学院学士学位毕业设计开题报告

学生姓名 所在院（系） 物理与电气工程学院 专业 电子信息工程 论文题目：基于MCGS组态软件电梯控制系统的设计 一、选题的科学依据（课题的意义及应用价值） 随着城市化进程的加速，电梯已成为人们日常生活中不可缺少的交通工具，其运行的可靠性也成为人们关注的焦点，所以开发和研制电梯监控系统具有十分重要的现实意义。电梯监控的目的旨在以最少的人员配备来加强对电梯的管理，提供较为直观、清晰、准确的电梯运行状态，进而为维修和故障诊断提供多方面的可能性，充分提高系统的工作效率。电梯控制要求接入设备使用简便，对应于系统组态的编程简单，具有人性化的人机界面，配备应用程序库，加快编程和调试速度。 近几年来随着组态软件的广泛应用，结合电梯监控系统的实际要求和组态软件的特点开始把组态软件应用到电梯的控制系统。组态软件本身所具有的操作简便、可视性好、可维护性强、高性能、高可靠性等突出优点，可以使管理人员不到现场就可以直观、清晰、准确的了解电梯的运行状态及时对电梯系统中的故障进行报警，分析判断故障原因，并可通过计算机直接控制电梯的运行，充分提高系统的工作效率、提高监控的力度、保障电梯的可靠性。与以往电梯控制中采用的单片机等软件相比，MCGS更加操作简便、动画显示使人机界面更加人性化等，因此基于组态软件的电梯控制系统的研究具有重要的现实意义。 二、文献综述（国内外研究概况及发展趋势） 工控组态软件是伴随着集散型控制系统(简称DCS)的出现而引入工业控制系统的。随着现代微电子技术、计算机控制技术、工业以太网技术及现场总线技术的发展，工控组态软件日见成熟。目前世界上的组态软件有近百种之多,国内的组态软件起步也较早，实际工程控制中运行可靠的有北京昆仑通态公司的MCGS、北京亚控科技公司的组态王等[1]。 MCGS(Monitor and Control System)是一套基于Windows平台用于快速构造和生成上位机监控系统的组态软件系统。MCGS为用户提供了解决实际工程问题的完整方案和开发平台，能够完成现场数据采集、事实和历史数据处理、流程控制、动画显示、趋势曲线和报表输出等功能。 MCGS组态软件具有多任务、多线程功能，其系统框架采用VC++语言编程，通过OLE技术向用户提供VB编程接口，提供丰富的设备驱动构件、动画构件、策略构件，用户可随时方便地扩充系统的功能。工控组态软件MCGS的最大优点是组态方便，它融汇了中外工控组态软件的众多长处，只要是稍具外语常识，即可以方便组态。MCGS组态软件功能强大，操作简单，易学易用，普通工程人员经过短时间的培训就能迅速掌握多数工程项目的设计和运行操作，因此被应用到了行各业。例如2006年唐辉等人就把MCGS组态软件应用到了废水处理的控制系统[2]，也有的用MCGS实现了～对液位的控制[35]。 随着MCGS组态软件的广泛应用，结合电梯控制的特点和要求以及组态软件本身具有的具有的操作简便、可视性好、可维护性强、高性能、高可靠性等突出优点，2006年吴其洲与朱甦等把MCGS组态软件应用到了电梯的监控系统[6,7]。代替了在此之前的电梯控制大多采用的PLC（可编程控制器）和单片机[8,9]。由于工控组态软件在实现工业控制的过程中免去了大量繁琐的编制底层指令和代码工作，和单片机相比MCGS组态软件的操作更加简单、人机界面更加人性化。2006年吴其洲主要是对针对于两部四层电梯进行了研究，然而在我国电梯层数一般都在六层以上，因此，为了更加符合实际情况，本设计将针对七层以上电梯并结合电梯控制的实际特点[10,11]的远程监控进行研究。

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参考文献： [1] 包建华,丁启胜,张兴奎.工控组态软件MCGS及其应用[J].工矿自动化,2007,30(3):92-94. [2] 唐辉等.基于MCGS工控软件的废水处理自动控制系统[J].机床与液压,2006,34(5):128-131. [3] 刘振宇.基于MCGS组态软件开发水位控制系统的研究[J].山西农业大学学报,2006,51(26):83-85. [4] 倪步喜.组态技术和PLC在水位控制系统中的应用[J].张家口职业技术学院学报,2007,20(1):41-43. [5] 胡玲艳,唐锴,解金耀.基于MCGS锅炉液位和温度控制系统的设计[J].微计算机信息,2006,22(2):47-49. [6] 吴其洲.MCGS组态软件在电梯控制系统中的应用[J].机械工程与自动化,2006,137(4):113-115. [7] 朱甦,陈再良,倪俊芳.基于MCGS 的分布式电梯远程监控系统的设计[J].微计算机信息,2006,22(10):23-25. [8] 郑良田.基于单片机的电梯控制系统的研究[J].科技资讯,2007,18(21):109-110. [9] 徐惠钢,郭文华.基于PLC 的电梯高精度位置控制的实现[J].微计算机信息,2007,23(5):61-63. [10] Nimasaki，etal.Elevator group control system tuned by a fuzzy neural network applied method Proceedings of 1995[M].IEEE International Conference on Fuzzy Systems,Yokohama.1995. [11] Afujino，etal.An elevator group control system with floor-attribute control method and system optimization using genetic algorithms[J].IEEE Transactions on Industrial Electronics,1997, 44(4):546-552. 三、主要内容和研究方法 本设计结合计算机组态技术运用MCGS(Monitor and Control System)组态软件设计出七层电梯含有控制按钮、实时曲线、历史曲线、报警窗口等所需要的监控画面，并在在每个画面上生成相互关联的静态或者动态的图形对象。在画面动态显示电梯的运行状态，如方向、位置、开关门、平层等，及时进行故障分析判断，并可以自动报警以提示和告知维修人员，同时进行应急处理。其次根据实际电梯控制系统中各个物理量建立时含有全部数据变量的当前值的实时数据库，指定变量名和变量类型，并实时数据库与动态画面连接起来。当变量的值改变时在画面上以图形对象的动画效果表现出来，或者由软件使用者通过图形对象改变数据变量的值。在此过程中将电梯对应的方向、位置、开关门、平层等内呼、外呼信号定义出来，以便属性设置和编程时使用。再次进行画面属性设置。将实时数据库中定义的各种开关型或数值型变量和监控画面中相对应的按钮、指示灯等相连接起来，以便能使动画按照要求动起来。最后运行上面所制作出的监控画面以及相关联的实时数据库，并进行调试直至符合要求为止。 本设计将在分了电梯控制系统研究的基础上，结合实际电梯操作要求，充分利用MCGS组态软件的功能强大、操作简单、界面人性化的特点采用模块的形式，并立足现实制作出七层以上电梯的动态监控画面。通过该监控画面可以使工作人员实时了解电梯发运行，及时对电梯系统中的故障进行报警，分析判断故障原因，并可通过计算机直接控制电梯的运行，故该设计具有一定的理论研究和工程实用价值。 2

四、进度计划 开题报告撰写并上缴： 第7学期第3～8周（2011、9、13～10、24）； 毕业设计第一稿撰写并上缴、初步做出产品： 第7学期第8～16周（2011、10、18～12、19）； 毕业设计第二稿撰写并上缴、产品较完善： 第7学期末～第8学期第9周（2011、12、27～2011、5、1）； 毕业设计第三稿撰写并上缴、产品完善： 第8学期第10～11周（2012、5、2～5、15）； 毕业设计申请答辩： 第8学期第11～12周（2012、5、9～5、22）； 毕业设计答辩： 第8学期第11～12周（2012、5、9～5、22）； 整理上缴各种材料 第8学期第12周（2012、5、16～5、22）。 开题人（签名）： 年 月 日 指导教师意见： 指导教师（签名）： 年 月 日

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