基于MCGS組態(tài)軟件實現(xiàn)自動門設(shè)計

1、基于MCGS組態(tài)軟件實現(xiàn)自動門設(shè)計摘 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(shè)計具有一定的理論研究和工程實用價值。MCGS 是一套用于快速構(gòu)造和生成計算機監(jiān)控系統(tǒng)的組態(tài)軟件，它能夠在基于Microsoft 的各種32位Windows 平臺上運行，通過對現(xiàn)場數(shù)據(jù)的采集處理，以動畫顯示、報警處理、流程控制和報表輸出等多種方式向用戶提供解決實際問題的方案，在工業(yè)控制領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用。 關(guān)鍵字 自動門,組態(tài)軟件,監(jiān)控ABSTRACTThe pap

2、er describes how the dynamic monitoring screen on HMI for the automatic doors 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 problems w

3、ithout delay if some accident happens in the automatic system .Also , the staff can control the doors operation by PLC .It is of theoretical and practical values.MCGS is a set of used for fast structure and the generation of computer control system in the configuration software, it can based on all

4、kinds of Microsoft in 32-bit Windows platform operation, through to the field data of the acquisition and processing, with animation display, alarm treatment, process control and report output and so on many kinds of methods to solve practical problems users with the solution, in the industrial cont

5、rol area in a wide range of applications. Key Words ： Automatic door ,MCGS software, Monitor目 錄1前言11.1 立題背景11.2研究問題11.3設(shè)計思路12運行畫面的設(shè)計12.1 工程建立12.2 用戶窗口組態(tài)22.2.1 建立畫面22.2.2編輯畫面22.2.3主畫面的編輯22.3定義數(shù)據(jù)對象32.4動畫連接42.4.2 自動門的設(shè)計72.4.3密碼門的動畫設(shè)計72.4.4開門、關(guān)門的動畫設(shè)計72.5 小人的動畫設(shè)計82.6 滑行車的動畫設(shè)計82.7 燈的動畫設(shè)計82.8 封面的動畫設(shè)計92.8.1

6、小星星繞著橢圓轉(zhuǎn)92.8.2當(dāng)前日期和當(dāng)前時間的動畫設(shè)計93 運行策略組態(tài)94 總結(jié)10參考文獻11辭 謝1211 1前言1.1 立題背景隨著科技技術(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調(diào)，采用自動玻璃門可以減少顧客推門或關(guān)門這個煩瑣的動作，而且還可提高室內(nèi)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們關(guān)注的焦點。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)的實際要求和組態(tài)軟件的特點開始將組態(tài)軟件應(yīng)用到自動門的控制系

7、統(tǒng)。 使用工控軟件中，我們經(jīng)常提到組態(tài)一詞，組態(tài)其意義究竟是什么呢？簡單的講，組態(tài)就是用應(yīng)用中提供的工具、方法，完成工程中某一具體任務(wù)的過程。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(zhǔn)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。1.2研究問題 自動

8、門組態(tài)控制對象分析:被控對象自動門、樓窗、小人、卡車被控參數(shù)開關(guān)門動作、報警燈閃爍控制目標(biāo)是自動門能夠接收開門、關(guān)門、停止等命令，并發(fā)出左、右移信號，車停人出現(xiàn)、進門，小人行走，車行駛，窗戶的閃爍等自動過程。1.3設(shè)計思路本設(shè)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(guān)。第二個門通過開關(guān)按鈕，實現(xiàn)門的。第三個門是密碼門，當(dāng)密碼輸入時門自動打開。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(shè)備中泰PCI-8048芯片通信，采用三個開關(guān)控制門的各個狀態(tài)。 2運行畫面的設(shè)計2.1 工程建立進入MCGS組態(tài)環(huán)境后，單擊工具條上的“

9、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“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，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。2.2 用戶窗口組態(tài)2.2.1 建立畫面在“用戶窗口”中單擊“新建窗口”按鈕，建立完成如下圖： 圖1 窗口的建立2.2.2編輯畫面設(shè)置用戶窗口屬性：選擇帶定義的用戶窗口圖標(biāo)，點鼠標(biāo)右鍵選擇屬性，彈出“用戶窗口屬性設(shè)置”對話框，按所列款項設(shè)置有關(guān)屬性。 圖2 用戶窗口屬性2.2.3主畫面的編輯MCGS提供了三類圖形對象供用戶選

10、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。 圖3 封面 圖4主界面 圖5 樓門自動控制門 圖6 成績界面2.3定義數(shù)據(jù)對象定義了各個控制的變量 圖7 定義數(shù)據(jù)對象2.4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(shè)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)圖形動畫設(shè)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(guān)性連接，并設(shè)置相應(yīng)的動畫屬性，這樣在系統(tǒng)運行過程中

11、，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。2.4.1大門的動畫設(shè)計 主要是通過開關(guān)按鈕調(diào)用行策略來控制門的開關(guān)當(dāng)按開門時門自動開，當(dāng)按停止時門自動停止，當(dāng)按關(guān)門時門自動關(guān)，各屬性屬性如下圖所示。 圖8 定義門的開關(guān)位移 圖9 開門開關(guān)的調(diào)用程序 圖10 控制門關(guān)門的程序圖11 控制門停止的程序 圖12 左移報警燈控制信號燈 圖13 右移報警燈控制信號1如下面各圖所示為設(shè)備窗口的參數(shù)設(shè)定： 圖14 設(shè)備窗口 圖15 設(shè)備組態(tài) 圖16 設(shè)備屬性設(shè)置 圖17 設(shè)備屬性設(shè)置 圖18設(shè)備屬性設(shè)置自動門的程序：IF 開門 = 1 THE

12、N 水平移動量 = 水平移動量 + 1 報警燈控制信號2=1 IF 關(guān)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 關(guān)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

13、=1 IF 關(guān)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 ENDIF2.4.2 自動門的設(shè)計設(shè)計思路：人從馬路的一頭走到另一頭，當(dāng)門檢測到人時，門自動打開，人進去后，門關(guān)閉。設(shè)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(zhǔn)確的記錄。 圖19 自動門圖 人的動畫組態(tài)屬性設(shè)計有垂直移動和可見度，設(shè)置可見度的目的是當(dāng)人進樓后，置可見度為0，使其消失。2.4.3密碼門的動畫設(shè)計 圖20

14、密碼門圖當(dāng)人走到了門前，輸入密碼時。門自動開，按關(guān)門門自動關(guān)。2.4.4開門、關(guān)門的動畫設(shè)計手動開關(guān)門，當(dāng)按開門按鈕時，門自動打開，當(dāng)按關(guān)門按鈕時，門自動關(guān)閉。圖21 手動開門關(guān)門2.5 小人的動畫設(shè)計對小人進行控制。小人從馬路一邊，走到馬路另一邊。 圖22 小人圖2.6 滑行車的動畫設(shè)計 對滑行的車進行控制。車從馬路中行駛過，但還不能撞到過馬路的行人。 圖23 滑行車圖2.7 燈的動畫設(shè)計 對燈也進行控制，登時從左閃到右，再從中間閃到兩邊，一起閃爍。 圖24 燈的閃爍效果2.8 封面的動畫設(shè)計2.8.1小星星繞著橢圓轉(zhuǎn) 根據(jù)對小星星的設(shè)置，它將繞著橢圓轉(zhuǎn)，而不脫離軌跡。圖25 小星星轉(zhuǎn)動2.

15、8.2當(dāng)前日期和當(dāng)前時間的動畫設(shè)計在標(biāo)簽中顯示當(dāng)前時間和日期，當(dāng)時運行時截頻的日期。 圖26 顯示當(dāng)前時間和日期3 運行策略組態(tài)到目前為止，經(jīng)各部分組態(tài)配置生成的組態(tài)工程，只是一個順序執(zhí)行的監(jiān)控系統(tǒng)，不能對系統(tǒng)的運行流程進行自由控制，這只能適應(yīng)簡單工程項目的需要。對于復(fù)雜的工程，監(jiān)控系統(tǒng)必須設(shè)計成多分枝，多層循環(huán)嵌套結(jié)構(gòu)，按照預(yù)定的條件，對系統(tǒng)的運行狀態(tài)進行有針對性選擇和精確的控制。為此，MCGS引入運行策略的概念，用以解決上述問題。根據(jù)運行策略的不同作用和功能，MCGS 把運行策略分為啟動策略、退出策略、循環(huán)策略、用戶策略、報警策略、事件策略、熱鍵策略八種。由于設(shè)計的自動門是按程序控制的，因

16、此就需用到運行策略塊中循環(huán)程序的腳本程序和新建用戶策略。條件部件：策略行中的條件部分和功能部分以獨立的形式存在，策略行中的條件部分為策略部分的部件。策略構(gòu)件：策略行中的功能部分為策略構(gòu)件。MCGS提供了“策略工具箱”一般情況下，用戶只需要從工具箱中選擇標(biāo)準(zhǔn)構(gòu)件，配置到“策略組態(tài)”窗口內(nèi)，即可創(chuàng)建用戶所需的策略塊，當(dāng)標(biāo)準(zhǔn)構(gòu)件滿足不了要求時，由于采用的構(gòu)件作為最小元素來構(gòu)造運行策略，使得MCGS具有良好的開放性和可擴充性。對于特別復(fù)雜的工程，只需要定制若干能完成特定功能的構(gòu)件，將其增加MCGS系統(tǒng)中來，就可使已有的監(jiān)控系統(tǒng)增添各種控制功能，而無需對整個系統(tǒng)做任何修改。運行策略如下： 圖27 運行策

17、略循環(huán)策略如下： 圖28 循環(huán)策略4 總結(jié)運用MCGS組態(tài)軟件設(shè)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(guān)聯(lián)的靜態(tài)或者動態(tài)的圖形對象。畫面可動態(tài)顯示門的運行狀態(tài)(如方向、位置、開關(guān)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(yīng)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(dāng)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(dāng)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(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)置和編程時使用。再次進