電梯監(jiān)控系統(tǒng)現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控平臺(tái)設(shè)計(jì)畢業(yè)論文

1、<p><b>　　畢　業(yè)　設(shè)　計(jì)</b></p><p>　　題　　目：電梯監(jiān)控系統(tǒng)現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控平臺(tái)設(shè)計(jì)</p><p><b>　　2012年6月</b></p><p>　　電梯監(jiān)控系統(tǒng)現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控平臺(tái)設(shè)計(jì)</p><p><b>　　摘　要</b></p>

2、<p>　　電梯監(jiān)控是智能建筑中樓宇自控管理系統(tǒng)的組成部分，因此電梯監(jiān)控技術(shù)的進(jìn)步也是樓宇自控管理系統(tǒng)水平提高的一項(xiàng)基礎(chǔ)工作。電梯監(jiān)控技術(shù)不論從遠(yuǎn)期目標(biāo)還是近期目標(biāo)來(lái)說(shuō)都是要從系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和單體應(yīng)用水平兩個(gè)方面來(lái)加以考慮。電梯監(jiān)控系統(tǒng)的目的是用來(lái)獲取電梯實(shí)時(shí)的狀態(tài)信息，進(jìn)而為完成故障報(bào)警、困人救援、日常管理、質(zhì)量評(píng)估、隱患防范等的安全工作提供數(shù)據(jù)依據(jù)，本文主要是進(jìn)行電梯監(jiān)控系統(tǒng)現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控平臺(tái)設(shè)計(jì)。</p><

3、;p>　　本文以實(shí)現(xiàn)電梯監(jiān)控系統(tǒng)現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控平臺(tái)設(shè)計(jì)發(fā)展情況和現(xiàn)狀為課題背景，主要完成課題中電梯的現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控平臺(tái)設(shè)計(jì)。為了對(duì)于采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)采集、自動(dòng)存儲(chǔ)、即時(shí)顯示、即時(shí)反饋、自動(dòng)處理、自動(dòng)傳輸。該設(shè)計(jì)的主要任務(wù)是采用LabVIEW進(jìn)行軟件平臺(tái)的設(shè)計(jì)。首先，介紹了整個(gè)現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控平臺(tái)的總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。其次，介紹了對(duì)應(yīng)每一部分的流程圖和程序框圖以及它們的功能。另外，為了進(jìn)一步的驗(yàn)證該設(shè)計(jì)現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控平臺(tái)的可行性，還對(duì)電梯模型和手動(dòng)控制模擬測(cè)試

4、軟件進(jìn)行了初步設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)。通過(guò)電梯模擬測(cè)試軟件和現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控平臺(tái)程序的調(diào)試，進(jìn)一步驗(yàn)證了該設(shè)計(jì)的實(shí)用性。</p><p>　　關(guān)鍵字：電梯現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控LabVIEW 串口通訊技術(shù)</p><p>　　Design of Elevator Control System on-site Monitoring Platform</p><p><b>　　abstract

5、</b></p><p>　　The elevator control is an integral part of the building automation management systems in the intelligent building, therefore the progress of the elevator control technology is also a bui

6、lding automation management system, improving the level of the basic work. Elevator monitoring technology, whether from long-term goals or short-term goal from the two aspects of system design and monomer level of applic

7、ation to be considered. The purpose of the elevator control system is used to obtain real-tim</p><p>　　.Elevator monitoring system on-site monitoring platform design development and status of the subject bac

8、kground, the main topics in the elevator on-site monitoring platform design. In order to real-time acquisition and automatic storage, real-time display and immediate feedback, automatic processing, automatic transmission

9、 for the collected data. The main task of the design is the use of LabVIEW software platform design. First, the overall structural design of the entire on-site monitoring platf</p><p>　　Keywords: Elevator on

10、-site monitoring ;LabVIEW;Serial Port Communication Technology</p><p><b>　　目　　錄</b></p><p><b>　　摘　要I</b></p><p>　　abstractII</p><p>　　第一章 緒 論

11、1</p><p><b>　　1.1概述1</b></p><p>　　1.2電梯現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控系統(tǒng)的發(fā)展現(xiàn)狀2</p><p>　　1.3 485通訊技術(shù)介紹4</p><p>　　1.4 本文的主要工作5</p><p>　　第二章 系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)6</p><p&g

12、t;　　2.1系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)方案和總體結(jié)構(gòu)示意圖6</p><p>　　2.2電梯現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控的結(jié)構(gòu)圖7</p><p>　　2.3 LabVIEW編程環(huán)境的簡(jiǎn)介8</p><p>　　第三章 現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控平臺(tái)的設(shè)計(jì)10</p><p>　　3.1現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控平臺(tái)的總體結(jié)構(gòu)10</p><p>　　3.2基本的串行讀取的寫

13、入的程序流程圖及框圖介紹12</p><p>　　3.3基本的串口配置對(duì)話框及其框圖說(shuō)明13</p><p>　　3.4現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控平臺(tái)的調(diào)試結(jié)果15</p><p>　　第四章 電梯測(cè)試控制軟件的設(shè)計(jì)16</p><p>　　4.1手動(dòng)控制電梯測(cè)試模塊的設(shè)計(jì)16</p><p>　　4.2電梯模型的設(shè)計(jì)17&

14、lt;/p><p>　　4.3電梯模型中各子程序設(shè)計(jì)18</p><p>　　4.4電梯測(cè)試控制軟件的調(diào)試20</p><p><b>　　結(jié)語(yǔ)21</b></p><p><b>　　參考文獻(xiàn)22</b></p><p><b>　　致謝23</b&g

15、t;</p><p>　　附錄1：模擬電梯運(yùn)行主程序?qū)哟谓Y(jié)構(gòu)圖24</p><p>　　附錄2：電梯監(jiān)控界面層次結(jié)構(gòu)圖25</p><p><b>　　第一章 緒 論</b></p><p><b>　　1.1概述 </b></p><p>　　經(jīng)歷了百余年歷史的電梯

16、是早已被人們熟悉的重要樓宇設(shè)備，當(dāng)今時(shí)代隨著高層建筑的日益增多和建筑設(shè)計(jì)的檔次的提高，使得人們對(duì)電梯的要求也越來(lái)越高。目前已不僅限于要求電梯搭乘快速、舒適，制造堅(jiān)固，裝潢考究，人們對(duì)電梯的安全可靠性及多功能性正提出越來(lái)越高的要求，為此電梯正朝著控制智能化的方向發(fā)展[。</p><p>　　在世界上一些發(fā)達(dá)國(guó)家的現(xiàn)代化智能建筑中，人們已把電梯歸入樓宇自控管理系統(tǒng)的重要被控設(shè)備，采用先進(jìn)的弱電監(jiān)控手段，實(shí)現(xiàn)對(duì)電梯的運(yùn)

17、行狀態(tài)、維修保養(yǎng)、安全防護(hù)進(jìn)行全方位的管理[2]。</p><p>　　電梯監(jiān)控是智能建筑中樓宇自控管理系統(tǒng)的組成部分，因此電梯監(jiān)控技術(shù)的進(jìn)步也是樓宇自控管理系統(tǒng)水平提高的一項(xiàng)基礎(chǔ)工作。電梯監(jiān)控技術(shù)不論從遠(yuǎn)期目標(biāo)還是近期目標(biāo)來(lái)說(shuō)都是要從系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和單體應(yīng)用水平兩個(gè)方面來(lái)加以考慮。</p><p>　　圖1-1電梯計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)基本組成原理</p><p>　　本系統(tǒng)

18、中設(shè)計(jì)方案使用ARM芯片stm32f107，采集現(xiàn)場(chǎng)信息，同時(shí)通過(guò)CAN總線或者485總線，與電梯控制器通訊，獲得電梯運(yùn)行信息，對(duì)信息進(jìn)行處理，分類。當(dāng)電梯發(fā)生故障時(shí)，安裝在電梯控制柜里的數(shù)據(jù)采集器產(chǎn)生聯(lián)動(dòng)，發(fā)出報(bào)警信號(hào)，同時(shí)上報(bào)給服務(wù)器，現(xiàn)場(chǎng)工作人員及遠(yuǎn)程控制室就可以及時(shí)知道哪部電梯發(fā)生了故障，什么時(shí)候發(fā)生了故障，以便及時(shí)采取措施。</p><p>　　電梯現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集器需要實(shí)現(xiàn)電梯故障自診斷功能通過(guò)傳

19、感器方式采集電梯信號(hào)可自動(dòng)檢測(cè)電梯的13種故障及狀態(tài)，從功能上硬件需要實(shí)現(xiàn)功能為：[3]</p><p>　　1) 門區(qū)外停梯故障</p><p>　　2) 門區(qū)外停梯故障，轎箱內(nèi)有人</p><p>　　3) 運(yùn)行時(shí)間超長(zhǎng)故障</p><p>　　4) 運(yùn)行時(shí)間超長(zhǎng)故障，轎箱內(nèi)有人</p><p>　　5) 電

20、梯沖頂故障</p><p>　　6) 電梯沖頂故障，轎箱內(nèi)有人</p><p>　　7) 電梯蹲底故障</p><p>　　8) 電梯蹲底故障, 轎箱內(nèi)有人</p><p>　　9) 電梯運(yùn)行中開門故障</p><p>　　10) 電梯運(yùn)行中開門故障, 轎箱內(nèi)有人</p><p>　　1

21、1) 電梯困人故障（電梯平層時(shí)，人在電梯停留時(shí)間超長(zhǎng)且電梯未開門）</p><p>　　12) 電梯超速故障</p><p>　　13) 電梯超速故障,轎箱內(nèi)有人</p><p>　　數(shù)據(jù)采集器端口接：1.電梯PLC控制器2.現(xiàn)場(chǎng)傳感器3.報(bào)警應(yīng)急控制4.無(wú)線收發(fā)模塊。通過(guò)CAN總線和RS485總線及輸入/輸出接口，與電梯控制系統(tǒng)連接，感知電梯運(yùn)行狀態(tài)（例如：樓層

22、、方向、故障等信息），并且通過(guò)網(wǎng)口（有線網(wǎng)）或無(wú)線網(wǎng)（3G/WiFi/GPRS）與公網(wǎng)相聯(lián)，完成信息的控制與交換。</p><p>　　隨著計(jì)算機(jī)硬件、軟件技術(shù)和集成電路技術(shù)的迅速發(fā)展, 工業(yè)控制系統(tǒng)己成為計(jì)算機(jī)技術(shù)應(yīng)用領(lǐng)域中最具活力的一個(gè)分支, 并取得了巨大的進(jìn)步, 突出表現(xiàn)為現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)的大量運(yùn)用. 電梯控制系統(tǒng)是一個(gè)相當(dāng)復(fù)雜的邏輯控制系統(tǒng), 系統(tǒng)要在極短的時(shí)間內(nèi)對(duì)幾百個(gè)信號(hào)進(jìn)行檢測(cè)、處理, 加上系統(tǒng)對(duì)安全性

23、能要求較高,使得電梯的控制和管理相當(dāng)復(fù)雜, 現(xiàn)有國(guó)內(nèi)的電梯控制系統(tǒng)大多數(shù)采用PLC 作為電梯的控制核心, 對(duì)每層樓進(jìn)行點(diǎn)對(duì)點(diǎn)控制, 進(jìn)一步加大了電梯的復(fù)雜性, 給電梯的安裝、調(diào)試、以及擴(kuò)展帶來(lái)了許多麻煩. 現(xiàn)場(chǎng)總線是應(yīng)用在生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)、在各種微機(jī)測(cè)量控制設(shè)備之間實(shí)現(xiàn)雙向串行多節(jié)點(diǎn)數(shù)字通信的系統(tǒng), 也被稱為開放式、數(shù)字化、多點(diǎn)通信的底層控制網(wǎng)絡(luò). 它的出現(xiàn)給自動(dòng)化系統(tǒng)的最終用戶帶來(lái)了許多實(shí)惠和方便.</p><p>　

24、　1.2電梯現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控系統(tǒng)的發(fā)展現(xiàn)狀</p><p>　　隨著社會(huì)的發(fā)展,電梯的作用日益重要,其運(yùn)行 的可靠性備受關(guān)注。所以安裝電梯監(jiān)控系統(tǒng)具有十分重要的現(xiàn)實(shí)意義?？梢蕴岣邔?duì)客戶的服務(wù)水平,保障乘客安全,減少搶修時(shí)間起到了重要作用電梯監(jiān)控的目的是為了以最少的人力資源配備來(lái)加強(qiáng)對(duì)電梯控制系統(tǒng)的管理,提供較為直觀、清晰、準(zhǔn)確、穩(wěn)定的電梯運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)視,進(jìn)而為設(shè)備維修和故障診斷提供多方面的可能性,充分提高電梯控制系統(tǒng)的工作

25、效率和安全性能。電梯電氣控制技術(shù)是一個(gè)綜合性的系統(tǒng)技術(shù)，包括控制器、傳感器和調(diào)速方法等 多種技術(shù)。本文系統(tǒng)分析了這些技術(shù)方法的發(fā)展歷史并對(duì)它們進(jìn)行了分類總結(jié)。 通過(guò)分析可知，在電梯電氣控制節(jié)能、效率以及控制器性價(jià)比等方面還存在許多 不足，須要進(jìn)一步研究探討。 自從電梯發(fā)明以后，電梯電氣控制技術(shù)越來(lái)越收到人們的重視。電梯電氣控 制技術(shù)主要體現(xiàn)在電梯電氣控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)上。 電梯的電氣控制主要是對(duì)各種指 令信號(hào)、位置信號(hào)、速度信號(hào)和安全信號(hào)進(jìn)

26、行管理，使電梯正常運(yùn)行或處于保護(hù) 狀態(tài)，發(fā)出各種顯示信號(hào)。電梯的電氣控制，過(guò)去采用繼電器邏輯線路，一般稱 繼電器控制。這種硬布線的邏輯控制方式具有原理簡(jiǎn)單、直觀等特點(diǎn)。但通用性 差，邏輯系統(tǒng)由許多觸點(diǎn)</p><p>　　1.3 485通訊技術(shù)介紹</p><p>　　串口通信的概念非常簡(jiǎn)單，串口按位（bit）發(fā)送和接收字節(jié)。盡管比按字節(jié)（byte）的并行通信慢，但是串口可以在使用一根線發(fā)

27、送數(shù)據(jù)的同時(shí)用另一根線接收數(shù)據(jù)。它很簡(jiǎn)單并且能夠?qū)崿F(xiàn)遠(yuǎn)距離通信。比如IEEE488定義并行通行狀態(tài)時(shí)，規(guī)定設(shè)備線總長(zhǎng)不得超過(guò)20米，并且任意兩個(gè)設(shè)備間的長(zhǎng)度不得超過(guò)2米；而對(duì)于串口而言，長(zhǎng)度可達(dá)1200米。 </p><p>　　RS-485（EIA-485標(biāo)準(zhǔn)）是RS-422的改進(jìn)，因?yàn)樗黾恿嗽O(shè)備的個(gè)數(shù)，從10個(gè)增加到32個(gè)，同時(shí)定義了在最大設(shè)備個(gè)數(shù)情況下的電氣特性，以保證足夠的信號(hào)電壓。有了多個(gè)設(shè)備的能力，

28、你可以使用一個(gè)單個(gè)RS-485口建立設(shè)備網(wǎng)絡(luò)。出色抗噪和多設(shè)備能力，在工業(yè)應(yīng)用中建立連向PC機(jī)的分布式設(shè)備網(wǎng)絡(luò)、其他數(shù)據(jù)收集控制器、HMI或者其他操作時(shí)，串行連接會(huì)選擇RS-485。RS-485是RS-422的超集，因此所有的RS-422設(shè)備可以被RS-485控制。RS-485可以用超過(guò)4000英尺的線進(jìn)行串行通行。RS-485 接口在總線上是允許連接多達(dá)128個(gè)收發(fā)器、即RS-485 具有多機(jī)通信能力,這樣用戶可以利用單一的RS-48

29、5 接口方便地建立起設(shè)備網(wǎng)絡(luò)。因RS-485 接口具有良好的抗噪聲干擾性，長(zhǎng)的傳輸距離和多站能力等上述優(yōu)點(diǎn)就使其成為首選的串行接口。因?yàn)镽S485 接口組成的半雙工網(wǎng)絡(luò)，一般只需二根信號(hào)線，所以RS485 接口均采用屏蔽雙絞線傳輸。RS-485 的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)并沒(méi)有規(guī)定RS485 的接口連接器標(biāo)準(zhǔn)、所以采用接線端子或者db-9、db-25 等連接器都可以。RS-485 接口是</p><p>　　RS-422的主要特

30、點(diǎn)：</p><p>　　RS422與RS232C都是串行通信口，其主要差別是信號(hào)在導(dǎo)線上傳輸?shù)姆椒ú煌?，RS232是用傳輸信號(hào)線與公共地線之間的電壓差；RS422是利用信號(hào)導(dǎo)線之間平衡信號(hào)的電壓差，采用差動(dòng)式工作的驅(qū)動(dòng)器(G)與接收器(R)，用對(duì)稱的兩根電纜連接。</p><p>　　RS-485具有以下特點(diǎn)： 1. RS-485的電氣特性：邏輯“1”以兩線間的電壓差為+（2—6）

31、 V表示；邏輯“0”以兩線間的電壓差為-（2—6）V表示。接口信號(hào)電平比RS-232-C降低了，就不易損壞接口電路的芯片， 且該電平與TTL電平兼容，可方便與TTL 電路連接。 2. RS-485的數(shù)據(jù)最高傳輸速率為10Mbps 3. RS-485接口是采用平衡驅(qū)動(dòng)器和差分接收器的組合，抗共模干能力增強(qiáng)，即抗噪聲干擾性好。 4. RS-485接口的最大傳輸距離標(biāo)準(zhǔn)值為4000英尺，實(shí)際上可達(dá) 3000米，另外RS-23

32、2-C接口在總線上只允許連接1個(gè)收發(fā)器， 即單站能力。而RS-485接口在總線上是允許連接多達(dá)128個(gè)收發(fā)器。即具有多站能力,這樣用戶可以利用單一的RS-485接口方便地建立起設(shè)備網(wǎng)絡(luò)。因RS-485接口具有良好的抗噪聲干擾性，長(zhǎng)的傳輸距離和多站能力等上述優(yōu)點(diǎn)就使其成為首選的串行接口。 因?yàn)镽S485接口組成的半雙工網(wǎng)絡(luò)，一般只需二根連線，所以RS485接口均采用屏蔽雙絞線傳輸。 RS485接口連接器采用DB-9的9芯插頭座，與智能終端

33、RS485接口采</p><p>　　1.4 本文的主要工作</p><p>　　本設(shè)計(jì)基于電梯的現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控系統(tǒng)，本文完成電梯的現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控平臺(tái)設(shè)計(jì)。</p><p>　　了解電梯的工作原理和485串行通訊技術(shù)，學(xué)習(xí)BA接口通信協(xié)議及技術(shù)參數(shù)說(shuō)明。</p><p>　　2）編寫數(shù)據(jù)的初始化及基本的數(shù)據(jù)串行和寫入程序。</p><

34、p>　　3）完成電梯監(jiān)控界面的程序框圖及其流程圖。</p><p>　　4）設(shè)計(jì)電梯模型，實(shí)現(xiàn)電梯的正常運(yùn)行以及故障模擬。</p><p>　　5）調(diào)試程序，驗(yàn)證電梯檢測(cè)系統(tǒng)是否正常運(yùn)行。</p><p>　　第二章 系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)</p><p>　　2.1系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)方案和總體結(jié)構(gòu)示意圖</p><p>　　系

35、統(tǒng)的硬件連接圖如圖2-1所示，電梯管理工作站將控制信息通過(guò)信號(hào)轉(zhuǎn)化器控制電梯的運(yùn)行。PC機(jī)與信號(hào)轉(zhuǎn)換器連接，控制各個(gè)電梯的樓層模塊。</p><p>　　圖2-1 系統(tǒng)硬件連接圖</p><p>　　電梯系統(tǒng)基于CAN總線多主結(jié)構(gòu)，設(shè)計(jì)了主控制器、轎廂控制器、門廳控制器。通過(guò)串行通信方式構(gòu)成控制器局域網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)呼梯、內(nèi)選及顯示信號(hào)的通信。但是隨著高層建筑的出現(xiàn)和建筑面積的擴(kuò)大，需要并排設(shè)置幾

36、臺(tái)電梯，以完成大樓內(nèi)的垂直運(yùn)輸任務(wù)。這里我們采用485總線實(shí)線。實(shí)現(xiàn)單臺(tái)電梯主控制器之間以及與監(jiān)控微機(jī)間的通信。電梯的控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖2-2示。</p><p>　　圖2-2電梯控控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖</p><p>　　2.2電梯現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控的結(jié)構(gòu)圖</p><p>　　圖2-3電梯監(jiān)控系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖</p><p>　　如圖，左邊是電梯的控制器，保證

37、電梯的正常運(yùn)行；其中包括電梯轎箱，數(shù)據(jù)采集器，繼電器和應(yīng)急控制器。右邊是PC機(jī)即現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控平臺(tái)啟動(dòng)時(shí)，通過(guò)RS485總線發(fā)送查詢指令。</p><p>　　2.3 LabVIEW編程環(huán)境的簡(jiǎn)介</p><p>　　LabVIEW是一種程序開發(fā)環(huán)境，由美國(guó)儀器（NI）公司研制開發(fā)的，類似于C和BASIC開發(fā)環(huán)境，但是LabVIEW與其他計(jì)算機(jī)語(yǔ)言的顯著區(qū)別是：其他計(jì)算機(jī)語(yǔ)言都是采用基于文本的語(yǔ)

38、言產(chǎn)生代碼，而LabVIEW使用的是圖形化編輯語(yǔ)言G編寫程序，產(chǎn)生的程序是框圖的形式。</p><p>　　LabVIEW有很多優(yōu)點(diǎn)，尤其是在某些特殊領(lǐng)域其特點(diǎn)尤其突出。測(cè)試測(cè)量：LabVIEW最初就是為測(cè)試測(cè)量而設(shè)計(jì)的，因而測(cè)試測(cè)量也就是現(xiàn)在LabVIEW最廣泛的應(yīng)用領(lǐng)域。經(jīng)過(guò)多年的發(fā)展，LabVIEW在測(cè)試測(cè)量領(lǐng)域獲得了廣泛的承認(rèn)。至今，大多數(shù)主流的測(cè)試儀器、數(shù)據(jù)采集設(shè)備都擁有專門的LabVIEW驅(qū)動(dòng)程序，使

39、用LabVIEW可以非常便捷的控制這些硬件設(shè)備。同時(shí)，用戶也可以十分方便地找到各種適用于測(cè)試測(cè)量領(lǐng)域的LabVIEW工具包。這些工具包幾乎覆蓋了用戶所需的所有功能，用戶在這些工具包的基礎(chǔ)上再開發(fā)程序就容易多了。有時(shí)甚至于只需簡(jiǎn)單地調(diào)用幾個(gè)工具包中的函數(shù)，就可以組成一個(gè)完整的測(cè)試測(cè)量應(yīng)用程序。控制：控制與測(cè)試是兩個(gè)相關(guān)度非常高的領(lǐng)域，從測(cè)試領(lǐng)域起家的LabVIEW自然而然地首先拓展至控制領(lǐng)域。LabVIEW擁有專門用于控制領(lǐng)域的模塊---

40、-LabVIEWDSC。除此之外，工業(yè)控制領(lǐng)域常用的設(shè)備、數(shù)據(jù)線等通常也都帶有相應(yīng)的LabVIEW驅(qū)動(dòng)程序。使用LabVIEW可以非常方便的編制各種控制程序。仿真：LabVIEW包含了多種多樣的數(shù)學(xué)運(yùn)算函數(shù)，特別適合進(jìn)行模擬、仿真、原型設(shè)計(jì)等工作。在設(shè)</p><p><b>　　現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控平臺(tái)的設(shè)計(jì)</b></p><p>　　3.1現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控平臺(tái)的總體結(jié)構(gòu)</p

41、><p>　　該系統(tǒng)的流程圖如圖3-1所示。系統(tǒng)運(yùn)行首先進(jìn)行串口配置，操作正確后進(jìn)行查詢指令，寫入命令，進(jìn)行有指令返回，字符串轉(zhuǎn)換，進(jìn)行電梯的狀態(tài)顯示。如果無(wú)指令轉(zhuǎn)換則清空顯示，結(jié)束指令。系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖如圖3-2所示，主程序包括，初始化、數(shù)據(jù)發(fā)送、數(shù)據(jù)接收、數(shù)據(jù)分析、界面顯示幾部分組成。[7]</p><p>　　圖3-1系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖 </p><p><b>　

42、　圖3-2系統(tǒng)流程圖</b></p><p>　　圖3-3電梯運(yùn)行的監(jiān)控界面</p><p>　　如圖3-3，在寫入指令后，界面可以顯示電梯的運(yùn)行狀態(tài)信息，以及狀態(tài)返回指令，通過(guò)BA接口通信協(xié)議可知電梯當(dāng)前運(yùn)行的基本狀態(tài)信息。</p><p>　　BA接口通信協(xié)議及技術(shù)參數(shù)說(shuō)明：</p><p>　　一、電梯（RS485接口）――

43、> 控制設(shè)備傳送的數(shù)據(jù)格式如下： </p><p><b>　　其中： </b></p><p>　　BX為數(shù)據(jù)引導(dǎo)符，其值為本臺(tái)電梯特征值，指示電梯的通訊系列號(hào)（由電梯的通訊接口板RTS上的DIP撥碼開關(guān)設(shè)定），數(shù)值為十六進(jìn)制數(shù)B1-B8 </p><p>　　SUM為引導(dǎo)符BX與數(shù)據(jù)D0-D8的累加和的低7位，最高位b7為0。 <

44、;/p><p>　　D0－D8分別代表著電梯運(yùn)行的狀態(tài)信息；</p><p>　　D2表示下行；上行；運(yùn)行中；檢修；為0電梯故障；泊梯；消防專用；消防返回。</p><p>　　D3表示關(guān)聯(lián)正常；群管理正常；電源正常；轎門門鎖；自發(fā)電；電梯到達(dá)；電梯開門；電梯關(guān)門。</p><p>　　D4表示地震運(yùn)行；安全裝置正常；專用運(yùn)行；火災(zāi)管制運(yùn)行；位于

45、門區(qū)；自救運(yùn)行；A2故障；A1故障。</p><p>　　D6表示廳門門鎖；抱閘；安全觸板；光電保護(hù)。D0，D7，D8用于備用。</p><p>　　二、電梯RS485接口的查詢數(shù)據(jù)格式 </p><p>　　控制設(shè)備通過(guò)電梯RS-485接口向電梯查詢電梯數(shù)據(jù)時(shí)，需要先向電梯發(fā)出一組控制數(shù)據(jù)，格式如下： </p><p><b>　

46、　其中： </b></p><p>　　1、DX為數(shù)據(jù)控制查詢引導(dǎo)符，值為D1～D8（十六進(jìn)制數(shù)），分別對(duì)應(yīng)于不同電梯，當(dāng)引導(dǎo)符為BX的電梯收到控制引導(dǎo)符DX的信息后，就向控制設(shè)備發(fā)送一組狀態(tài)數(shù)據(jù)，引導(dǎo)符對(duì)應(yīng)關(guān)系為：D1-B1，D2-B2 …… D8-B8； </p><p>　　2、C0為控制電梯運(yùn)行狀態(tài)的繼電器數(shù)據(jù)</p><p>　　3、C1、C2

47、為備用數(shù)據(jù)，最高位b7為0； </p><p>　　SUM為DX,C0,C1,C2四個(gè)字節(jié)的累加和的低7位，最高位b7為0。 </p><p>　　3.2基本的串行讀取的寫入的程序流程圖及框圖介紹</p><p>　　如圖3-4，該圖為基本的串行寫入和讀取流程圖，首先判斷數(shù)據(jù)是否首次調(diào)用，是就繼續(xù)運(yùn)行，進(jìn)行VISA串口配置，否就判斷是否寫入，如果確實(shí)是寫入，則VIS

48、A寫入字符，如果不是的話，則按延時(shí)時(shí)間進(jìn)行相應(yīng)的延時(shí)，繼續(xù)進(jìn)行讀取的判斷，判斷是則讀取指定的字符數(shù)，如果不是，則進(jìn)入下一判斷，是否停止運(yùn)行，是否關(guān)閉VISA對(duì)話框，指令結(jié)束。[6]</p><p>　　圖3-4基本串行寫入和讀取的流程圖</p><p>　　圖3-5基本串行寫入和讀取的程序框圖</p><p>　　如圖3-5中VISA配置串口，進(jìn)行通信串口配置。運(yùn)用

49、VISAwrite寫入函數(shù)，進(jìn)行數(shù)據(jù)寫入。利用VISAread進(jìn)行數(shù)據(jù)的讀取。</p><p>　　3.3基本的串口配置對(duì)話框及其框圖說(shuō)明</p><p>　　如圖3-6，數(shù)據(jù)首先初始化配置 ，然后打開前面板窗口，再進(jìn)行參數(shù)配置，接著經(jīng)過(guò)一個(gè)判斷語(yǔ)句 ，判定是確定還是取消程序 ，若為是則關(guān)閉前面板配置窗口 ，若為取消 ，則重新進(jìn)行數(shù)配置繼續(xù)循環(huán)判斷語(yǔ)句。</p><p&

50、gt;　　圖3-6串口配置的流程圖</p><p>　　圖3-7串口配置的程序框圖</p><p>　　首先需要調(diào)用VISA Configure Serial Port完成串口參數(shù)的設(shè)置，包括串口資源分配、波特率、數(shù)據(jù)位、停止位、校驗(yàn)位和流控等等。如果初始化沒(méi)有問(wèn)題，就可以使用這個(gè)串口進(jìn)行數(shù)據(jù)收發(fā)。發(fā)送數(shù)據(jù)使用VISAWrite，接收數(shù)據(jù)使用VISARead。在接收數(shù)據(jù)之前需要使用VISA

51、 Bytes at Serial Port查詢當(dāng)前串口接收緩沖區(qū)中的數(shù)據(jù)字節(jié)數(shù)，如果VISA Read要讀取的字節(jié)數(shù)大于緩沖區(qū)中的數(shù)據(jù)字節(jié)數(shù)，VISARead操作將一直等待，直至Timeout或者緩沖區(qū)中的數(shù)據(jù)字節(jié)數(shù)達(dá)到要求的字節(jié)數(shù)。當(dāng)也可以分批讀取接收緩沖區(qū)或者只從中讀取一定字節(jié)的數(shù)據(jù)。由于LabVIEW采用模塊化的編程思想，所以每個(gè)這樣的VI程序都可以編制成子VI，在以后的開發(fā)中，將其作為系統(tǒng)的子模塊進(jìn)行調(diào)用。在LabVIEW中，對(duì)

52、串行口進(jìn)行控制側(cè)的方式通常有兩種：一是利用LabVlEW功能模塊的Instrument I／O)VISA子模塊；二是直接利用LabVIEW功能模塊Instrument I／O)Serial子模塊，該程序庫(kù)中包含進(jìn)行串行通信操作的一些功能模塊，用于負(fù)責(zé)串口的設(shè)置和讀寫等操作</p><p>　　利用屬性節(jié)點(diǎn)，控制按鍵的可視性和按鍵的顯示名稱。通過(guò)輸入控件進(jìn)行參數(shù)的配置。通過(guò)按鈕控制循環(huán)結(jié)束的條件。參數(shù)配置完成，按下

53、確定按鈕，結(jié)束參數(shù)配置。 </p><p>　　圖3-8HexToString.vi程序框圖</p><p>　　圖3-9串口配置對(duì)話框前面板</p><p>　　將代表電梯運(yùn)行狀態(tài)的按鈕的值組成數(shù)組，通過(guò)HexToString.vi將十六進(jìn)制轉(zhuǎn)化成字符，程序框圖如圖3-8所示。通過(guò)Concatenate Strings連接字符串函數(shù)將多個(gè)字符串組合成最后的要發(fā)送的

54、信息。串口配置前面板3-9所示，把表示電梯運(yùn)行狀態(tài)的按鈕組成相應(yīng)的數(shù)組，通過(guò)串口配置進(jìn)行通訊的參數(shù)配置，前面板設(shè)置通信的端口，VISA資源名設(shè)置，奇偶校驗(yàn)位設(shè)置，波特率、數(shù)據(jù)位、停止位的設(shè)置。</p><p>　　3.4現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控平臺(tái)的調(diào)試結(jié)果 </p><p>　　本小節(jié)的主要任務(wù)是驗(yàn)證現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控平臺(tái)是否能夠正常工作，如圖3-10電梯運(yùn)行監(jiān)控界面所示，運(yùn)行程序當(dāng)輸入目標(biāo)電梯D2寫入對(duì)應(yīng)的查

55、詢指令D2010101D5，點(diǎn)擊開始按鈕，對(duì)當(dāng)前的電梯信息進(jìn)行查詢。查詢結(jié)果如圖現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控平臺(tái)通過(guò)串口通信，將查詢指令發(fā)送給模型電梯，電梯控制器接受到查詢指令，通過(guò)數(shù)據(jù)采集器獲取當(dāng)前的電梯運(yùn)行信息，并轉(zhuǎn)化成反饋信息指令，將信息發(fā)送到監(jiān)控平臺(tái)進(jìn)行顯示。</p><p>　　圖3-10電梯運(yùn)行監(jiān)控界面</p><p>　　第四章 電梯測(cè)試控制軟件的設(shè)計(jì) </p><p>

56、　　4.1手動(dòng)控制電梯測(cè)試模塊的設(shè)計(jì)</p><p>　　利用LabVIEW軟件編程，模擬電梯的正常運(yùn)行和故障狀態(tài)，通過(guò)數(shù)據(jù)采集器采集數(shù)據(jù)，將采集到的數(shù)據(jù)通過(guò)RS485串口反饋給上位機(jī)的現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控平臺(tái)，進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)電梯狀況的實(shí)時(shí)顯示?，F(xiàn)場(chǎng)工作人員及遠(yuǎn)程控制室就可以及時(shí)知道哪部電梯發(fā)生了故障，什么時(shí)候發(fā)生了故障，以便及時(shí)采取措施。模擬的數(shù)據(jù)采集器采集電梯運(yùn)行狀態(tài)的流程圖如圖4-1所示。</p><p&

57、gt;　　圖4-1監(jiān)控檢測(cè)的程序流程圖</p><p>　　程序框圖如圖4-2所示，把表示電梯運(yùn)行狀態(tài)的按鈕組成相應(yīng)的數(shù)組將采集到的當(dāng)前電梯狀態(tài)信息，轉(zhuǎn)化成數(shù)字信息，并組成狀態(tài)信息指令，以備查詢使用。</p><p>　　圖4-2監(jiān)控檢測(cè)的程序框圖</p><p>　　4.2電梯模型的設(shè)計(jì)</p><p><b>　　1.模擬電梯的

58、調(diào)用</b></p><p>　　首先運(yùn)行開始指令，進(jìn)入判斷是否可以調(diào)用模擬電梯，若判斷結(jié)果為否，則直接結(jié)束指令，判斷結(jié)果若為是，則程序創(chuàng)建路徑引用電梯模型，執(zhí)行調(diào)用模擬電梯，接著進(jìn)行判斷是否進(jìn)入等待超時(shí)，若為否則控制電梯運(yùn)行，繼續(xù)創(chuàng)建新路徑電梯運(yùn)行，判斷是否繼續(xù)電梯運(yùn)行，若為是則循環(huán)繼續(xù)控制電梯運(yùn)行，若為否則關(guān)閉調(diào)用，移除模型電梯，結(jié)束程序。（如圖4-3所示）</p><p>

59、;　　圖4-3模擬電梯的調(diào)用</p><p>　　模擬電梯調(diào)用的程序框圖如圖4-4，當(dāng)程序運(yùn)行時(shí)，按下模擬電梯調(diào)用按鈕，則會(huì)運(yùn)行如下程序，將電梯模型程序嵌入到電梯模型測(cè)試軟件控制平臺(tái)程序當(dāng)中。</p><p>　　圖4-4模擬電梯調(diào)用的程序框圖 </p><p>　　2.模型電梯的運(yùn)行程序</p><p>　　如圖4-5為模擬電梯程序流程圖：

60、運(yùn)行主程序，初始化電梯運(yùn)行狀態(tài)，清除上次運(yùn)行的狀態(tài)信息；若電梯上樓，此時(shí)若處于本樓層以下的樓層也有上樓請(qǐng)求，則優(yōu)先執(zhí)行，沒(méi)有則進(jìn)行樓層選擇，若沒(méi)有其他操作時(shí)，電梯處于等待狀態(tài)，運(yùn)行電梯，同時(shí)在主界面上以數(shù)碼管和LED燈顯示電梯的運(yùn)行狀態(tài)。圖4-6為電梯模型界面。</p><p>　　圖4-5模型電梯程序流程圖 圖4-6電梯模型界面</p><p

61、>　　4.3電梯模型中各子程序設(shè)計(jì)</p><p>　　通過(guò)樓層的最大值、最小值和當(dāng)前值判斷電梯的狀態(tài)，根據(jù)電梯的狀態(tài)執(zhí)行Case中相關(guān)的程序，如圖4-7和4-9是在等待狀態(tài)和上樓目標(biāo)達(dá)到狀態(tài)下程序的流程圖。4-8和4-10分別對(duì)應(yīng)等待狀態(tài)和上樓目標(biāo)達(dá)到狀態(tài)下程序的程序框圖 。</p><p>　　圖4-7電梯的“等待”子程序流程圖</p><p>　　當(dāng)電梯

62、處于等待狀態(tài)時(shí)，判斷最大值大于當(dāng)前值并且當(dāng)前值等于最小值是否成立，若是，則為上樓狀態(tài)，否的話，判斷最大值等于當(dāng)前值并且當(dāng)前值大于最小值是否成立，若成立，則處于下樓狀態(tài)，否則處于等待狀態(tài)。</p><p>　　圖4-8電梯的“等待”子程序框圖</p><p>　　樓目標(biāo)到達(dá)時(shí)，首先運(yùn)行開門程序，然后判斷最大值是否不等于當(dāng)前值，若成立，則判斷時(shí)間是否超時(shí)，若該判斷也成立，則處于等待狀態(tài)，若沒(méi)有

63、超時(shí)，則處于上樓目標(biāo)到達(dá)狀態(tài)；若最大值不等于當(dāng)前值判斷不成立的話，判斷時(shí)間是否超時(shí)，超時(shí)的就是上樓狀態(tài)，否則就是上樓目標(biāo)到達(dá)狀。</p><p>　　圖4-9上樓目標(biāo)達(dá)到狀態(tài)下的流程圖</p><p>　　圖4-10上樓目標(biāo)達(dá)到狀態(tài)下的程序框圖</p><p>　　4.4電梯測(cè)試控制軟件的調(diào)試</p><p>　　如圖a-a所示，該圖為電梯測(cè)

64、試控制軟件程序。左邊是手動(dòng)控制部分主要用來(lái)模擬電梯的故障運(yùn)行，讀取監(jiān)控平臺(tái)發(fā)送的指令，并將查詢信息讀取出來(lái)，并根據(jù)查詢命令找到對(duì)應(yīng)電梯進(jìn)行狀態(tài)信息的獲取，將其轉(zhuǎn)換成串口通訊協(xié)議指令格式以便查詢。右邊是電梯模型，當(dāng)模擬控制去的“模擬電梯運(yùn)行”按鈕按下時(shí)，電梯運(yùn)行，鼠標(biāo)點(diǎn)擊進(jìn)行樓層選擇，模型將進(jìn)行實(shí)際電梯的模擬運(yùn)行。</p><p>　　圖4-11電梯測(cè)試控制軟件界面</p><p><

65、b>　　結(jié)語(yǔ)</b></p><p>　　本畢業(yè)設(shè)計(jì)論文以電梯監(jiān)控系統(tǒng)現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控平臺(tái)的發(fā)展情況和現(xiàn)狀為課題背景，主要完成電梯現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控平臺(tái)設(shè)計(jì)。根據(jù)任務(wù)書的要求，設(shè)計(jì)初期查詢相關(guān)文獻(xiàn)，學(xué)習(xí)Labview軟件和RS485串口通訊協(xié)議。設(shè)計(jì)了現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控平臺(tái)和電梯測(cè)試控制軟件的總體結(jié)構(gòu)、完成了相應(yīng)的程序編寫工作，并在設(shè)計(jì)后期對(duì)整個(gè)現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控平臺(tái)系統(tǒng)程序進(jìn)行了調(diào)試。</p><p>　　

66、主要完成了設(shè)計(jì)仿真軟件，本設(shè)計(jì)中還存在諸多需要改進(jìn)的地方，例如該設(shè)計(jì)主要用于近距離的現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)采集，并不能實(shí)現(xiàn)電梯的遠(yuǎn)程監(jiān)控。系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)中，實(shí)現(xiàn)了電梯監(jiān)控平臺(tái)與模型電梯控制軟件的串口通訊，并沒(méi)有在實(shí)際的電梯上進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，所以該監(jiān)控平臺(tái)的實(shí)效性還有待進(jìn)一步完化，但目前所學(xué)習(xí)和掌握的知識(shí)沒(méi)達(dá)到這一要求，所以還需進(jìn)一步學(xué)習(xí)和研究。</p><p><b>　　參考文獻(xiàn)</b></p>

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