組態(tài)軟件實(shí)現(xiàn)自動(dòng)門設(shè)計(jì)

1、基于MCGS組態(tài)軟件實(shí)現(xiàn)自動(dòng)門設(shè)計(jì)摘 要：運(yùn)用MCGS組態(tài)軟件，制作出自動(dòng)門的控制畫面，并編寫出相應(yīng)程序?qū)崿F(xiàn)對(duì)門、燈等的控制。工作人員通過控制畫面可以實(shí)時(shí)了解自動(dòng)門的運(yùn)行狀態(tài)，及時(shí)對(duì)自動(dòng)門系統(tǒng)故障進(jìn)行報(bào)警，分析故障原因，并通過計(jì)算機(jī)直接控制自動(dòng)門的運(yùn)行。通過此監(jiān)控，可足不出戶地了解自動(dòng)門的狀況，大大的簡(jiǎn)化了工作員的操控流程。關(guān)鍵字： 自動(dòng)門 MCGS組態(tài)軟件 監(jiān)控 ABSTRACTThe paper describes how the dynamic monitoring screen on HMI for the automatic doors automated control syste

2、m 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 without delay if some accident happens in the automatic system .Also , the staff can control the doors

3、 operation by PLC .It is of theoretical and practical valuesKey Words ： Automatic door ，MCGS software, monitor30目錄1緒論······························

4、83;·········································21.1 立題背景·······

5、··················································

6、·····21.2 研究對(duì)象···········································

7、83;··················21.3 設(shè)計(jì)思路······························

8、································32 MCGS組態(tài)主界面的設(shè)計(jì)···············

9、83;········································32.1新建工程········&

10、#183;·················································&

11、#183;···32.2新建用戶窗口············································

12、83;·············3 2.2.1建立畫面··································

13、3;······················3 2.2.2編輯畫面··························

14、;·······························4 2.2.3編輯組態(tài)動(dòng)畫界面················&#

15、183;································42.3 變量的添加···············

16、3;···········································52.4 變量關(guān)聯(lián)·····&

17、#183;·················································&

18、#183;······62.5動(dòng)畫連接及程序編寫·········································

19、···········8 2.5.1進(jìn)門小人的動(dòng)畫設(shè)置····································&#

20、183;··········8 2.5.2車的動(dòng)畫設(shè)置·····································&

21、#183;··············11 2.5.3建筑物窗戶的動(dòng)畫設(shè)置································&

22、#183;···········133運(yùn)行策略組態(tài)····································

23、3;··························224總結(jié)·······················

24、;················································245參考文獻(xiàn)

25、3;·················································

26、3;················256附錄·································

27、;······································267辭謝···········

28、··················································

29、··········29 1緒論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(chǎng)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(chǎng)或超市，許多商場(chǎng)或超市原來的手推玻璃門逐漸被自動(dòng)玻璃門所取代，而且商場(chǎng)或超市在冬天或夏天開空調(diào)，采用自動(dòng)玻璃門可以減少顧客推門或關(guān)門這個(gè)煩瑣的動(dòng)作，而且還可提高室內(nèi)的舒適度,自動(dòng)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

30、件應(yīng)用到自動(dòng)門的控制系統(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(jiǎn)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(jiǎn)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(chǎng)就能直觀、清晰、準(zhǔn)確地了解門的運(yùn)行狀態(tài),及時(shí)對(duì)自動(dòng)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(dòng)門控制中采用的單片機(jī)等軟件相比, MCGS操作更簡(jiǎn)便,其動(dòng)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

31、義。1.2研究對(duì)象 對(duì)自動(dòng)門控制中的小人、卡車、窗戶以及門進(jìn)行監(jiān)控。此論文主要研究的是藍(lán)色卡車的運(yùn)動(dòng)，小人進(jìn)門以及窗戶閃爍的過程。1.3設(shè)計(jì)思路 此設(shè)計(jì)的研究命題為自動(dòng)門的控制，我們?cè)诮M態(tài)中建立三個(gè)不同的門，密碼門，按鈕控制門以及自動(dòng)門。此論文研究的是藍(lán)色卡車行駛中停在指定位置上，隨后人下車，當(dāng)自動(dòng)門檢測(cè)到人時(shí)，門自動(dòng)打開。此時(shí)，人進(jìn)門卡車依然停止一段時(shí)間后，門自動(dòng)關(guān)閉。隨后卡車?yán)^續(xù)運(yùn)動(dòng)。此外，還要對(duì)建筑物上的窗戶進(jìn)行閃爍的控制，順序閃爍，中心想兩邊的閃爍等。2 MCGS組態(tài)主界面的設(shè)計(jì)2.1 新建工程進(jìn)入MCGS組態(tài)環(huán)境后，執(zhí)行“文件”菜單中的“新建工程”命令，系統(tǒng)自動(dòng)創(chuàng)建一個(gè)名為“新建工程

32、1.MCG”的新工程。 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(dòng)門控制”，點(diǎn)擊“保存”按鈕，工程創(chuàng)建完畢。2.2 建立用戶窗口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： 窗口的建立2.2.2編輯畫面設(shè)置用戶窗口屬性：選擇對(duì)應(yīng)用戶窗口圖標(biāo)，單擊窗口屬性，出現(xiàn)“用戶窗口屬性設(shè)置”對(duì)話框，按圖所示的設(shè)置完成用戶窗口的設(shè)置后，單擊確定按鈕。 2.2.3編輯組態(tài)動(dòng)畫界面 利用 MCGS組態(tài)軟件中的工具箱，選擇相應(yīng)的作圖工具完成主界面圖形的設(shè)計(jì)制作，單擊工具箱圖標(biāo)，打開右圖所示的工具箱開始圖形編輯制作。畫出進(jìn)門的小人、運(yùn)動(dòng)的卡車、建筑

33、物、以及建筑物上的窗戶等。效果圖如下圖所示：1、單擊工具箱圖標(biāo)，選擇矩形，在建筑物上畫出如圖所示的18個(gè)灰色窗戶圖形。建筑物中窗戶的制作效果圖2、單擊工具箱圖標(biāo)，與上述方法一樣利用相應(yīng)作圖工具繪制出小人的模型。效果圖如右圖所示3、由于卡車圖形比較復(fù)雜，從素材文件中直接引用卡車模型。如右圖所示2.3變量的添加在實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫中單擊右側(cè)的“新增對(duì)象”按鈕，對(duì)新建的數(shù)據(jù)對(duì)象右鍵屬性，進(jìn)入如下圖所示的“數(shù)據(jù)對(duì)象屬性設(shè)置”對(duì)話框，并完成對(duì)應(yīng)所需的屬性設(shè)置。主意變量的數(shù)據(jù)類型。數(shù)據(jù)對(duì)象屬性設(shè)置完成后生成如下圖所示的“實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫”。實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫中添加變量截圖2.4變量關(guān)聯(lián)通過以上一系列操作，已經(jīng)形成了所有的數(shù)據(jù)庫

34、變量文件，接下來則要完成MCGS組態(tài)用戶窗口中主界面上動(dòng)畫圖形與變量對(duì)應(yīng)的關(guān)聯(lián)過程。打開用戶窗口，雙擊“窗口1”進(jìn)入用戶窗口組態(tài)界面，雙擊“窗戶”圖形，彈出“動(dòng)畫組態(tài)屬性設(shè)置”對(duì)話框，在屬性設(shè)置中勾選“填充顏色”，進(jìn)入填充顏色的設(shè)置，在表達(dá)式中單擊圖標(biāo)，彈出下圖所示窗口，雙擊“窗4”，變量關(guān)聯(lián)工作完成。填充顏色的鏈接參照下圖設(shè)置分段點(diǎn)及對(duì)應(yīng)顏色 動(dòng)畫組態(tài)屬性設(shè)置至此，變量的關(guān)聯(lián)工作完成。仿照窗戶的變量關(guān)聯(lián)方法，依次對(duì)進(jìn)門的小人以及車、自動(dòng)門進(jìn)行變量關(guān)聯(lián)設(shè)置。2.5動(dòng)畫連接及程序編寫至此，關(guān)聯(lián)工作已經(jīng)完成，但是我們由圖形對(duì)象搭制而成的圖形界面是靜止的，需要我們對(duì)這些圖形對(duì)象進(jìn)行動(dòng)畫屬性設(shè)置，使它

35、們“動(dòng)”起來，真實(shí)地描述外界對(duì)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(dòng)畫設(shè)計(jì)的主要方式是將用戶窗口中的圖形對(duì)象與實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)對(duì)象建立相關(guān)性連接，并設(shè)置相應(yīng)的動(dòng)畫屬性，這樣在系統(tǒng)運(yùn)行過程中，圖形對(duì)象的外觀和狀態(tài)特征，就會(huì)由數(shù)據(jù)對(duì)象的實(shí)時(shí)采集結(jié)果進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)圖形的動(dòng)畫效果，使圖形界面“動(dòng)”起來。2.5.1進(jìn)門小人的動(dòng)畫設(shè)置 （1）由于建筑物與道路之間的距離較短，在此便不對(duì)小人進(jìn)行垂直運(yùn)動(dòng)的控制，對(duì)于小人的動(dòng)畫設(shè)置，我們通過其可見度的設(shè)置來實(shí)現(xiàn)小人的進(jìn)門動(dòng)作畫面。小人可見度的設(shè)置如下圖仿照2.4章節(jié)的方法，如上圖設(shè)置“動(dòng)畫組態(tài)屬性”，在可見度中注意“當(dāng)表達(dá)式非零時(shí)”勾選的

36、是“對(duì)應(yīng)圖符可見”或“對(duì)應(yīng)圖符不可見”。（2）動(dòng)畫程序的編寫 在“運(yùn)行策略”窗口下雙擊“循環(huán)策略”進(jìn)入循環(huán)策略的編輯窗口右擊圖標(biāo)選擇“新增策略行”，單擊按鈕，彈出“策略工具箱”，選擇“腳本程序”，將其拖動(dòng)至中。雙擊圖標(biāo)，進(jìn)入程序編輯窗口，寫入程序。程序如下：中間變量3=中間變量3+1 卡車21=卡車21+3If 卡車21>500 then 卡車21=500 人22=1EndifIf 人22=1 then 人2=人2+2EndifIf 人2>=150 then 人22 =0Endif2.5.2 車的動(dòng)畫設(shè)置（1）要實(shí)現(xiàn)行駛中的車停在指定位置到人進(jìn)門這一過程，簡(jiǎn)單的闡述一下過程中的動(dòng)畫

37、變化，車停，人下車，門開，人不見，門關(guān)，車開走?，F(xiàn)在對(duì)卡車1進(jìn)行如下設(shè)置：這里對(duì)于卡車1的運(yùn)動(dòng)只存在水平移動(dòng)，所以我們只對(duì)卡車進(jìn)行水平移動(dòng)的設(shè)置。要想實(shí)現(xiàn)卡車的左右來回運(yùn)動(dòng)，只用一個(gè)卡車模型是不能實(shí)現(xiàn)的，因?yàn)榭ㄜ噥砘剡\(yùn)動(dòng)的時(shí)候車頭方向相反。所以在這里使用兩個(gè)卡車圖形分別對(duì)其進(jìn)行屬性設(shè)置。從而實(shí)現(xiàn)兩輛卡車朝著相反的方向行駛，在組態(tài)運(yùn)行的過程中，只存在一輛卡車，所以還要對(duì)兩個(gè)卡車圖形進(jìn)行可見度的設(shè)置。設(shè)置完成后運(yùn)行時(shí)看到的就好像是只有一輛卡車來回的運(yùn)動(dòng)行駛了。對(duì)卡車2進(jìn)行如下設(shè)置：（2）卡車1與卡車2程序的編寫同2.5.1程序如下：卡車2運(yùn)動(dòng)if 卡車22=0 then 卡車2=卡車2+7 卡車2

38、3=卡車23+1.5 if 卡車2>50 then if 卡車23=60 then 卡車22=1 卡車23=0 卡車2=0 endif endifelse 卡車21=卡車21+7 卡車23=卡車23+1.5 if 卡車21>50 then if 卡車23>60 then 卡車22=0 卡車23=0 卡車21=0 endif endifendif2.5.3建筑物窗戶的動(dòng)畫設(shè)置（1）以“窗4”為例，雙擊窗4對(duì)應(yīng)的窗戶圖形，打開下圖所示的“動(dòng)畫組態(tài)屬性設(shè)置”對(duì)話框。上面已經(jīng)對(duì)其進(jìn)行了變量“窗4”的關(guān)聯(lián)，我們利用分段點(diǎn)的設(shè)置來實(shí)現(xiàn)窗戶的閃爍。分段點(diǎn)設(shè)置“0”和“1”，分段點(diǎn)“0”的顏

39、色設(shè)置為紅色，分段點(diǎn)“1”的顏色設(shè)置為黑色。這樣的設(shè)置方式在下面的程序編寫中將會(huì)十分的方便簡(jiǎn)單。只需要在程序中對(duì)窗戶的分段點(diǎn)進(jìn)行“0”或“1”的編寫即可控制對(duì)應(yīng)窗戶的顏色顯示，看起來的視覺效果則為窗戶的閃爍過程。其余的窗戶按照相同的步驟方法進(jìn)行對(duì)應(yīng)設(shè)置。（2）窗戶閃爍動(dòng)畫的程序編寫同2.5.1 程序內(nèi)容如下：中間變量2=中間變量2+1If 中間變量2>=10 then 窗1=1 窗2=0 窗3=0 窗4=0 窗5=0 窗6=0 窗7=0 窗8=0 窗9=0EndifIf 中間變量2>=20 then 窗1=0 窗2=1 窗3=0 窗4=0 窗5=0 窗6=0 窗7=0 窗8=0 窗

40、9=0EndifIf 中間變量2>=30 then 窗1=0 窗2=0 窗3=1 窗4=0 窗5=0 窗6=0 窗7=0 窗8=0 窗9=0EndifIf 中間變量2>=40 then 窗1=0 窗2=0 窗3=0 窗4=1 窗5=0 窗6=0 窗7=0 窗8=0 窗9=0EndifIf 中間變量2>=50 then 窗1=0 窗2=0 窗3=0 窗4=0 窗5=1 窗6=0 窗7=0 窗8=0 窗9=0EndifIf 中間變量2>=60 then 窗1=0 窗2=0 窗3=0 窗4=0 窗5=0 窗6=1 窗7=0 窗8=0 窗9=0EndifIf 中間變量2>

41、=70 then 窗1=0 窗2=0 窗3=0 窗4=0 窗5=0 窗6=0 窗7=1 窗8=0 窗9=0EndifIf 中間變量2>=80 then 窗1=0 窗2=0 窗3=0 窗4=0 窗5=0 窗6=0 窗7=0 窗8=1 窗9=0EndifIf 中間變量2>=90 then 窗1=0 窗2=0 窗3=0 窗4=0 窗5=0 窗6=0 窗7=0 窗8=0 窗9=1EndifIf 中間變量2>=100 then 窗1=1 窗2=1 窗3=1 窗4=1 窗5=1 窗6=1 窗7=1 窗8=1 窗9=1EndifIf 中間變量2>=110 then 窗1=0 窗2=0

42、 窗3=0 窗4=0 窗5=0 窗6=0 窗7=0 窗8=0 窗9=0EndifIf 中間變量2>=130 then 窗1=0 窗2=0 窗3=0 窗4=0 窗5=0 窗6=0 窗7=0 窗8=0 窗9=1EndifIf 中間變量2>=140 then 窗1=0 窗2=0 窗3=0 窗4=0 窗5=0 窗6=0 窗7=0 窗8=1 窗9=0EndifIf 中間變量2>=10 then 窗1=0 窗2=0 窗3=0 窗4=0 窗5=0 窗6=0 窗7=1 窗8=0 窗9=0EndifIf 中間變量2>=160 then 窗1=0 窗2=0 窗3=0 窗4=0 窗5=0 窗

43、6=1 窗7=0 窗8=0 窗9=0EndifIf 中間變量2>=170 then 窗1=0 窗2=0 窗3=0 窗4=0 窗5=1 窗6=0 窗7=0 窗8=0 窗9=0endifIf 中間變量2>=180 then 窗1=0 窗2=0 窗3=0 窗4=1 窗5=0 窗6=0 窗7=0 窗8=0 窗9=0EndifIf 中間變量2>=190 then 窗1=0 窗2=0 窗3=1 窗4=0 窗5=0 窗6=0 窗7=0 窗8=0 窗9=0EndifIf 中間變量2>=200 then 窗1=0 窗2=1 窗3=0 窗4=0 窗5=0 窗6=0 窗7=0 窗8=0 窗9

44、=0EndifIf 中間變量2>=210 then 窗1=1 窗2=0 窗3=0 窗4=0 窗5=0 窗6=0 窗7=0 窗8=0 窗9=0EndifIf 中間變量2>=220 then 窗1=0 窗2=0 窗3=0 窗4=0 窗5=0 窗6=0 窗7=0 窗8=0 窗9=0EndifIf 中間變量2>=230 then 窗1=0 窗2=0 窗3=0 窗4=0 窗5=1 窗6=0 窗7=0 窗8=0 窗9=0EndifIf 中間變量2>=240 then 窗1=0 窗2=0 窗3=0 窗4=1 窗5=0 窗6=1 窗7=0 窗8=0 窗9=0EndifIf 中間變量2&

45、gt;=250 then 窗1=0 窗2=0 窗3=1 窗4=0 窗5=0 窗6=0 窗7=1 窗8=0 窗9=0EndifIf 中間變量2>=260 then 窗1=0 窗2=1 窗3=0 窗4=0 窗5=0 窗6=0 窗7=0 窗8=1 窗9=0EndifIf 中間變量2>=270 then 窗1=1 窗2=0 窗3=0 窗4=0 窗5=0 窗6=0 窗7=0 窗8=0 窗9=1EndifIf 中間變量2>=280 then 窗1=1 窗2=1 窗3=1 窗4=1 窗5=1 窗6=1 窗7=1 窗8=1 窗9=1EndifIf 中間變量2>=290 then 窗1=

46、0 窗2=0 窗3=0 窗4=0 窗5=0 窗6=0 窗7=0 窗8=0 窗9=0EndifIf 中間變量2>=300 then 窗1=1 窗2=1 窗3=1 窗4=1 窗5=1 窗6=1 窗7=1 窗8=1 窗9=1EndifIf 中間變量2>=310 then 窗1=0 窗2=0 窗3=0 窗4=0 窗5=0 窗6=0 窗7=0 窗8=0 窗9=0EndifIf 中間變量2>=320 then 窗1=1 窗2=1 窗3=1 窗4=1 窗5=1 窗6=1 窗7=1 窗8=1 窗9=1EndifIf 中間變量2>=330 then 窗1=0 窗2=0 窗3=0 窗4=0

47、 窗5=0 窗6=0 窗7=0 窗8=0 窗9=0EndifIf 中間變量2>=360 then 中間變量2=0Endif3 運(yùn)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(gè)順序執(zhí)行的監(jiān)控系統(tǒng)，不能對(duì)系統(tǒng)的運(yùn)行流程進(jìn)行自由控制，這只能適應(yīng)簡(jiǎn)單工程項(xiàng)目的需要。對(duì)于復(fù)雜的工程，監(jiān)控系統(tǒng)必須設(shè)計(jì)成多分枝，多層循環(huán)嵌套結(jié)構(gòu)，按照預(yù)定的條件，對(duì)系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行有針對(duì)性選擇和精確的控制。為此，MCGS引入運(yùn)行策略的概念，用以解決上述問題。根據(jù)運(yùn)行策略的不同作用和功能，MCGS 把運(yùn)行策略分為啟動(dòng)策略、退出策略、循環(huán)策略、用戶策略、報(bào)警策略、事件策略、熱鍵策略八種。由于設(shè)計(jì)的自動(dòng)門是

48、按程序控制的，因此就需用到運(yùn)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(dú)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(shí)，由于采用的構(gòu)件作為最小元素來構(gòu)造運(yùn)行策略，使得MCGS具有良好的開放性和可擴(kuò)充性。對(duì)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(duì)整個(gè)系統(tǒng)做任何修改。運(yùn)行策略：循環(huán)策略：4 總結(jié)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(dòng)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(dòng)態(tài)的圖形對(duì)象。畫面可動(dòng)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(dòng)報(bào)警以提示和告知維修人員，同時(shí)進(jìn)行應(yīng)急處理。根據(jù)實(shí)際自動(dòng)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