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摘要：为及时排除电梯运行故障，采用MCGS组态应用软件设计三层电梯的模拟系统，通过模拟电梯运行过程来监控处理系统的运行情况。模拟运行结果显示，模拟仿真系统实时性强，机械和电气故障显示更为直观，具有良好的并行处理性能。
关键词：MCGS;电梯;设计;模拟运行;控制系统
中图分类号：TU85 文献标识码：A 文章编号：1674-1161（2020）04-0036-03
电梯在日常生活中的应用十分广泛，可以让人们快速到达目标楼层，在高层建筑中应用最多。虽然电梯能给人们带来便捷，但也存在不少问题，例如运行时突然停止、电梯门未关便开始运行等。为此，采用MCGS组态应用软件设计三层电梯的模拟系统，较为直观地模拟电梯运行过程，通过组态软件的模拟运行图像监控处理系统的运行情况，为排除电梯运行故障提供便利。
1 电梯结构
电梯的结构分为四大空间与八大系统。四大空间包括机房、井道及底坑、轿厢和层站;八大系统包括曳引系统、导向系统、轿厢、门系统等。
1.1 四大空间
四大空间指机房部分、井道及底坑部分、轿厢部分、层站部分，具体结构见图1。
1.2 八大系统
电梯的八大系统分为曳引系统、导向系统、轿厢、门系统、重量平衡系统、电力拖动系统、电气控制系统和安全保护系统，详见图2。
曳引系统的基本功能是输入和传递驱动力，使电梯得以运行。导向系统的主要功能是限制轿厢及对重的活动自由度，促使轿厢及对重只能顺着导轨作上升或下降运动。轿厢是运送旅客及货物的电梯器件，由轿厢架和轿厢体构成。门系统的主要功能是封闭和开启层站和轿厢入口。重量平衡系统的主要功能是平衡轿厢重量，使电梯传动正常。电力拖动系统可以控制电梯运行速度。电气控制系统对电梯的运行进行操纵与控制。安全保护系统对电梯的安全进行保障，防止危及乘客的事故发生。
2 基于MCGS的电梯仿真模拟控制系统
上位机选用MCGS（嵌入版，6.801.0002）嵌入式组态软件，实现窗口之间的逻辑控制，以及窗口内的基本功能，其中按键应用程序、文本框等图像对象的基本功能由MCGS的脚本程序完成。该系统不仅可以直观清晰地显示电梯运行过程，还便于调试修改。MCGS组态软件包括组态环境与运行环境两大部分。组态环境协助用户设计与构造所需应用子系统。运行环境则依照组态坏境中构造的组态工程，依照用户需求展开运行，完成用户设计的基本功能与总体目标。
2.1 绘制模板与实时数据库
進入MCGS时，应按照设计的子系统格式和相应对象展开模板绘制。模板绘制结束前，按照模板中对象选定实时数据库中的变量值。
电梯模拟系统中需建立相应的按钮、轿厢等各种变量。在实时数据库中，不同类型变量的属性和类别设置不同。设置相应的属性和类别后，可为变量添加相应的注释，目的是方便识别，使界面清晰明了。建立结束后，为模板上的按钮设置对应变量，为所有模板上的对象设置属性。实时数据库、动画组态窗口分别见图3～4。
2.2 MCGS电梯运行脚本
设置属性后，系统无法直接运行，需设置脚本。3层电梯部分脚本如下：
IF SQ1=1 THEN
SQ2=0
ENDIF
IF SQ2=1 THEN
SQ1=0
ENDIF
IF SQ1=1 AND SB1=1 THEN
SB2=0
SB3=0
SB4=0
SB5=0
SB6=0
SB7=0
开门=1
关门=0
轿厢1=1
轿厢2=0
轿厢3=0
ENDIF
IF SQ1=1 AND SB2=1 THEN
SB1=0
SB3=0
SB4=0
SB5=0
SB6=0
SB7=0
开门=1
关门=0
轿厢1=0
轿厢2=1
轿厢3=0
ENDIF
……
3 电梯系统模拟运行
开始运行时，电梯处于任意楼层。有外呼信号时，轿厢响应此信号，然后运行至此楼层停止。有内呼信号时，轿厢响应此内呼信号，达到该楼层时轿厢停止运行。
电梯下降或上升时，不会响应任何反方向呼叫信号。如果反方向外呼信号前没有其余内、外呼信号，电梯响应现今外呼电梯信号。电梯运行时，开门关门按钮都不起作用。该类电梯具备响应最远反向外呼电梯基本功能。以此模拟的三层电梯为例，假使电梯在一楼，而此时同时有二楼和三楼的信号呼叫时，电梯优先响应三楼的信号呼叫。
4 结论
基于MCGS组态模拟软件设计的电梯模拟仿真系统具有以下优点：简单的可视化操作界面;实时性强、良好的并行处理性能;实时数据库为用户分步组态提供极大方便。基于以上优点，电梯控制系统复杂的编程调试变得更加直观、便捷。采用数据库管理数据存储，有效提高系统的可靠性。报警功能是操作员及时提供的系统运行过程状态及异常报警等相关信息，方便修正错误。通过界面图形大小变化、颜色改变等多种变换方式，提升动态显示效果，机械和电气故障显示更为直观，为安全生产运行提供有力保证。
参考文献
[1] 金逸乔.基于电梯远程监控与服务系统的电梯乘客交通分析[D].上海：海交通大学，2018.
[2] 隋峰.绝对定位系统在电梯中的应用[D].济南：山东大学，2019.
[3] 单东霞，易灵芝，刘江永，等.MCGS在电梯监控系统中的应用研究[J].计算技术与自动化，2010，29（1）：5-7.
[4] 余敏.基于可编程控制器及MCGS的电梯远程监控系统[J].电子技术，2017，46（12）：36-38.
[5] 朱海兵.曳引电梯能效实时测试系统研制 [D].广州：华南理工大学，2013.
关键词：MCGS;电梯;设计;模拟运行;控制系统
中图分类号：TU85 文献标识码：A 文章编号：1674-1161（2020）04-0036-03
电梯在日常生活中的应用十分广泛，可以让人们快速到达目标楼层，在高层建筑中应用最多。虽然电梯能给人们带来便捷，但也存在不少问题，例如运行时突然停止、电梯门未关便开始运行等。为此，采用MCGS组态应用软件设计三层电梯的模拟系统，较为直观地模拟电梯运行过程，通过组态软件的模拟运行图像监控处理系统的运行情况，为排除电梯运行故障提供便利。
1 电梯结构
电梯的结构分为四大空间与八大系统。四大空间包括机房、井道及底坑、轿厢和层站;八大系统包括曳引系统、导向系统、轿厢、门系统等。
1.1 四大空间
四大空间指机房部分、井道及底坑部分、轿厢部分、层站部分，具体结构见图1。
1.2 八大系统
电梯的八大系统分为曳引系统、导向系统、轿厢、门系统、重量平衡系统、电力拖动系统、电气控制系统和安全保护系统，详见图2。
曳引系统的基本功能是输入和传递驱动力，使电梯得以运行。导向系统的主要功能是限制轿厢及对重的活动自由度，促使轿厢及对重只能顺着导轨作上升或下降运动。轿厢是运送旅客及货物的电梯器件，由轿厢架和轿厢体构成。门系统的主要功能是封闭和开启层站和轿厢入口。重量平衡系统的主要功能是平衡轿厢重量，使电梯传动正常。电力拖动系统可以控制电梯运行速度。电气控制系统对电梯的运行进行操纵与控制。安全保护系统对电梯的安全进行保障，防止危及乘客的事故发生。
2 基于MCGS的电梯仿真模拟控制系统
上位机选用MCGS（嵌入版，6.801.0002）嵌入式组态软件，实现窗口之间的逻辑控制，以及窗口内的基本功能，其中按键应用程序、文本框等图像对象的基本功能由MCGS的脚本程序完成。该系统不仅可以直观清晰地显示电梯运行过程，还便于调试修改。MCGS组态软件包括组态环境与运行环境两大部分。组态环境协助用户设计与构造所需应用子系统。运行环境则依照组态坏境中构造的组态工程，依照用户需求展开运行，完成用户设计的基本功能与总体目标。
2.1 绘制模板与实时数据库
進入MCGS时，应按照设计的子系统格式和相应对象展开模板绘制。模板绘制结束前，按照模板中对象选定实时数据库中的变量值。
电梯模拟系统中需建立相应的按钮、轿厢等各种变量。在实时数据库中，不同类型变量的属性和类别设置不同。设置相应的属性和类别后，可为变量添加相应的注释，目的是方便识别，使界面清晰明了。建立结束后，为模板上的按钮设置对应变量，为所有模板上的对象设置属性。实时数据库、动画组态窗口分别见图3～4。
2.2 MCGS电梯运行脚本
设置属性后，系统无法直接运行，需设置脚本。3层电梯部分脚本如下：
IF SQ1=1 THEN
SQ2=0
ENDIF
IF SQ2=1 THEN
SQ1=0
ENDIF
IF SQ1=1 AND SB1=1 THEN
SB2=0
SB3=0
SB4=0
SB5=0
SB6=0
SB7=0
开门=1
关门=0
轿厢1=1
轿厢2=0
轿厢3=0
ENDIF
IF SQ1=1 AND SB2=1 THEN
SB1=0
SB3=0
SB4=0
SB5=0
SB6=0
SB7=0
开门=1
关门=0
轿厢1=0
轿厢2=1
轿厢3=0
ENDIF
……
3 电梯系统模拟运行
开始运行时，电梯处于任意楼层。有外呼信号时，轿厢响应此信号，然后运行至此楼层停止。有内呼信号时，轿厢响应此内呼信号，达到该楼层时轿厢停止运行。
电梯下降或上升时，不会响应任何反方向呼叫信号。如果反方向外呼信号前没有其余内、外呼信号，电梯响应现今外呼电梯信号。电梯运行时，开门关门按钮都不起作用。该类电梯具备响应最远反向外呼电梯基本功能。以此模拟的三层电梯为例，假使电梯在一楼，而此时同时有二楼和三楼的信号呼叫时，电梯优先响应三楼的信号呼叫。
4 结论
基于MCGS组态模拟软件设计的电梯模拟仿真系统具有以下优点：简单的可视化操作界面;实时性强、良好的并行处理性能;实时数据库为用户分步组态提供极大方便。基于以上优点，电梯控制系统复杂的编程调试变得更加直观、便捷。采用数据库管理数据存储，有效提高系统的可靠性。报警功能是操作员及时提供的系统运行过程状态及异常报警等相关信息，方便修正错误。通过界面图形大小变化、颜色改变等多种变换方式，提升动态显示效果，机械和电气故障显示更为直观，为安全生产运行提供有力保证。
参考文献
[1] 金逸乔.基于电梯远程监控与服务系统的电梯乘客交通分析[D].上海：海交通大学，2018.
[2] 隋峰.绝对定位系统在电梯中的应用[D].济南：山东大学，2019.
[3] 单东霞，易灵芝，刘江永，等.MCGS在电梯监控系统中的应用研究[J].计算技术与自动化，2010，29（1）：5-7.
[4] 余敏.基于可编程控制器及MCGS的电梯远程监控系统[J].电子技术，2017，46（12）：36-38.
[5] 朱海兵.曳引电梯能效实时测试系统研制 [D].广州：华南理工大学，2013.