机结构分类：有齿曳引机电梯、无齿曳引机电梯。三、 电梯基本结构电梯主要由以下组件组成：桥厢、悬吊系统、重量平衡系统、楼层开关、电机及调速器、控制盘、通讯系统。图1-1电梯内部及连动机构示意图1控制柜；2限速器；3门联动装置；4轿门；5轿厢底板；6楼层地面；7层门；8补偿绳；9张紧装置；10地坑；11缓冲器；12对重；13对重导轨；14轿厢导轨；15井道壁；16导靴；17导轨压板；18轿厢；19安全钳；20曳引绳；端接装置；21曳引绳；22曳引机；23机房电梯是“机”与“电”紧密结合的复杂产品，其基本组成包括机械部分与电气部分，但从空间上考虑一般划分以下几个部分。1、机房部分：电源开关、曳引机、控制柜、选层器、导向轮、减速器、限速器、极限开关、制动抱闸装置、机座等。2、井道部分：导轨、导轨支架、对重装置、缓冲器、限速器张紧装置、补偿链、随行电缆、底坑及进道照明等。3、轿厢部分：包括轿厢、轿厢门、安全钳装置、平层装置、安全窗、导靴、开门机、轿内操纵箱、指层灯、通信及报警装置等。4、层门、呼梯装置、门琐装置、层占开关门装置、楼层显示装置等。1、电梯工作原理曳引绳两端分别连着轿厢和对重，缠绕在曳引轮和导向轮上，曳引电动机通过减速器变速后带动曳引轮转动，靠曳引绳与曳引轮摩擦产生的牵引力，实现轿厢和对重的升降运动，达到运输目的。固定在轿厢上的导靴可以沿着安装在建筑物井道墙体上的固定导轨往复升降运动，防止轿厢在运行中偏斜或摆动。常闭块式制动器在电动机工作时松闸，使电梯运转，在失电情况下制动，使轿厢停止升降，并在指定层站上维持其静止状态，供人员和货物出入。轿厢是运载乘客或其他载荷的箱体部件，对重用来平衡轿厢载荷、减少电动机功率。补偿装置用来补偿曳引绳运动中的张力和重量变化，使曳引电动机负载稳定，轿厢得以准确停靠。电气系统实现对电梯运动的控制，同时完成选层、平层、测速、照明工作。指示呼叫系统随时显示轿厢的运动方向和所在楼层位置。安全装置保证电梯运行安全。电梯主参数：指额定载荷和额定速度，额定载荷Q(kg)是制造电梯所依据的载荷或卖方保证正常运行的载荷，额定速度v(m/s)是制造电梯所依据的并由卖方保证正常运动的轿厢速度。随着高层建筑的大量兴建，人们无论是上下班、逛商场、看病或访友、居家生活都要与电梯打交道。电梯的使用数量越来越大，使用频率越来越高，电梯的安全问题越发引起人们的关注。2、电梯的工作条件电梯的基本要求：安全可靠，方便舒适，起、制动平稳，噪音低，故障率低，操作方便，平层准确。电梯的安全性和可靠性是贯穿于设计、制造、安装；维护、检验、使用各个环节的系统工程。元件的可靠性是降低故障的重要因素。舒适主要是人的主观感觉，一般称为舒适感，主要与电梯的速度变化和振动有关，且与安装质量、维护质量有关。电梯的基本要求是所有投入运行的电梯应达到的最基本性能要求，即整机性能指标，在国标GBT100581997电梯技术条件中有明确的指标，除了严格的安全指标保证安全运行外，对舒适感，常以速度特性、工作噪音、平层准确度作为主要性能指标。1、速度特性电梯速度：当电源为额定频率和额定电压的情况下，轿厢在50额定载荷时，向下运行至行程中段时的速度，不得大于额定速度的105，且不得小于额定速度的92。加速度：起动和制动的加、减速度最大值不应大于15ms，当额定速度10msV20ms时，平均加、减速度应不小于048ms；当额定速度为20msV25ms时，加、减速度平均值不应小于065ms。轿厢振动加速度：垂直方向和水平方向的振动加速度应分别不大于25cms和15cms。2、工作噪声轿厢内：(轿厢运行)55dB开关门过程中门机构噪声65dB机房平均工作噪声80dB3、平层准确度：速度为06310ms的交流双速电梯为30mm以内，其它各类型和速度的电梯均在15mm以内。四、电梯的电力拖动系统电力拖动系统是电梯驱动执行部件完成相应运动的动力来源，在电梯中主要的运动有：轿厢的升降运动和轿门及厅门的开关运动。电梯的拖力系统应举具有如下功能：1、有足够的驱动力和制动力，能够驱动轿厢、轿门及厅门完成必要的运动和可靠的禁止。2、在运动中有正确的速度控制，以保证有良好的舒适性和平层准确度。3、动作灵活、反应迅速，在特殊情况下能够迅速停止。4、系统工作效率高，节省能量。5、运动平稳、安静，噪声小于国家要求。6、对周围电磁环境无超标、无污染。7、动作可靠，维修量小，寿命长。电梯常采用感应电机，特征是结构简单、价格低廉、坚固耐用。但其启动转矩低、变速不容易。80年代以前都以变极方式，变动交流电压方式做粗劣的转速与转矩控制，只适用于低乘载量及低速运行的电梯使用。80年代后，由于变频器的开发成功,使得感应电机的驱动控制特性产生了革命性的变化，大量的引入电梯的动力电机控制，即所谓的 VF（变频）及VV（变压）感应电机驱动控制系统。三相交流电源经整流滤波成直流电压Vd，经由微电脑产生的PWM（波宽调变）信号加以放大后，触发电力电子元件IGBT、MOSFET 等组成的换流电路，而将直流电压转换成可变动频率Fx与可变动电压Vx大小的新交流三相电源施加于三相感应电机的定子绕组以驱动转子。简单的说，就是创造一个可变动频率与变动电压的新交流电源供应感应电机运转所需。由于此新电源可做非常快速的频率与电压变动，可使感应电机的转速与转矩能随时依负载所需，只要在驱动系统中，加上适当的电压、电流、转矩与转速的回授，即可快速的应付负载变动所需的频率与电压大小。此系统的特色为采用固态电子与软件规划控制，可塑性大。且价格也较直流电机驱动器低廉，可靠性高，几乎无维修问题。没有直流电机的换向器、电刷磨损及换向产生火花的弊病，几乎可将直流电机驱动系统取代。 第三章 PLC与电梯控制可编程控制系统（PLC）是一种专门为在工业环境下应用而设计的数字运算操作系统。它采用一种可编程的存储器，可执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数和算术运算等操作指令，通过数字式或模拟式的输入输出来控制各种类型的机械设备或生产过程。电梯广泛的应用于高层住宅，大型公共建筑，工厂仓库等场所，节省了人力和时间，提高了工作效率。传统的电梯自动控制由继电器接触器进行控制，其缺点是触点多，接线复杂，故障率高，可靠性差，维护工作量大，而采用PLC组成的控制系统很好的解决了上述问题。它工作可靠性高，灵活性好，通用性高，编程简单，使用方便，而且它的抗干扰能力远远强于传统电梯的。本设计主要通过提出电梯系统的基本功能要求，为实现这几种功能，我从硬件和软件两个方面入手，硬件方面，主要从的选型， PLC 输入输出地址的分配方面考虑；软件方面，由于整个系统的程序设计相当复杂，为了便于设计，基于系统不同的功能要求，我将系统划分为电梯开门控制、电梯到层指示、层呼叫指示灯控制、箱内指令指示控制和电梯方向选择、启动控制、过载指示、限位保护等基本模块。完成硬件和软件部分的设计，整体工程就完成了绝大部分，此后还需要程序的反复验证，以及在现场中的不断调试。鉴于本人水平有限，若有不足之处还望指正。第四章 四层电梯毕业设计任务书一、设计任务设计电梯控制系统。二、设计目的要求1.利用PLC（S7200）及电梯模型组建电梯控制系统的硬件。2.利用STEP7编制电梯控制程序。3.利用组态王编制远程监控程序。三、设计说明电梯作为高层建筑物的重要交通工具与人们的工作和生活日益紧密联系。PLC作为新一代工业控制器，以其高可靠性和技术先进性，在电梯控制中得到广泛应用，从而使电梯由传统的继电器控制方式发展为计算机控制的一个重要方向，成为当前电梯控制和技术改造的热点之一。高校中关于PLC 教学实验的中等模型较少，为此，自行设计并制作了专用4层集选电梯。此电梯模型所采用的类型为西门子S7-200。PLC程序设计采用模块化编程思想，即根据各功能实现的条件及原则设计各个功能模块。设计的程序要求完成电梯自动运行功能如：内外呼叫信号的登记、到层自动开门、延时自动运行等。合理分配轿厢内指令的执行和厅外召唤的应答。四、电梯运动的控制要求（1） 开始时，无论电梯在哪初始化后都回到一层。当外呼信号到来时，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2s后自动开门.（2） 当内呼梯信号到来时，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4s后自动关门。（3） 电梯轿厢运行过程中，轿厢上升（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，但如果某反向外呼梯信号前方再无其他内、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。（4） 电梯应当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，则电梯轿厢先去四楼响应四层向下外呼梯信号。（5） 电梯应当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，则电梯轿厢先去四楼响应四层向下外呼梯信号。第五章 可编程控制器硬件、软件的概述及PLC编程设计一、可编程控制器的概述可编程控制器的起源于在1968年美国通用汽车公司提出取代继电器控制装置的要求。1969年，美国数字设备公司研制出了第一台可编程控制器 PDP14 ，在美国通用汽车公司的生产线上试用成功，首次采用程序化的手段应用于电气控制，这是第一代可编程序控制器，称Programmable，是世界上公认的第一台PLC。初期它仅有逻辑运算、定时、计数等功能，用于开关量控制，实际只能进行逻辑运算，所以称为可编程逻辑控制器（Programmable Logic Controller），简称PLC。20世纪80年代后，以微处理器构成的微机取得了飞速发展，使得可编程逻辑控制器在概念、设计、性能上都有了新的突破。这种控制器的功能不再局限于当初的逻辑运算，增加了数值运算、模拟量的处理、通信等功能，成为真正意义上的可编程控制器（Programmable Controller）,简称PC。但为了与个人计算机PC（Personal Computer）相区别，可编程控制器仍简称为PLC。 随着可编程控制器的不断发展，其定义也在不断变化。最终国际电工委员会（IEC）1987年颁布的可编程逻辑控制器的定义如下：“可编程逻辑控制器是专为在工业环境下应用而设计的一种数字运算操作的电子装置，是带有存储器、可以编制程序的控制器，它能够存储和执行命令，进行逻辑运算、顺序控制、定时、计数和算术运算等操作、并通过数字式和模拟式的输入输出，控制各种类型的机械或生产过程。可编程控制器及其有关的外围设备，都应按易于工业控制系统形成一个整体、易于扩展其功能的原则设计。”事实上，由于可编程控制技术的迅猛发展，许多新产品的功能已超出上述定义。二、SIMATIC STEP 7编程软件的介绍SIMATIC STEP 7编程软件是指西门子公司为可编程控制器编制的工业编程软件的集合，STEP 7Micro/WIN V4.0 SP4版的编程软件是基于Windows的S7200专用编程软件。其也是西门子公司2007年推出的S7200编程软件，适用于所有S7200CPU的编程，并具有TD400C在内的文本显示向导功能。 编程软件STEP7的基本功能是协助用户完成PLC应用程序的开发，同时具有设置PLC参数、加密和运行监视等功能。STEP 7Micro/WIN编程软件在离线条件下，可以实现程序的输入、编辑、编译等功能，在联机工作方式（PLC与编程计算机相连）可实现上载、下载、通信测试及实时监控等功能。三、PLC型号的选择根据控制要求，PLC控制系统选用西门子公司S7200系列CPU224。小型PLC系统由主机（主机箱）、I/O扩展单元、文本/图形显示器、编程器等组成。其中CPU224型PLC的主机外形结构如图3-1所示。图5-1 CPU224型PLC的主机外形结构CPU224型PLC主机箱体外部设有RS485通信接口，用以连接编程器（手持式或PC机）、文本/图形显示器、PLC网络等外部设备，还设有工作方式开关、模拟电位器、I/O扩展接口、工作状态指示和用户程序存储卡、I/O接线端子排及发光指示等。CPU 224外部电路接线电路图如图3-2所示：图5-2 CPU 224外部电路接线电路图输入电路采用了双向光电耦合器，24V DC极性可任意选择， 1M、2M为输入端子的公共端。1L、2L为输出公共端。CPU224另有24V、280mA电源供PLC输入点使用。四、地址分配表地址分配表如表5-1所示：符号地址符号地址四层下I5.1二层上灯Q5.3三层上I5.2二层下灯Q5.4三层下I5.3三层上灯Q5.5二层上I5.4三层下灯Q5.6二层下I5.5四层下灯Q5.7一层上I5.6内叫一层灯Q6.0一层限位I5.7内叫二层灯Q6.1二层限位I6.0内叫三层灯Q6.2三层限位I6.1内叫四层灯Q6.3四层限位I6.2超重报警Q6.4内叫一层I6.3一楼数码显示Q6.5内叫二层I6.4二楼数码显示Q6.6内叫三层I6.5三楼数码显示Q6.7内叫四层I6.6四楼数码显示Q7.0开门I6.7电梯上行Q7.1关门I7.0电梯下行Q7.2开门限位I7.1开门继电器Q7.3关门限位I7.2关门继电器Q7.4超重检测I7.3到位音响Q7.5一层上灯Q5.2表5-1五、PLC程序设计思路及程序1.设计思路（1）内叫的实现 按下按钮后通过自锁达到一直亮，串上常闭的限位开关实现到位后灯灭。（2）外叫的实现 按下按钮后通过自锁达到一直亮，串上常闭的限位开关及上下行指示实现有选择的到位后灯灭。（3）开门的实现 到位后指示灯由亮变灭，通过到位后产生的下降沿触发及自锁为开门计时，达到到位后计时开门，串上手动按钮及在符合开门的情况下实现手动开门。（4）关门的实现 通过开门完毕的计时实现自动关门，并通过串联的手动按钮在符合开门的情况下实现手动开门。（5）楼层指示的实现 通过限位开关，及各层的联系及自锁实现正确显示。（6）上行的实现 分析内外叫按钮对电梯上下行的启动作用，从内外叫按钮分情况编写，然后组合到一块儿，实现电梯的上下行。2.四层电梯控制程序梯形图3.对电梯控制系统的描述电梯控制系统是模拟现实中的电梯，根据其工作原理制作而成，该电梯共有四层，有电梯上下行轿厢，上下行指示灯，电梯所在楼层数码显示和开关门功能。一楼有一个上行外交按钮，四楼有一个下行外交按钮，二楼和三楼均有上下按钮。轿厢内有一楼至四楼四个内叫按钮和开关门两个按钮。按钮全部为非自锁式，按下按钮接通一个指示灯，按钮自动化弹起。当电梯响应该请求信号运行到该层时，该指示灯熄灭优先级上在电梯上行过程中，上行请求优先，上行请求执行完毕后，响应下行请求。同理在电梯下行过程中，下行请求优先，下行完毕后响应上行请求。开关门动作在开关停在该层。该层限位开关接通时才会发生当电梯到位时，电梯发生叮咚声响，如果超重将发生超重报警信号。第六章 组态王软件介绍及组态画面设计一、组态王软件介绍1、组态王软件概述 组态王开发监控系统软件是新型的工业自动控制系统及以标准的工业计算机软件、硬件平台构成的集成系统取代传统的封闭式系统。它具有适应性强、开发性好、易于扩展、经济开发周期短等优点。通常可以把这样的系统划分为控制层、监控层、管理层三个层次结构。其中监控层对下连接控制层，对上连接管理层，它不但实现对现场的实时监测与控制，且在自动控制系统中完成上传下达、组态开发的重要作用。组态软件也为实验者提供来可视化监控画面，有利于试验者实现现场监控。而且，它能充分利用Windows的图像编辑功能，方便地构成监控画面，并以动画方式显示控制设备的状态，具有报警窗口、实时趋势曲线、历史趋势曲线等，可以便利的生成各种报表。它还具有丰富的设备驱动程序和灵活的组态方式、数据连接功能。“组态王”是运行于Microsoft Windows 98/NT中文平台的全中文界面的组态软件，采用了多线程、COM组件等新技术，实现了实时多任务，软件运行稳定可靠。组态王具有一个集成开发环境“组态王工程浏览器”，在工程浏览器中您可以查看工程的各个组成部分，也可以完成构造数据库、定义外部设备等工作。画面的开发和运行由工程浏览器调用画面制作系统 TOUCHMAK 和画面运行系统 TOUCHVEW 来完成的。TOUCHMAK 是应用程序的开发环境。您需要在这个环境中完成设计画面、动画连接等工作。TOUCHMAK具有先进完善的图形生成功能；数据库中有多种数据类型，能合理地抽象控制对象的特性；对变量报警、趋势曲线、过程记录、安全防范等重要功能都有简单的操作办法。TOUCHVEW 是“组态王”软件的实时运行环境，在 TOUCHMAK 中建立的图形画面只有在 TOUCHVEW 中才能运行。TOUCHVEW 从工业控制对象中采集数据，并记录在实时数据库中。它还负责把数据的变化用动画的方式形象地表示出来，同时完成变量报警、操作记录、趋势曲线等监视功能，并生成历史数据文件。2.组态王的使用“组态王”把第一台下位机看作是外部设备，在开发过程中您可以根据“设备配置向导”的提示一步步完成连接过程。在运行期间，组态王通过驱动程序和这些外部设备交换数据，包括采集数据和发送数据/指令。如图6-1所示：图6-1每一个驱动程序都是一个COM对象，这种方式使通讯程序和组态王构成一个完整的系统，既保证了运行系统的高效率，也使系统能够达到很大的规模。通过“动画连接”就是建立画面的图素与数据库变量的对应关系。这样，工业现场的数据，比如温度、液面高度等，当它们发生变化时，通过驱动程序，将引起实时数据库中变量的变化，如果画面上有一个图素，动画连接的引入是设计人机接口的一次突破它把程序员从重复的图形编程中解放出来，提供了标准的工业控制图形界面，并且有可编程的命令语言连接来增强图形界面的功能。建立应用程序大致可分为以下四个步骤：（1）设计图形界面（2）构造数据库（3）建立动画连接 （4）运行和调试这四个步骤并不是完全独立的，而这四个部分常常是交错进行的。在使用组态王开始一个新项目时，在“组态王”中，开发的每一个应用系统称为一个项目，每个项目必须在一个独立的目录中，不同的项目不能共用一个目录。项目目录也称为工程路径。在每个工程路径下，组态王为此项目生成了一些重要的数据文件，这些数据文件一般是不允许修改的。二、组态画面设计1.建立新项目已经安装了“组态王”，首先启动组态王工程浏览器。工程浏览器运行后，默认的是组态王示例程序所在的目录。在工程浏览器中选择菜单“工程/新建”，出现“新建工程”对话框。在对话框中输入工程名称，在工程描述中输入：工程路径自动指定为当前目录下以工程名称命名的子目录。单击“浏览”按钮。 单击“确定”。组态王将在工程路径下生成初始数据文件。至此，新项目已经可以开始建立了。具体如下图所示： 具体操作如图6-2至图6-5所示：图6-2图6-3图6-4图6-52.建立新画面在工程浏览器中左侧的树形视图中选择选择“画面”，在右侧视图中双击“新建”。在“新画面”对话框中设置如图4-7所示，在对话框中单击“确定”。单击后如图6-6所示：、图6-63.基本图素的设计通过使用工具箱绘制监控电梯的基本画面，其中包括四层电梯装置的主体图素和各种操控按钮。最终绘制图形如图6-9所示：图6-74.定义外部设备组态王把那些需要与之交换数据的设备或程序都作为外部设备。外部设备包括：下位机（PLC、仪表、板卡等），它们一般通过串行口和上位机交流数据；其他 Windows 应用程序，它们之间一般通过 DDE 交换数据；外部设备还包括网络上的其他计算机。只有在定义了外部设备之后，组态王才能通过I/O变量和它们交换数据。仿真PLC可以模拟PLC为组态王提供数据。本次实际在组态王工程浏览器左侧选“ COM1”，在右侧双击“ 新建”，运行“设置配置向导”。调整设置如图4-10所示： 图6-8选择串口如图4-11所示：图6-9输入指定地址如图4-12所示：图6-10通信参数如图6-11所示：图6-11设备安装向导信息总结如图6-12所示：图6-125.定义变量从下位机采集来的数据发送给下位机的指令，比如“内叫按钮”、“开门按钮”等变量，都需要设置成“I/O变量”。 I/O离散变量类似一般程序设计语言中的布尔（BOOL）变量，只有0，1两种取值，用于表示一些开关量。定义方法如图4-15所示。那些不需要和其它应用程序交换只在“组态王”内需要的变量，比如计算过程的中间变量，就可以设置成“内存变量”。内存整型变量：类似一般程序设计语言中的有符号长整数型变量，用于表示带符号的整型数据，取值范围 -2147483648至2147483647。定义方法如图6-13所示。图6-13图6-14其他变量同样的方法定义，最终定义的结果，数据词典如图6-15图6-156.画面动画连接动画连接的目的就是为了让图素动起来，从而达到检测和控制的要求。具体操作如下：对开关门进行定义，在此对关门按钮动画定义，双击需要定义的按钮，定义“按下时”和“弹起时”，以开门按钮为例，分别在“按下时”和“弹起时”输入命令语言，及得到开门按钮的定义如图6-16和6-17所示：图6-16图6-17内叫和外呼按钮类似定义，因为其都为点动按钮，所以按下时和弹起时分别定义。内叫外呼指示定义如下：图6-18其他楼层内叫外呼指示同样定义。电梯上下行指示定义如下：图6-19 图6-20其他上下行指示同样定义。数码管楼层显示根据各个楼层的数字不同采用如下定义： 图6-20其他不再一一举例，同样类似定义。为了使电梯的开门和关门更形象，使用填充指令定义，及其命令语言的定义如下：图6-20图6-21命令语言 图6-227.实现程序和组态的连接 画面完成后点击菜单栏的“全部存”进行保存，然后点击“切换到view”，然后选择对象“打开”，进入运行状态，进行操作，然后根据要求看是否能实现监控功能，不能完全实现的话，再进行进一步的调