mcgs組態(tài)軟件課程設(shè)計(jì)---基于mcgs組態(tài)軟件實(shí)現(xiàn)自動門設(shè)計(jì)

1、<p>　　MCGS組態(tài)軟件課程設(shè)計(jì)</p><p>　　基于MCGS組態(tài)軟件實(shí)現(xiàn)自動門設(shè)計(jì)</p><p><b>　　摘要：</b></p><p>　　利用MCGS組態(tài)軟件，采用模塊的形式，制作出自動門的監(jiān)控畫面，工作人員通過監(jiān)控畫面可以實(shí)時(shí)了解自動門的運(yùn)行，及時(shí)對自動門系統(tǒng)故障進(jìn)行報(bào)警，分析判斷故障原因，并通過計(jì)算機(jī)直接控制自

2、動門的運(yùn)行。設(shè)計(jì)具有一定的理論研究和工程實(shí)用價(jià)值</p><p>　　關(guān)鍵字： 自動門, 組態(tài)軟件, 監(jiān)控</p><p><b>　　Abstract </b></p><p>　　The paper describes how the dynamic monitoring screen on HMI for the automatic do

3、or’s automated control system is designed and built by the configuration software MCGS and in module form .The staff can monitor the operational status of the door by the HM I, and give the alarm in time to solve the pro

4、blems without delay if some accident happens in the automatic system .Also , the staff can control the door’s operation by PLC .It is of theoretical and practical values</p><p>　　Key Words ： Automatic door ，

5、MCGS software, monitor</p><p><b>　　1.緒論</b></p><p><b>　　1.1 立題背景</b></p><p>　　隨著自動控制技術(shù)的飛速發(fā)展，人民生活水平的逐漸提高，去商場或超市購物的時(shí)間越來越多，為了方便顧客隨時(shí)進(jìn)入或走出商場或超市，許多商場或超市原來的手推玻璃門逐漸被

6、自動玻璃門所取代，而且商場或超市在冬天或夏天開空調(diào)，采用自動玻璃門可以減少顧客推門或關(guān)門這個(gè)煩瑣的動作，而且還可提高室內(nèi)的舒適度,自動門已成為人們?nèi)粘Ｉ钪胁豢扇鄙俚墓ぞ?,其運(yùn)行的可靠性也成為人們關(guān)注的焦點(diǎn)。近幾年來隨著組態(tài)軟件的廣泛應(yīng)用 ,結(jié)合門監(jiān)控系統(tǒng)的實(shí)際要求和組態(tài)軟件的特點(diǎn)開始將組態(tài)軟件應(yīng)用到自動門的控制系統(tǒng)。組態(tài)軟件本身所具有的操作簡便、可視性好、可維護(hù)性強(qiáng)、高性能、高可靠性等突出優(yōu)點(diǎn),可以使管理人員不到現(xiàn)場就能直觀、清晰、

7、準(zhǔn)確地了解門的運(yùn)行狀態(tài),及時(shí)對自動門系統(tǒng)中的故障進(jìn)行報(bào)警,分析判斷故障原因,并可通過計(jì)算機(jī)直接控制門的運(yùn)行,充分提高系統(tǒng)的工作效率和監(jiān)控力度,保障人們進(jìn)入和出門的可靠性。與以往自動門控制中采用的單片機(jī)等軟件相比, MCGS操作更簡便,其動畫顯示使人機(jī)界面更加人性化,因此基于組態(tài)軟件的車庫控制系統(tǒng)的研究具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。</p><p><b>　　1.2研究問題</b></p>

8、<p>　　1.2.1 自動門組態(tài)控制對象分析:</p><p><b>　　被控對象——自動門</b></p><p>　　被控參數(shù)——開關(guān)門動作、報(bào)警燈閃爍</p><p>　　控制目標(biāo)——是自動門能夠接收開門、關(guān)門、停止等命令，并發(fā)出正、反轉(zhuǎn)信號，大門動作后，還應(yīng)能夠檢測是否已經(jīng)全部打開或關(guān)閉，是否夾到人或物品，能夠自動打開

9、。</p><p>　　控制變量——共兩個(gè)，分別控制正轉(zhuǎn)繼電器和反轉(zhuǎn)繼電器</p><p>　　1.2.2自動門監(jiān)控系統(tǒng)初方案指定</p><p>　　從人身安全、公共利益，提高自動化程度、降低勞動強(qiáng)度考慮，本系統(tǒng)選擇閉環(huán)方案。</p><p>　　自動門控制系統(tǒng)的閉環(huán)方案如圖：</p><p>　　閉環(huán)控制自動門系統(tǒng)

10、方框圖</p><p>　　閉環(huán)控制需要安裝3個(gè)傳感器，檢測門是否已全部打開、關(guān)閉，是否夾到人或物品，閉環(huán)控制在硬件結(jié)構(gòu)上比開環(huán)開銷稍大，但可以實(shí)現(xiàn)到位后自動打開。</p><p><b>　　1.3設(shè)計(jì)思路</b></p><p>　　本設(shè)計(jì)中有四個(gè)自動門，第一個(gè)自動門通過位移傳感器檢測人的位置來控制門的開關(guān)。第二個(gè)門通過感應(yīng)元件檢測到有人來

11、時(shí)，門自動打開。第三個(gè)門是密碼門，當(dāng)密碼輸入正確時(shí)門自動打開。同時(shí)對樓房窗戶的暗亮進(jìn)行了控制，使其有規(guī)律的閃爍。這些都是通過程序?qū)崿F(xiàn)的。第四個(gè)門通過采用設(shè)備中泰PCI-8048芯片通信，采用三個(gè)開關(guān)控制門的各個(gè)狀態(tài)。</p><p>　　PID控制器包括比例積分、比例微分環(huán)節(jié)。在調(diào)節(jié)控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性中具有調(diào)節(jié)時(shí)間較長，并且具有超調(diào)量、調(diào)節(jié)時(shí)間、穩(wěn)態(tài)誤差等等。本設(shè)計(jì)控制的自動門是屬于開關(guān)控制，要求響應(yīng)快。PLC控制

12、具有實(shí)時(shí)性，高可靠性，及豐富的I/O接口。若采用PID控制不能滿足設(shè)計(jì)要求，我們不可能在實(shí)際中開門或關(guān)門等待系統(tǒng)緩慢的調(diào)節(jié)，所以我才用PLC控制，使用中泰PCI-8048芯片通信、使用MCGS組態(tài)軟件進(jìn)行監(jiān)控等。</p><p>　　PLC自動門控制系統(tǒng)方框圖</p><p>　　第三章 建模分析</p><p><b>　　3.1 工程建立<

13、/b></p><p>　　進(jìn)入MCGS組態(tài)環(huán)境后，單擊工具條上的“新建”按鈕，或執(zhí)行“文件”菜單中的“新建工程”命令，系統(tǒng)自動創(chuàng)建一個(gè)名為“新建工程X.MCG”的新工程（X為數(shù)字，表示建立新工程的順序，如1、2、3等）。 選擇文件菜單中的“工程另存為”菜單項(xiàng)，彈出文件保存窗口。在文件名一欄內(nèi)輸入“自動門控制”，點(diǎn)擊“保存”按鈕，工程創(chuàng)建完畢</p><p>　　3.2 用戶窗口

14、組態(tài)</p><p>　　3.2.1 建立畫面</p><p>　　在“用戶窗口”中單擊“新建窗口”按鈕，建立“窗口0”。如圖1</p><p><b>　　圖1 窗口的建立</b></p><p><b>　　編輯畫面</b></p><p>　　設(shè)置用戶窗口屬性：選擇帶定

15、義的用戶窗口圖標(biāo)，點(diǎn)鼠標(biāo)右鍵選擇屬性，彈出“用戶窗口屬性設(shè)置”對話框，按所列款項(xiàng)設(shè)置有關(guān)屬性。 </p><p><b>　　主畫面的編輯</b></p><p>　　MCGS提供了三類圖形對象供用戶選用，即圖元對象、圖符對象和動畫構(gòu)件。這些圖形對象位于常用符號工具箱和動畫工具箱內(nèi)，用戶從工具箱中選擇所需要的圖形對象，配置在用戶窗口內(nèi)，可以創(chuàng)建各種復(fù)雜的圖形。<

16、;/p><p>　　自動門控制系統(tǒng)的全圖</p><p><b>　　主界面的控制圖</b></p><p>　　定義數(shù)據(jù)對象如下圖所示</p><p>　　定義了各個(gè)控制的變量</p><p><b>　　動畫連接</b></p><p>　　到現(xiàn)在為止

17、，我們由圖形對象搭制而成的圖形界面是靜止的，需要我們對這些圖形對象進(jìn)行動畫屬性設(shè)置，使它們“動”起來，真實(shí)地描述外界對象的狀態(tài)變化，達(dá)到過程實(shí)時(shí)監(jiān)控的目的。MCGS實(shí)現(xiàn)圖形動畫設(shè)計(jì)的主要方式是將用戶窗口中的圖形對象與實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)對象建立相關(guān)性連接，并設(shè)置相應(yīng)的動畫屬性，這樣在系統(tǒng)運(yùn)行過程中，圖形對象的外觀和狀態(tài)特征，就會由數(shù)據(jù)對象的實(shí)時(shí)采集結(jié)果進(jìn)行驅(qū)動，從而實(shí)現(xiàn)圖形的動畫效果，使圖形界面“動”起來。</p><

18、p>　　下面將分塊介紹動畫連接：</p><p><b>　　門1的動畫設(shè)計(jì)</b></p><p>　　主要是通過開關(guān)按鈕調(diào)用行策略來控制門的開關(guān)，各屬性屬性如下圖：</p><p><b>　　定義門的開關(guān)位移</b></p><p><b>　　開門開關(guān)的調(diào)用程序</b&

19、gt;</p><p><b>　　控制門停止的程序</b></p><p><b>　　控制門關(guān)門的程序</b></p><p>　　報(bào)警燈的報(bào)警屬性設(shè)置</p><p>　　如下面各圖所示為設(shè)備窗口的參數(shù)設(shè)定：</p><p><b>　　自動門的程序設(shè)定：&l

20、t;/b></p><p><b>　　門的控制程序如下：</b></p><p>　　IF 開門 = 1 THEN </p><p>　　水平移動量 = 水平移動量 + 1</p><p>　　報(bào)警燈控制信號2=1 </p><p>　　IF 關(guān)門=1 THEN</p>&

21、lt;p>　　水平移動量 = 水平移動量 - 1</p><p>　　報(bào)警燈控制信號2=1 </p><p>　　IF 停止=1 THEN </p><p>　　水平移動量 = 水平移動量</p><p>　　報(bào)警燈控制信號2=1 </p><p><b>　　ENDIF</b></p

22、><p><b>　　ENDIF</b></p><p><b>　　ENDIF </b></p><p>　　IF 關(guān)門 = 1 THEN </p><p>　　水平移動量 = 水平移動量 - 1</p><p>　　報(bào)警燈控制信號2=1 </p><p&

23、gt;　　IF 開門=1 THEN</p><p>　　水平移動量 = 水平移動量 + 1</p><p>　　報(bào)警燈控制信號2=1 </p><p>　　IF 停止=1 THEN </p><p>　　水平移動量 = 水平移動量</p><p>　　報(bào)警燈控制信號2=1 </p><p>&l

24、t;b>　　ENDIF</b></p><p><b>　　ENDIF</b></p><p><b>　　ENDIF </b></p><p>　　IF 停止 = 1 THEN </p><p>　　水平移動量 = 水平移動量</p><p>　　報(bào)警燈

25、控制信號2=1 </p><p>　　IF 關(guān)門=1 THEN</p><p>　　水平移動量 = 水平移動量 - 1</p><p>　　報(bào)警燈控制信號2=1 </p><p>　　IF 開門=1 THEN </p><p>　　水平移動量 = 水平移動量</p><p>　　報(bào)警燈控制信號2

26、=1 </p><p><b>　　ENDIF</b></p><p><b>　　ENDIF</b></p><p><b>　　ENDIF </b></p><p>　　IF 水平移動量=0 AND 停止=1 THEN </p><p>　　報(bào)警燈

27、控制信號1=1 </p><p><b>　　ENDIF</b></p><p>　　IF 水平移動量=0 AND 關(guān)門=1 THEN </p><p>　　報(bào)警燈控制信號1=1 </p><p><b>　　ENDIF</b></p><p><b>　　門2的

28、動畫設(shè)計(jì)</b></p><p>　　設(shè)計(jì)思路：動畫中，從左邊開過來一輛車，到達(dá)門2在的位置后車停下來，這時(shí)從車上下來一個(gè)人朝門走去，門通過檢查元件檢測到有人要進(jìn)樓，調(diào)用程序讓門打開，人進(jìn)去后門自動關(guān)上。設(shè)計(jì)中附加計(jì)數(shù)器記下每天的客流量，對賓館的客人人數(shù)有一個(gè)準(zhǔn)確的記錄。</p><p>　　人的動畫組態(tài)屬性設(shè)計(jì)有水平移動和可見度，設(shè)置可見度的目的是當(dāng)人進(jìn)樓后，置可見度為0，使

29、其消失。</p><p><b>　　門3的動畫設(shè)計(jì)</b></p><p>　　當(dāng)人走到了門前，輸入密碼13579正確。經(jīng)一定時(shí)間以后門打開，人進(jìn)入房間。</p><p><b>　　門四的設(shè)計(jì)思路</b></p><p>　　通過控制門的檢測范圍來控制門的開關(guān)。</p><p

30、>　　當(dāng)人進(jìn)入一定范圍時(shí)門打開，人進(jìn)入后門關(guān)上。</p><p><b>　　總結(jié)</b></p><p>　　運(yùn)用MCGS組態(tài)軟件設(shè)計(jì)出帶有控制按鈕、報(bào)警窗口等的自動門控制系統(tǒng)監(jiān)控畫面,并在每個(gè)畫面上生成相互關(guān)聯(lián)的靜態(tài)或者動態(tài)的圖形對象。畫面可動態(tài)顯示門的運(yùn)行狀態(tài)(如方向、位置、開關(guān)門等),及時(shí)進(jìn)行故障分析判斷,并可自動報(bào)警以提示和告知維修人員,同時(shí)進(jìn)行應(yīng)急處

31、理。根據(jù)實(shí)際自動門控制系統(tǒng)中各個(gè)物理量,建立了含有全部數(shù)據(jù)變量的當(dāng)前值的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫,指定變量名和變量類型,并實(shí)時(shí)與動態(tài)畫面連接。當(dāng)變量的值改變時(shí)畫面以圖形對象的動畫效果顯示,或者由軟件使用者改變圖形對象數(shù)據(jù)變量的值。在此過程中定義門對應(yīng)的方向、位置、開關(guān)門等內(nèi)呼、外呼信號,以便于屬性設(shè)置和編程時(shí)使用。再次進(jìn)行畫面屬性設(shè)置,將實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫中定義的各種開關(guān)型或數(shù)值型變量和監(jiān)控畫面中相對應(yīng)的按鈕、指示燈等相連接,能使畫面按照要求顯示?；贛CG