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文檔簡介

1、2008年第7期儀表技術(shù)與傳感器I nstru ment Technique and Sens or 2008No 17 收稿日期:2007-12-11收修改稿日期:2008-02-08基于LabVI E W 的電梯遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)郭鐵橋,閆迎志(華北電力大學(xué)機(jī)械工程系,河北保定071003摘要:為保障電梯的安全運(yùn)行,提高電梯運(yùn)行的安全可靠性,降低成本,提高監(jiān)控效果,提出了一種基于Lab V I E W 的電梯遠(yuǎn)程監(jiān)控的設(shè)計(jì)方案。系統(tǒng)擬采用P LC 和上位機(jī)監(jiān)控實(shí)現(xiàn)對電梯的控制,P LC 作為下位機(jī)實(shí)現(xiàn)對設(shè)備的直接控制,上位機(jī)負(fù)責(zé)設(shè)備工作狀態(tài)監(jiān)控以及各種網(wǎng)絡(luò)的通訊功能。經(jīng)過試驗(yàn)驗(yàn)證:該系統(tǒng)可以對電

2、梯系統(tǒng)運(yùn)行的各個(gè)參數(shù)進(jìn)行監(jiān)控,并實(shí)現(xiàn)參數(shù)數(shù)據(jù)的儲(chǔ)存和輸出以方便電梯的檢測和維修,同時(shí)具有很高的穩(wěn)定性和實(shí)時(shí)性,能夠滿足監(jiān)控系統(tǒng)的需要。關(guān)鍵詞:P LC;Lab V I E W ;監(jiān)控;安全可靠性中圖分類號(hào):TP273文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1002-1841(200807-0054-03Rem ote Eleva tor Superv ise System Ba sed on LabV I E WG UO Tie 2qiao,Y AN Ying 2zhi(School of M echan i ca l Eng i n eer i n g,North Ch i n a Electr i c

3、Power Un i versity,Baod i n g 071003,Ch i n aAbstract:I n order t o ensure the safety and t o increase the reliability in the operati on of elevat or,a re mote elevat or supervis ory syste m based on Lab V I E W was intr oduced .The syste m realized contr ol of the elevat or with P LC and Lab V I E

4、W /PC,P LC positive managed the equi pment directly .Lab V I E W was res ponsible for monit oring of working as well as each kind of net w ork co mmunica 2ti on .The ex peri m ental confir mati on sho ws,this syste m can monit or each para meter of the elevat or syste m,and deposit data f or the ele

5、vat or exa m inati on and maintaining .The syste m has high stability and ti m eliness,it can attain the need of supervis ory syste m.Key words:P LC;Lab V I E W;supervise;reliability 0引言保障電梯的安全運(yùn)行,提高電梯運(yùn)行的安全可靠性非常重要。系統(tǒng)擬采用P LC 和上位機(jī)(PC,Lab V I E W 監(jiān)控實(shí)現(xiàn)對電梯的控制,P LC 作為下位機(jī)實(shí)現(xiàn)對設(shè)備的直接控制,上位機(jī)負(fù)責(zé)設(shè)備工作狀態(tài)監(jiān)控以及各種網(wǎng)絡(luò)的通訊功能。

6、在上位機(jī)上對電梯運(yùn)行情況實(shí)時(shí)監(jiān)控,不僅要求上位機(jī)要具有良好的監(jiān)控畫面,而且要解決與下位機(jī)的通信問題。所以該系統(tǒng)運(yùn)用Lab V I E W 作為開發(fā)平臺(tái)設(shè)計(jì)監(jiān)控界面,具有工作可靠性高、靈活性和通用性高、編程簡單、使用方便、抗干擾能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)。1系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)監(jiān)控界面采用Lab V I E W 作為開發(fā)工具,整個(gè)系統(tǒng)核心控制部件的可編程控制器選用SI M ATI C S7-200CP U226AC /I X /RL Y P LC .該P(yáng) LC 集成共40個(gè)24輸入/16輸出數(shù)字量I/O 點(diǎn);可連接7個(gè)擴(kuò)展模塊,最大可擴(kuò)展至248路數(shù)字量I/O 點(diǎn)或35路模擬量I/O 點(diǎn);有6個(gè)獨(dú)立的30kHz

7、 高速計(jì)數(shù)器;有2路獨(dú)立的20kHz 高速脈沖輸出;具有P I D 控制器;有2個(gè)RS -485通訊/編程口,具有PP I 通訊協(xié)議、MP I 通訊協(xié)議和自由方式通訊能力,其協(xié)議開放,可以自由配置。如圖1為系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)。另外,Lab V I E W 語言中具有網(wǎng)絡(luò)TCP /I P 開發(fā)的高級(jí)函數(shù)庫,可以進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)遠(yuǎn)程監(jiān)控的開發(fā)。圖1系統(tǒng)總體構(gòu)成根據(jù)5層電梯的實(shí)際情況,將P LC 的I/O 端口分配如下:(1輸入地址號(hào):I 0.0表示報(bào)警復(fù)位信號(hào)輸入;I 0.1I 0.8表示電梯15層的外呼(大廳內(nèi)上、下呼輸入;I 1.0I 114表示電梯15層的內(nèi)呼(轎廂內(nèi)輸入;I 210I 214表示電梯1

8、5層的限位開關(guān).(2輸出地址號(hào):Q0.0表示電梯故障報(bào)警顯示燈;Q0.1、Q0.2表示電梯上升和下降指示燈;Q1.0Q1.7表示電梯外呼(大廳內(nèi)上、下呼顯示燈;Q2.0Q2.4表示電梯內(nèi)呼(轎廂內(nèi)的顯示燈。2系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)電梯監(jiān)控系統(tǒng)的軟件部分采用Lab V I E W 編寫,模擬電梯運(yùn)行狀態(tài),直觀地顯示電梯的運(yùn)行情況。首先通過計(jì)算機(jī)的串口采集P LC 內(nèi)存數(shù)據(jù)等信息,對數(shù)據(jù)進(jìn)行處理后將結(jié)果實(shí)時(shí)顯示在軟件界面,并將數(shù)據(jù)存于后臺(tái)的數(shù)據(jù)庫中,從而完成對工作信息、故障等作統(tǒng)計(jì)、分析、制作報(bào)表、打印等工作。另外,將數(shù)據(jù)庫與電梯故障診斷專家系統(tǒng)相互配合聯(lián)接,對指定電梯的故障進(jìn)行現(xiàn)場診斷,方便維修人員。第7

9、期郭鐵橋等:基于Lab V I E W 的電梯遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)55211PC 與P LC 的通訊模塊該模塊實(shí)現(xiàn)PC 與P LC 的通訊,必須具備3方面的基本功能:連續(xù)循環(huán)掃描PC 與P LC 之間的發(fā)送、接受命令狀態(tài);上位機(jī)在線讀P LC 的DM 區(qū)連續(xù)通道數(shù)據(jù);上位機(jī)向P LC 的I R 數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元發(fā)送命令而不影響P LC 正在控制運(yùn)行的現(xiàn)場設(shè)備。在Lab V I E W 中實(shí)現(xiàn)與P LC 串口通訊可以有兩種方法:利用V I S A 或者使用標(biāo)準(zhǔn)的串口通訊函數(shù)。文中利用V I S A 實(shí)現(xiàn)串口通訊,它與VC +、VB 等語言開發(fā)的串行通信程序相比,簡單直觀,極大節(jié)省程序開發(fā)時(shí)間,同時(shí)Lab V

10、 I E W 提供豐富的庫函數(shù)和功能模塊可完成各種編程任務(wù)。數(shù)據(jù)由P LC 采集并通過串行通信方式和Lab V I E W 軟件進(jìn)行連接,處理后在Lab 2V I E W 的前面板上顯示。圖2為Lab V I E W 串口通信程序。 圖2LabV I E W 串口通信程序其中,FCS 校驗(yàn)碼是PC 發(fā)命令幀的一部分,它是對RS -232協(xié)議從起凈“”到正文最后一位之間的所有字符作“異或”運(yùn)算。圖3為FCS 校驗(yàn)碼流程圖。 圖3FCS 校驗(yàn)碼流程圖212存儲(chǔ)與控制模塊存儲(chǔ)模塊實(shí)現(xiàn)對電梯的各種運(yùn)行數(shù)據(jù)和參數(shù)進(jìn)行存儲(chǔ),以便進(jìn)行后續(xù)處理。LabS QL 是一個(gè)免費(fèi)的、多數(shù)據(jù)庫、跨平臺(tái)的Lab V I

11、E W 數(shù)據(jù)庫訪問工具包。它的優(yōu)點(diǎn)是易于理解,操作簡單,不熟悉S QL 語言的用戶也可以很容易地使用。LabS QL 是利用M icr os oftADO 以及S QL 語言來完成數(shù)據(jù)庫訪問,將復(fù)雜的底層ADO 及S QL 操作封裝成一系列的LabS QLV I S,其訪問功能實(shí)現(xiàn)了虛擬儀器和其他外部數(shù)據(jù)庫(支持OD 2BC 訪問接口之間的數(shù)據(jù)傳輸。利用LabS QL 幾乎可以訪問任何類型地?cái)?shù)據(jù)庫,執(zhí)行各種查詢,對采集的數(shù)據(jù)值進(jìn)行計(jì)算和判斷,并進(jìn)行狀態(tài)記錄存儲(chǔ)和管理。其數(shù)據(jù)庫采用的是M i 2cr os oft Access 系統(tǒng)。它的使用和維護(hù)較簡單,并且能夠滿足系統(tǒng)的需要。將數(shù)據(jù)庫與電梯故

12、障診斷專家系統(tǒng)相互配合聯(lián)接,可以實(shí)現(xiàn)對電梯的故障進(jìn)行現(xiàn)場診斷,方便維修人員。圖4和圖5是LabS QL 與數(shù)據(jù)庫連接的框圖與流程。圖4LabSQ L 與數(shù)據(jù)庫連接框圖控制模塊用于將電梯的各種運(yùn)行狀態(tài)值轉(zhuǎn)化為ASC II 字符,完成命令封裝后遞交串口通信子程序,由串口送往可編程控制器,進(jìn)而對電梯進(jìn)行檢測控制。213遠(yuǎn)程監(jiān)控模塊Lab V I E W 具有強(qiáng)大的網(wǎng)絡(luò)通信功能,這種功能使得Lab 2V I E W 用戶可以很容易的編寫出具有強(qiáng)大網(wǎng)絡(luò)通信能力的Lab 2V I E W 應(yīng)用軟件,以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程測控。常用的技術(shù)包括最簡單的遠(yuǎn)程桌面、N I 的DataS ocket 、T CP /UDP 網(wǎng)絡(luò)

13、通信、最直接的W eb 遠(yuǎn)程發(fā)布。圖6和圖7為T CP /UDP 方式的T CP 通信服務(wù)程序。利用N I 的DataS ocket 、TCP /UDP 網(wǎng)絡(luò)通方式進(jìn)行遠(yuǎn)程控制,不能在本地客戶端計(jì)算機(jī)上打開并操作位于遠(yuǎn)程服務(wù)端計(jì)算機(jī)的V I 前面板。Lab V I E W 7.1具有遠(yuǎn)程面板(Remote Pan 2els 的發(fā)布的能力,應(yīng)用W ebServer 技術(shù)可以解決這個(gè)問題,實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)遠(yuǎn)程監(jiān)控。W eb Server 技術(shù)將監(jiān)控系統(tǒng)的前面板窗口以網(wǎng)頁的形式發(fā)布到互聯(lián)網(wǎng)上,可以將這樣的監(jiān)控系統(tǒng)前面板窗口嵌入到一個(gè)網(wǎng)頁當(dāng)中,實(shí)現(xiàn)在網(wǎng)頁中的遠(yuǎn)程虛擬儀器。這樣用戶就可以用56I nstru m

14、ent Technique and Sens orJul 12008 圖5LabSQL訪問數(shù)據(jù)庫流程 極為簡單的方式直接在本地的客戶端計(jì)算機(jī)上打開并操作位于遠(yuǎn)程服務(wù)器端計(jì)算機(jī)上V I 面板,甚至可以在網(wǎng)頁中直接操作。這可以通過在客戶端和服務(wù)器端進(jìn)行一定的設(shè)置來實(shí)現(xiàn)。3結(jié)束語系統(tǒng)采用P LC 作為下位機(jī)進(jìn)行控制和數(shù)據(jù)采集,通過串口實(shí)現(xiàn)了P LC 和Lab V I E W 的數(shù)據(jù)通信,開發(fā)了一套經(jīng)濟(jì)實(shí)用的電梯遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)。系統(tǒng)可以對電梯系統(tǒng)運(yùn)行速度、開關(guān)量、電機(jī)轉(zhuǎn)速和頻率等各個(gè)參數(shù)進(jìn)行監(jiān)控,并實(shí)現(xiàn)參數(shù)數(shù)據(jù)的儲(chǔ)存和輸出以方便電梯的檢測和維修。參考文獻(xiàn):1艾輝.基于組態(tài)軟件的電梯監(jiān)控系統(tǒng)的研究.中國電

15、梯,2005(15:5-8.2艾輝,劉炳海.基于虛擬儀器LabV I E W /CV I 電梯監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn).中國電梯,2006(21:25-28.3宋萬清,楊建國.LabV I E W 實(shí)現(xiàn)PC 與P LC 實(shí)時(shí)監(jiān)控.制造業(yè)自動(dòng)化,2005(4:60-62.4荀延龍.基于P LC 的電梯監(jiān)控系統(tǒng).機(jī)械研究與應(yīng)用,2005(1:114-116.5徐勝,吳麗琴,施益峰.一種基于串行通信技術(shù)的遠(yuǎn)程檢測系統(tǒng).儀表技術(shù)與傳感器,2005(11:38-41.作者簡介:郭鐵橋(1958,副教授,從事物料輸送系統(tǒng)及自動(dòng)化教學(xué)和研究工作。E 2mail:yyzh 313s ohu .com(上接第53頁

16、 圖8數(shù)據(jù)處理軟件流程圖5結(jié)束語研究了DSP 在熱軋鋼板寬度測量中的應(yīng)用,通過DSP 的D MA 接口從E M I F 直接接收數(shù)據(jù),實(shí)現(xiàn)了對線陣CC D 信號(hào)的高速并行采集,結(jié)構(gòu)簡單,性能可靠。利用DSP 高速運(yùn)算能力,實(shí)現(xiàn)了對采集信號(hào)的去噪、二值化、寬度計(jì)算等功能,簡化了硬件電路,提高了處理速度。系統(tǒng)在實(shí)時(shí)尺寸檢測中有很好的應(yīng)用前景。參考文獻(xiàn):1Avii V A M2CL Camera L ink L inescan Ca mera EB /OL .2007-08-04.htt p:/www .at m el .com.2Ca mera L ink Specificati on E B /OL .2007-08-04.htt p:/www .nati onal .com.3申敏,鄧矣兵,鄭建宏,等.DSP

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