MCGS组态软件的自动车库的设计.doc

Shaanxi Universty of Technology课 程 设 计 说 明 书 题 目： 用组态软件实现自动车库的控制 所属院(系) 电气工程学院 专业班级 计控092 姓 名 庞翔 学 号 0918053047 指导老师 完成地点 2011 年 12 月 17日一 前言- 2 -二 设计内容与要求- 2 -2.1设计内容：- 2 -2.2设计要求：- 2 -三 设计思路- 3 -四 组态画面的设计- 3 -五 工程的建立- 4 -六 变量的定义与步骤- 5 -七 设备与变量连接- 9 -八 画面设计- 13 -九动画连接- 24 -十脚本程序- 26 -总结- 27 -参考文献- 28 -一 前言随着城市化进程的加速及人们经济生活水平的提高随着大中城市私人汽车数量的激增,停车难问题已经成为一个十分严峻的社会问题。汽车工业的发展，我国城市轿车购买力逐渐增强。车库已成为人们日常生活中不可缺少的工具,尤其是是自动化技术不断完善的今天，自动车库更是不断的普及，其运行的可靠性也成为人们关注的焦点。近几年来随着组态软件的广泛应用,结合车库监控系统的实际要求和组态软件的特点开始将组态软件应用到车库的控制系统。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、高可靠性及其逼真的动态画面等突出优点,可以使管理人员不到现场就能直观、清晰、准确地了解车库的运行状态, 通过组态画面实时的对车库系统进行有效的监控,并可通过计算机直接控制车库的运行,充分提高系统的工作效率和监控力度,保障车库的可靠性。且由于组态软件编程语言的简洁明了，使我们能清楚的了解到其运作的基本原理。与以往车库控制中采用的单片机等软件相比, MCGS操作更简便,其动画显示使人机界面更加人性化,因此基于组态软件的车库控制系统的研究具有重要的现实意义。二 设计内容与要求2.1设计内容：利用组态软件,搭建适应的模型、编写相应的控制程序实现对自动车库的控制。2.2设计要求：（1）车行驶至门前，车感传感器接收特定的信号，并向车库门发开门信号。（2）经延时一段时间，车库自动开门，此时开门指示灯亮。（3）车库门全部打开时，开门指示灯灭，门停止运作。（4）车进入车库内，车位传感器感测到车停到停车位置，向车库门发关门信号。（5）经延时一段时间，车库自动关门，此时关门指示灯亮。（6）车库门全部关闭时，关门指示灯灭，门停止运作。三 设计思路搭建好车库模拟模块，把车设置为水平移动，车库门设置为利用组态画面的坐标，当车行驶到某一坐标值时，车停止运动，此时车库门开始开门，当门上移到某一坐标时，门停止运动，而此时车开始驶入车库内。当车完全进入出库后，车停止，车库门开始下移即关门。当门完全关闭，门停止运动。四 组态画面的设计自动车库门控制系统画面除了画面车库、卷帘门、汽车外,还设计了外开门、外停止、外关门以及内开门、内停止、内关门等按钮,用于调试时模拟车感信号、车位信号、进行信号输入。另外还设有以及车库门开门、关门、停止开关门状态指示灯。4.1 变量定义如下表1变量名类型初值备注车感信号开关0输入1有效车位信号开关0输入1有效车移动参数数值0表现车的移动效果门移动参数数值0表现门的移动效果外开门开关0输入1有效外关门开关0输入1有效外停止开关0输入1有效内开门开关0输入1有效内关门开关0输入1有效内停止开关0输入1有效上卷指示灯开关0输入1有效下卷指示灯开关0输入1有效五 工程的建立1首先双击桌面MCGS组态环境图标，进入组态环境，屏幕中间窗口为工作台。2鼠标单击文件菜单中“新建工程”选项，如图1所示。如果MCGS安装在D：盘根目录下，则会在D：MCGSWORK下自动生成新建工程，默认的工程名为：“新建工程XMCG”（X表示新建工程的顺序号，如：0、1、2等）新建工程3在文件名一栏内输入“自动车库控制系统”，点击“保存”按钮，工程创建完毕，如图4.1所示。4选择文件菜单中的“工程另存为”菜单项，弹出文件保存窗口， 工程另存为六 变量的定义与步骤在MCGS中，变量也叫数据对象。变量的定义（即数据对象的定义）方法如下。 1变量分配 变量分配即数据对象定义前需要对系统进行分析，确定需要的变量。本系统至少有19个变量，见下表。参考变量定义2变量定义步骤如下 A单击工作台中的“实时数据库”选项卡，进入“实时数据库”窗口页，如图4.4所示。窗口中列出了系统已有变量（数据对象）的名称。其中一部分为系统内部建立的数据对象。现在要将表中的定义的数据对象添加进去实时数据库B单击工作台右侧“新增对象”按钮，在数据对象列表中立刻出现了一个新的数据对象新增数据对象C选中该数据对象，单击右侧“对象属性”按钮或直接双击该数据对象，弹出“数据对象属性设置”窗口，数据对象属性设置 D 将对象名称改为：外部开门；对象类型选择：开关型：初值设为0；在对象内容注释输入框内输入：“输入，按1松0”，单击“确认”。E 按上面的步骤依次对各个对象进行属性设置。3 PLC I/O地址分配。自动控制工作交给PLC完成，只用MCGS进行状态监视和动画模拟。PLC I/O地址分配见下表PLC I/O地址分配七 设备与变量连接MCGS提供了大量工控领域常用设备驱动程序的接口。使用者只需通过“设备窗口”进行简单的设置，就可以使计算机直接与各种工控系统常用的设备如PLC、智能仪表、数据采集板卡等进行数据交换。这个特点使测控系统的设计者根本不需要了解计算机和1/0设备的详细结构，编写单独的接口程序（无论是高级语言的还是汇编语言繁荣），因此降低了系统设计的难度，简化了系统设计过程。 由于自动车监控系统使用的是PC-6408 1/0接口卡，假设已将该卡安装在计算机的PCI总线扩展糟上，并在计算机中安装了该卡的驱动程序。现在要在MCGS中对PC-6408 1/0按口卡进行连接，连接的目的一是在“自动车库监制系统”项目中装入该卡的驱动程序，以便计算机可以和它进行数据交换，这个过程也可以称为设备连接；二是告诉计算机将信号通过卡上的哪个通道输入或输出的，这就是变量（数据对象）的连接，也称为设备属性设置。1下面通过对PC-6408进行添加设置： A单击工作台中的“设备窗口”选项卡，进入“设备窗口”页，如图4.7所示： B单击工具条“工具箱”图标，弹出“设备工具箱”窗口，如图4.8所示工具箱中列出了已选的设备列表。如果没有“PC-6408”，执行步骤C，否则可直接执行步骤D。设备窗口设备工具箱C单击“设备管理”按钮，弹出如图4.9所示窗口。窗口左侧为“可选设备”表，右侧为“选定设备”（即已经选定的设备）列表。如果右侧有PC-6408，可直接执行步骤。可选设备 D在左侧“可选设备”列表中，双击“采集板卡”，弹出不同厂家的板卡列表。 E双击“中泰板卡”，弹出中泰板卡不同型号产品的列表。 F双击“PC-6408，弹出两个可选项：文件夹“PC-6408”和图标“中泰PC-6408”。 G双击图标中泰“PC-6408，右侧“选定设备”列表中出现“中泰PC-6408”，表明该板卡的驱动程序已装入。单击“确认”按钮，“设备管理”窗口被关闭。 H.在右侧“设备工具箱”列表中双击“中泰PC-6408，设备被添加到左侧设备组态窗口中，如图4. 10所示。至此完成设备驱动程序的安装。设备安装完成1单击“保存”按钮。 2设备属性设置步骤如下： A双击左侧“设备窗口”的“设备O-中泰PC-6408”，进入“设备属性设置窗口”，设备属性设置窗口 B单击“通道连接”选项卡，进入“通道连接设置”页，如图4. 12所示。通道连接一定要按I/O分配表进行。1/0分配表通道连接设置窗口C 在“通道类型”栏中找到“从DI输入00”，双击同一行中“对应数据对象”输入框，输入“外部开门”，如图4.12所示。D 在“通道类型”栏中找到“从DI输入01”，双击同一行中“对应数据对象”输入框，输入“外停止按钮”。E 按照上面的表中的内容依次进行设置。F 设备与变量连接成功后，对象可以通过接线端子板和PC-5408卡与计算机进行数据交换了。八 画面设计1.画面的建立：A 单击屏幕左上角的工作台图标，弹出“工作台”窗口。B单击“用户窗口”选项卡，进入“用户窗口”页。C单击右侧“新建窗口”按钮，出现“窗口0”图标，新建用户窗口D单击“窗口属性”按钮，弹出“用户窗口属性设置”窗口，设置用户窗口的属性 E在“基本属性”页的“窗口名称”栏内填入“自动车库控制系统”，“窗口位置”选“最大化显示”，其他不变。单击“确认”按钮，关闭窗口。 F观察“工作台”的“用户窗口”，“窗口0”图标已变为“自动车库控制画面”，如图所示。选中“自动车库控制画面”，单击右键，弹出下拉菜单，选中“设置为启动窗口”，如图所示，则当MCGS运行时将自动加载该窗口。 G单击“保存”按钮。画面编辑 MCGS提供了基本绘图工具，如画线、画矩形等，同时也提供了元件库，用于较复杂但常用的元件图形，如储液罐、电机等。画面编辑不过是利用这些工具，对它所提供的这些图形对象（线、矩形、元件等）进行组态而已。 1进入画面编辑环境： A在“用户窗口”中，选中“自动车库控制画面”单击动画组态窗口，如图所示。下面就可以在这个窗口里编辑自己的画面了。B单击工具箱图标型，弹出绘图工具箱，如图 2输入文字“自动车库控制系统”： A单击绘图工具箱中的“标签”按钮，挪动鼠标光标，此时呈“十字”形。在窗口上中部某位置按住鼠标左键并拖出一个一定大小的矩形（文本框），松开鼠标。 B在文本框内光标闪烁位置输入“自动车库控制系统”，按回车键，如图所示。输入和编辑文字 C在窗口任意空白位置单击鼠标，结束文字输入。 D如果文字输错了或输入的文字的字形、字号、颜色、位置等不满意，可进行如下的操作。 E鼠标单击已输入的文字，在文字周围出现了许多小方块（称为拖曳手柄），表明文本框被选中，可对其进行编辑了。注意对任何对象的编辑都要先选中，荐编辑。拖曳手柄F单击右键，弹出下拉菜单，如图4. 19所示，选择“改字符”。改字符 G在文本框中输入正确的文字，按回车键。 H单击窗口上方工具栏中的“填充色”按钮焉，选择：没有填充。 J单击“字体”按钮Na，弹出字体菜单，设置：字体隶书，字体样式粗体，大小-1号。选择完单击“确认”按钮。 K单击“字体颜色”按钮，弹出字体颜色菜单，选择：蓝色。 L单击“字体位置”按钮，弹出左对齐、居中、右对齐三个图标，选择：居中。注意这里的居中是指文字在文本框内左右、上下位置居中。 M如果文字的整体位置不理想，可按下键盘的光标移动上下、庄右键，或者按住鼠标左键拖曳，直至位置合适，再松开鼠标。 N如果觉得文本框太大或太小，可同时按住shift键和上下、左右键中的一个：或移动鼠标到小方块位置，待光标呈纵向或横向或斜向“双箭头”形，即可按住左键拖曳，改变文本框大小直至满意。 O鼠标单击窗口其他任意空白位置，结束文字编辑。 P若需删除文字，只要用鼠标选中文字，按Del键。 Q想恢复刚刚被删除的文字，单击“撤销”按钮。 R单击“保存”按钮口。 其他图形的绘制和编辑方法与文字类似。 3画车 A单击绘图工具箱中的“插入元件”工具按钮矗，弹出“对象元件库管理”窗口。 B双击窗口左侧“对象元件列表中的“车，展开该列表项，单击“车”，右侧出现车图形。车图形 C单击右侧窗口内的集装箱车2，图形外围出现矩形，表明该图形被选中，单击“确定”按钮。 D 自动车库控制系统画面中出现集装箱车的图形，车图形 4画按钮 A单击画图工具箱中的“标准按钮”工具，在画面中画出合适大小的按钮。B调整大小和位置。按钮C鼠标双击该按钮，弹出“标准按钮构件属性设置”窗口，基本属性I操作属性l脚本程序l可见度属性按钮属性设置D在“基本属性”页设置如下：“按钮标题”栏：SBI;“标题颜色”栏：黑色；“标题字体”：隶书、规则、五号；“水平对齐”：中对齐；“垂直对齐”：中对齐；“按钮类型”：标准3D按钮。E单击“确认”按钮。F对画面的按钮进行复制、粘贴，调整新按钮的位置。G双击新按钮，依次对按钮的基本属性进行相应设置。利用对齐方式将所有的按钮排列整齐， 单击“保存”按钮。5画车库单击画图工具箱中的“直线”，工具在画面中画出合适大小的直线，根据实际需要用，工具画出车库大体框架图，画指示灯单击绘图工具箱中的“插入元件”工具按钮，弹出“对象元件库管理”双击窗口左侧“对象元件列表”中的“指示灯”，展开该列表项，单击“指右侧出现如图所示指示灯图形， C选择指示灯3，单击确定按钮，在自动车库控制系统画面中出现指示灯3的图形。 D调整大小，利用拷贝、粘贴功能画出工5个指示灯3图形，分别放在合适的位置。 E对各指示灯进行标注，利用工具箱中的标签进行中文标注；进行属性设置：边线颜色选择没有边线。字符颜色选择黑色；字体选择隶书、常规、小四 7画上、下卷指示标志 A单击绘图工具箱中的“插入元件”工具按钮韪，弹出“对象元件库管理”窗口。 B双击窗口左侧“标志”，展开该列表项，单击“标志30”，右侧出现如如图标志30的图形， C选种标志30图标，单击确定按钮，在自动车库控制系统画面中出现标志30的图形。 D调整标志30的大小，并复制一个图标出来。右击标志30图标，依次选择排列、旋转、右旋转（左旋转），放在合适的位置。 E对这两个标志分别进行文字标注，同画指示灯中步骤E-样设置。效果 8画内、外手动控制信号指示灯，步骤同指示灯步骤一样。选择指示灯19调整大小和位置并进行相应的文字标注，效果如图此时画面的编辑工作基本上完成，总体效果图如图九动画连接 画面编辑好以后，需要将画面与定义的数据对象即变量联起来，以便运行时，画面上的内容能随变量变化。例如当车驾驶到车库的门前面时，车库门上的感应传感器感应到有车驾驶过来时，车库门则自动上升打开，车库门开指示灯亮，否则灭。1指示灯的动画连接：A 双击启动指示灯，弹出“单元属性设置”窗口。B 单击“动画连接”选项卡，进入该页，C 单击“组合图符”，出现“？”和“”按钮。D 单击“”按钮，弹出“动画组太属性窗口”。再单击“属性设置”选项卡，进入该页。E 选中“可见度”（单击其前面小方块，使出现对钩）。其他项不选。F 单击“可见度”选项卡，进入该页，。G 在“表达式”一栏，单击“？”按钮，弹出当前用户定义的所有数据对象列表，双击“车库门开”。H 在“当表达式非零时”一栏，选择“对应图符可见”。I 单击“确认”按钮，退出“可见度”设置页。J 单击“确认”按钮，退出“单元属性设置”窗口，结束启动指示灯的动画连接。K 单击“保存”按钮。以上每个指示灯，车和车库门以及按钮酌动画连接都是按这几个步骤来设置其属性。指示灯动画连接1指示灯动画连接2指示灯动画连接3十脚本程序IF车库门上卷接触器=0 THEN门移动参数=门移动参数+1IF车库门下卷接触器=O THEN门移动参数=门移动参数一1IF车感信号=1 THEN车移动参数=0IF上限位开关=l AND车位信号=O THEN车移动参数=车移动参数+5IF车库门上卷接触器=0 0R车库门下卷接触器=0 THEN 动作指示=0ELSE 动作指示=1ENDIFIF外部开r=o AND外部关l-J=O AND外部停止=0 AND 内部开门=O AND内部关门=0 AND内部停止=0 THENIF计数器满=1 THEN ZHV2=1 计数器复位=1ENDIFIF ZHV3=1 THEN 车库门上卷接触器=0 ZHV3=0 计数器复位=0ENDIFIF上限位开关=1 THEN车库门上卷接触器=1IF车位信号=1 THEN ZHV3=1IF ZHV3=1 THEN 车库门下卷接触器=0 ZHV3=0ENDIFIF下限位开关=0 THEN车库门下卷接触器=lELSEIF外部开门=1 0R内部开门=1 THEN车库门上卷接触器=0IF外部关门=l OR内部关门=1 THEN车库门下卷接触器=OIF外部停止=1 0R内部停止=1 THEN 车库门上卷接触器=1 车库门下卷接触器=1ENDIFENDIF总结 好快啊，一转眼我们就快要毕业了，还有不到几个月的时间就要毕业了。走上社会这个大家庭了。在这段时间里，大家全去实训了。这个工程实训既是对理论知识的检验，也是动手能力的表现，实训既是实践，这个实训是为我们即将步入社会工作的热身锻炼。使我们把书本上的知识和实践相结合。在老师的细心指导下，为期两个月的工程实训即将结束，在设计的过程中学了很多东西，进一步对本专业知识的加深和了解。 老师把课题和要求下发后，我们就开始查阅相关的资料，并写开题报告，做好工程实训的前期准备工作，好的开端是成功的一半。也对后面的设计有帮助。我所做的课题是自动车库控制系统。这个资料不是很好找，到图书馆去查找了资料，很失望。不过现在的网络是很发达，在这我找到了相关的资料了。随着互联网的发展，上网查资料已是最有效的方式，也是最便捷的方式。互联网上的信息十分广泛。总之，不管用那种方式查询资料，但都是有价值的，并