MCGS組態(tài)軟件課程設計

1、基于MCGS組態(tài)軟件實現(xiàn)自動門設計專業(yè)：電氣工程及其自動化 姓名： 指導老師：摘要：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)控畫面可以實時了解自動門的運行，及時對自動門系統(tǒng)故障進行報警，分析判斷故障原因，并通過計算機直接控制自動門的運行。設計具有一定的理論研究和工程實用價值 關鍵字：自動門, 組態(tài)軟件, 監(jiān)控AbstractThe paper describes how the dynamic monitoring screen on HMI for the automatic doorsautomated controlsystem is designed

2、 and built by the configuration software MCGS and in module form .The staff can monitor the operationalstatus of the door by the HM I, and give the alarm in time to solve the problems without delay if some accident happens inthe automatic system .Also, the staff can control the doors operation by PL

3、C .It is of theoretical and practical valuesKey Words ： Automatic door，MCGSsoftware, monitor1.緒論1.1 立題背景隨著自動控制技術的飛速發(fā)展，人民生活水平的逐漸提高，去商場或超市購物的時間越來越多，為了方便顧客隨時進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門這個煩瑣的動作，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?,其運行的可靠性也成為人們關注的焦點。近幾年來隨著組態(tài)軟件的廣

4、泛應用 ,結(jié)合門監(jiān)控系統(tǒng)的實際要求和組態(tài)軟件的特點開始將組態(tài)軟件應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、可維護性強、高性能、高可靠性等突出優(yōu)點,可以使管理人員不到現(xiàn)場就能直觀、清晰、準確地了解門的運行狀態(tài),及時對自動門系統(tǒng)中的故障進行報警,分析判斷故障原因,并可通過計算機直接控制門的運行,充分提高系統(tǒng)的工作效率和監(jiān)控力度,保障人們進入和出門的可靠性。與以往自動門控制中采用的單片機等軟件相比, MCGS操作更簡便,其動畫顯示使人機界面更加人性化,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)實意義。研究問題自動門組態(tài)控制對象分析:被控對象自動門被控參數(shù)開關門動作、報警燈

5、閃爍控制目標是自動門能夠接收開門、關門、停止等命令，并發(fā)出正、反轉(zhuǎn)信號，大門動作后，還應能夠檢測是否已經(jīng)全部打開或關閉，是否夾到人或物品，能夠自動打開?？刂谱兞抗矁蓚€，分別控制正轉(zhuǎn)繼電器和反轉(zhuǎn)繼電器自動門監(jiān)控系統(tǒng)初方案指定從人身安全、公共利益，提高自動化程度、降低勞動強度考慮，本系統(tǒng)選擇閉環(huán)方案。自動門控制系統(tǒng)的閉環(huán)方案如圖： 閉環(huán)控制自動門系統(tǒng)方框圖閉環(huán)控制需要安裝3個傳感器，檢測門是否已全部打開、關閉，是否夾到人或物品，閉環(huán)控制在硬件結(jié)構上比開環(huán)開銷稍大，但可以實現(xiàn)到位后自動打開。1.3設計思路本設計中有四個自動門，第一個自動門通過位移傳感器檢測人的位置來控制門的開關。第二個門通過感應元件

6、檢測到有人來時，門自動打開。第三個門是密碼門，當密碼輸入正確時門自動打開。同時對樓房窗戶的暗亮進行了控制，使其有規(guī)律的閃爍。這些都是通過程序?qū)崿F(xiàn)的。第四個門通過采用設備中泰PCI-8048芯片通信，采用三個開關控制門的各個狀態(tài)。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)時間較長，并且具有超調(diào)量、調(diào)節(jié)時間、穩(wěn)態(tài)誤差等等。本設計控制的自動門是屬于開關控制，要求響應快。PLC控制具有實時性，高可靠性，及豐富的I/O接口。若采用PID控制不能滿足設計要求，我們不可能在實際中開門或關門等待系統(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

7、態(tài)軟件進行監(jiān)控等。位移傳感器模擬量輸入通道 PLC基本單元I/O存取器數(shù)字量輸出門開關上位計算機(MCGS界面)程序RS232BD PLC自動門控制系統(tǒng)方框圖第三章 建模分析 工程建立進入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)建一個名為“”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，彈出文件保存窗口。在文件名一欄內(nèi)輸入“自動門控制”，點擊“保存”按鈕，工程創(chuàng)建完畢3.2 用戶窗口組態(tài) 建立畫面在“用戶窗口”中單擊“新建窗口”按鈕，建立“窗口0”。如圖1 圖1 窗口的建立編輯畫面設

8、置用戶窗口屬性：選擇帶定義的用戶窗口圖標，點鼠標右鍵選擇屬性，彈出“用戶窗口屬性設置”對話框，按所列款項設置有關屬性。 主畫面的編輯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)建各種復雜的圖形。 自動門控制系統(tǒng)的全圖 主界面的控制圖定義數(shù)據(jù)對象如下圖所示定義了各個控制的變量動畫連接到現(xiàn)在為止，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行動畫屬性設置，使它們“動”起來，真實地描述外界對象的狀態(tài)變化，達到過程實時監(jiān)控的目的。MCGS實現(xiàn)圖形動畫

9、設計的主要方式是將用戶窗口中的圖形對象與實時數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)對象建立相關性連接，并設置相應的動畫屬性，這樣在系統(tǒng)運行過程中，圖形對象的外觀和狀態(tài)特征，就會由數(shù)據(jù)對象的實時采集結(jié)果進行驅(qū)動，從而實現(xiàn)圖形的動畫效果，使圖形界面“動”起來。下面將分塊介紹動畫連接：門1的動畫設計主要是通過開關按鈕調(diào)用行策略來控制門的開關，各屬性屬性如下圖：定義門的開關位移 開門開關的調(diào)用程序控制門停止的程序控制門關門的程序 報警燈的報警屬性設置如下面各圖所示為設備窗口的參數(shù)設定：自動門的程序設定：門的控制程序如下：IF 開門 = 1 THEN 水平移動量 = 水平移動量 + 1 報警燈控制信號2=1 IF 關門=1 T

10、HEN 水平移動量 = 水平移動量 - 1報警燈控制信號2=1 IF 停止=1 THEN 水平移動量 = 水平移動量報警燈控制信號2=1 ENDIFENDIFENDIF IF 關門 = 1 THEN 水平移動量 = 水平移動量 - 1 報警燈控制信號2=1 IF 開門=1 THEN 水平移動量 = 水平移動量 + 1報警燈控制信號2=1 IF 停止=1 THEN 水平移動量 = 水平移動量報警燈控制信號2=1 ENDIFENDIFENDIF IF 停止 = 1 THEN 水平移動量 = 水平移動量 報警燈控制信號2=1 IF 關門=1 THEN 水平移動量 = 水平移動量 - 1報警燈控制信號

11、2=1 IF 開門=1 THEN 水平移動量 = 水平移動量報警燈控制信號2=1 ENDIFENDIFENDIF IF 水平移動量=0 AND 停止=1 THEN 報警燈控制信號1=1 ENDIFIF 水平移動量=0 AND 關門=1 THEN 報警燈控制信號1=1 ENDIF門2的動畫設計設計思路：動畫中，從左邊開過來一輛車，到達門2在的位置后車停下來，這時從車上下來一個人朝門走去，門通過檢查元件檢測到有人要進樓，調(diào)用程序讓門打開，人進去后門自動關上。設計中附加計數(shù)器記下每天的客流量，對賓館的客人人數(shù)有一個準確的記錄。人的動畫組態(tài)屬性設計有水平移動和可見度，設置可見度的目的是當人進樓后，置可

12、見度為0，使其消失。門3的動畫設計當人走到了門前，輸入密碼13579正確。經(jīng)一定時間以后門打開，人進入房間。門四的設計思路通過控制門的檢測范圍來控制門的開關。當人進入一定范圍時門打開，人進入后門關上?？偨Y(jié)運用MCGS組態(tài)軟件設計出帶有控制按鈕、報警窗口等的自動門控制系統(tǒng)監(jiān)控畫面,并在每個畫面上生成相互關聯(lián)的靜態(tài)或者動態(tài)的圖形對象。畫面可動態(tài)顯示門的運行狀態(tài)(如方向、位置、開關門等),及時進行故障分析判斷,并可自動報警以提示和告知維修人員,同時進行應急處理。根據(jù)實際自動門控制系統(tǒng)中各個物理量,建立了含有全部數(shù)據(jù)變量的當前值的實時數(shù)據(jù)庫,指定變量名和變量類型,并實時與動態(tài)畫面連接。當變量的值改變時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的