工控软件应用-M-5双层立体车库的监控

工控软件（组态王）应用——M－5双层立体车库的监控目录中文摘要ABSTRACTTOC\o"1-3"\h\z前言 图4－3 监控主界面1.先是系统设置菜单的制作：其中分为用户登陆、退出登陆、配置用户、修改密码、退出系统共五项内容；命令语言中为各分菜单的命令：if(MenuIndex==0){LogOn();} 用户登陆if(MenuIndex==1){LogOff();} 退出登陆if(MenuIndex==2){EditUsers();} 配置用户if(MenuIndex==3){ChangePassword();} 修改密码if(MenuIndex==4){Exit(0);} 退出系统这些都是一一对应的命令函数。2.按钮转换到“PLC接线电路原理图”，弹起时的命令语言为：showpicture("PLC接线电路原理图");即切换到“PLC接线电路原理图”图4－4 按钮转换到“PLC接线电路原理图”3.按钮转换到“控制面板接线图”，弹起时的命令语言为：showpicture("控制面板接线图");即切换到“控制面板接线图”图4－5 按钮转换到“控制面板接线图”4.当前登陆用户的值为\\本站点\$用户名的字符串输出，用于显示登陆的用户名图4－6 显示登陆的用户名5.当前登陆时间为\\本站点\$日期值字符串输出图4－7 登陆时间各显示灯的信号都是靠颜色填充来实现的，就比如车进出的灯显示图4－8 各信号灯的显示最主要的车位的移动是1＃、2＃、3＃车位垂直移动连接，移动状况较类似；而4＃、5＃车位水平移动连接，移动状况较类似，即如下两图所示：图4－9 1＃、2＃、3＃车位垂直移动连接图4－10 4＃、5＃车位水平移动连接而在画面属性中要设置命令语言（因车位移动受电机正反转拖力不同的影响，为了更接近实际的情况，特测试得出不同的移动速度）：IF(Y011==1) CAR1=CAR1-8; 1号车位上移IF(Y012==1)CAR1=CAR1+8; 1号车位下移IF(Y013==1)CAR2=CAR2-8; 2号车位上移IF(Y014==1)CAR2=CAR2+8; 2号车位下移IF(Y015==1)CAR3=CAR3-8; 3号车位上移IF(Y016==1)CAR3=CAR3+8; 3号车位下移IF(Y017==1)CAR4=CAR4-4; 4号车位左移IF(Y020==1)CAR4=CAR4+3.5;4号车位右移IF(Y021==1)CAR5=CAR5-7.2;5号车位左移IF(Y022==1)CAR5=CAR5+6.8;5号车位右移8.由于1＃、2＃、3＃车位有安全钩的，所以为了突出其实际动态效果，特利用缩放做了安全钩开关状态的动态显示，同时为了明显地感受到其变化，特地把安全钩的状态放大显示出来，如下图：99图4－11 安全钩开关状态的动态显示因为其安全钩的变化不是简单的一个变量控制的，所以要在画面属性中命令语言中设定：IF(Y011==1&&X016==1||Y012==1&&X016==1||Y007==1&&(Y011==1||Y012==1)) 1＃车位上或下移位，并安全钩开时\\本站点\Scale1=1; 1＃车位下面的安全钩动作 ELSE\\本站点\Scale1=0; 否则，1＃车位下面的安全钩不动作 IF(Y013==1&&X016==1||Y014==1&&X016==1||Y007==1&&(Y013==1||Y014==1)) 2＃车位上或下移位，并安全钩开时\\本站点\Scale2=1; 2＃车位下面的安全钩动作ELSE\\本站点\Scale2=0; 否则，2＃车位下面的安全钩不动作IF(Y015==1&&X016==1||Y016==1&&X016==1||Y007==1&&(Y016==1||Y015==1))3＃车位上或下移位，并安全钩开时\\本站点\Scale3=1; 3＃车位下面的安全钩动作ELSE\\本站点\Scale3=0; 否则，3＃车位下面的安全钩不动作IF(\\本站点\Scale1==1||\\本站点\Scale2==1||\\本站点\Scale3==1)\\本站点\ScaleAll=1;ELSE\\本站点\ScaleAll=0;9.I/O状态表里的各种输入X和输出Y为了能显示状态特设定了文本颜色变化，并且要求提示效果的出现在每个变量下面画按钮，按钮提示文本中设定所要提示的内容，如图4－12 I/O状态表10.因控制面板上基本上都是开关或指示灯，设置的变量和实际的PLC接线图一致，所以较易控制，如下图：图4－13 控制面板上的开关和指示灯4.2.3控制面板接线图图4－14 控制面板接线图此界面上主要内容：共计11个继电器的接法三菱FX2－48MR处X0-X27共24点输入，Y0－Y27共24点输出端口接法继电器示意接线图实际继电器接线图控制面板上的各种接线引脚及对应输入输出量左下角是返回按钮；按钮的动画连接命令语言是在弹起时出现：showpicture("监控主界面");按钮风格：浮动＋位图4.2.4PLC接线电路原理图图4－15 PLC接线电路原理图此界面上主要内容：用软件Protel99SE画的PLC接线电路原理图左下角是返回按钮；按钮的动画连接命令语言是在弹起时出现：showpicture("监控主界面");按钮风格：浮动＋位图4.3系统通讯设计组态王软件系统与最终工程人员使用的具体的PLC或现场部件无关。对于不同的硬件设施，只需为组态王配置相应的通信驱动程序即可。组态王驱动程序采用最新软件技术，使通讯程序和组态王构成一个完整的系统。这种方式既保证了运行系统的高效率，也使系统能够达到很大的规模。组态王支持的硬件设备包括：可编程控制器（PLC）、智能模块、板卡、智能仪表，变频器等等。工程人员可以把每一台下位机看作一种设备，他不必关心具体的通讯协议，只需要在组态王的设备库中选择设备的类型，然后按照“设备配置向导”的提示一步步完成安装即可，使驱动程序的配置更加方便。组态王支持的几种通讯方式：串口通讯数据采集板DDE通讯人机界面卡网络模块OPC4.3.1组态王I/O设备管理组态王对设备的管理是通过对逻辑设备名的管理实现的，具体讲就是每一个实际I/O设备都必须在组态王中指定一个唯一的逻辑名称，此逻辑设备名就对应着该I/O设备的生产厂家、实际设备名称、设备通讯方式、设备地址、与上位PC机的通讯方式等信息内容。在组态王中，具体I/O设备与逻辑设备名是一一对应的，有一个I/O设备就必须指定一个唯一的逻辑设备名，特别是设备型号完全相同的多台I/O设备，也要指定不同的逻辑设备名。组态王中变量、逻辑设备与实际设备对应的关系如图图4－16 变量和设备的关系图在此次的设计中各X和Y变量都设置成I/O离散变量，并跟设备变量一一对应起来，如下图：图4－17 X和Y变量的设定除了基本的X和Y的变量设定外，其他的变量设定如图图4－18 其他变量的设定4.3.2组态王与PLC通讯参数设置1.此系统在组态王COM1上所配置的设备为PLC－三菱－FX2－串行2.设备指定地址为：03.设备在发生通信故障时，系统尝试恢复通信的策略参数：尝试恢复时间：30秒最长恢复时间：24小时使用动态优化：是4.串口通讯的参数：波特率：9600数据位：7奇偶校验：偶校验停止位：1通讯超时：200毫秒（最小值）因为3000毫秒默认值对于存取车信号的读取有严重的滞后性，所以采用最小值来避免通讯方式：RS232图4－19 组态王与PLC通讯参数设置第五章系统软硬件调试5.1系统硬件调试5.1.1设备接线前准备因系统设备不是处于完全好的状态，所以有必要把各种设备准备好，以便调试顺利，不影响其进程。M－5双层立体车库模型上各种限位开关是很关键，所以仔细检查了一番，把原先限位开关触点不牢或根本断的用电烙铁焊接，为不损坏限位开关，所以有必要注意电烙铁焊接的时间长短。M－5双层立体车库模型上各种电机是保证系统运行的，所以要把原先电机钢丝扯断、松掉的调整好。M－5双层立体车库模型上的3个传感器不是很灵敏，为了调试的方便和达到同样的效果，在plc输出端换用3个开关，分别代表三个信号的输入。控制面板上各继电器的触点仔细清理，以利于后面的接线工作。5.1.2设备接线控制面板和模型的后面都装有两个航空电缆插座，其中26芯是主回路电缆插座，37芯为控制回路电缆插座，连接时注意对口子，防止造成接口的损坏，影响控制和反馈，接线见表5－1。三菱FX-48MR串口连接计算机COM1端口，以便输入PLC程序。按控制面板接线图连接设备，其中包括：①．11个所需的继电器的接线端接法按2.3.2图②．PLC的X端和Y端连接面板上的相应点以及PLC的运行开关要接上以便输入PLC程序的控制，PLC接线图见图图5－1 PLC接线图表5－1M—5双层立体车库模型电缆接线段一览表代号名称接线端编号作用与特点SQ11#车位上限M*—371#托板上移到此位置停止SQ21#车位下限M—361#托板下移到此位置停止SQ32#车位上限M—352#托板上移到此位置停止SQ42#车位下限M—342#托板下移到此位置停止SQ53#车位上限M—333#托板上移到此位置停止SQ63#车位下限M—323#托板下移到此位置停止SQ74#车位左限M—314#托板上移到此位置停止SQ85#车位右限M—304#托板下移到此位置停止SQ94#车位左限M—295#托板上移到此位置停止SQ105#车位右限M—285#托板下移到此位置停止SQ111#冲顶限位M—241#托板上限开关失效，紧急停车用SQ122#冲顶限位M—241#，2#托板上限开关失效，紧急停车用SQ133#冲顶限位M—243#托板上限开关失效，紧急停车用LS11#传感器M—27当有物体进入检测范围，内部OC门动作LS22#传感器M—26当有物体进入检测范围，内部OC门动作LS33#传感器M—25当有物体进入检测范围，内部OC门动作L1允许车进出M—22允许车进出时，此灯亮。直流24V。L2允许车辆前进M—21允许车辆前进时，此灯亮。直流24V。L3允许车辆后退M—20允许车辆后退时，此灯亮。直流24V。L4车辆超长M—19车辆超长时，此灯亮。直流24V。L5车辆停止M—18禁止车辆移动时，此灯亮。直流24V。L9故障M—17有故障时，此灯亮。直流24V。L10安全钩打开M—16上层车位托板移动时，此灯先亮。直流24V。24VDCM—150VDCM—14M11#托板电机N—8,9驱动1#托板，做上下移动M22#托板电机N—10,11驱动2#托板，做上下移动M33#托板电机N—12,13驱动3#托板，做上下移动M44#托板电机N—15,16驱动4#托板，做左右移动M55#托板电机N—17,18驱动5#托板，做左右移动AC220VN—1*M表示37芯电缆接线端，N表示26芯电缆接线端。③．各电源接法：PLC是220V交流供电，24V直流输出到控制面板；－24V端接有X处2个COM，Y处5个COM，继电器KA11的4和6口；＋24V端接有X处2个“24V”，11个继电器2口；PLC的L端接有11个继电器4口。5.1.3 PLC程序与系统联动调试输入PLC程序进行联动调试因为继电器线圈电压为24V，而开关触点电压是220V，所以联动调试要注意安全，而继电器11的线圈是控制安全钩的灯，所以线圈电压为24V，其开关触点也还是24V。调试时应注意在某种条件下才能进行，如某几个特定的限位开关作用时才能手动控制某车位移动:2号车位只能在下方的4号和5号车位各自两边限位时才能手动上下移动，见标准车位图，图5－2。自动控制2号和上号车位能正常上下移动，而1号车位却不能，PLC程序检查监控发现M309不作用，原来是1号车位的上限位开关常开常闭触点接错。纠正后测试硬件系统OK！图5－2 标准车位图5.2系统软件调试5.2.1熟悉组态王并预设计交通红绿灯的监控其设计界面如下：图5－3 交通红绿灯设计界面其运行界面如下：图5－4 交通红绿灯运行界面5.2.2设计主要部分——监控主界面调试先根据实际模型和控制面板画好监控主界面。不连接任何设备，各控制变量设为内存变量，用画开关的形式模拟设备的输入，测试各开关、信号灯、显示状态灯和运动状况等。通讯参数的设置，连设备调试。先把简单的开关灯状态调试成功。由于电机正反转的拉力不等，车位的上下左右移动控制有所区别的，所以在界面上要求的不一致，设置参数有点区别。安全钩的设置其动作反映在某继电器开关信号到达时模拟汽车运动，到达某位置传感器发出信号来反映各种车子的状态5.2.3设计其他部分调试立体车库封面主要是背景图加进入系统的按钮、退出系统的按钮，所以调试较简单，写对各参数就可以了。控制面板接线图主要是根据实际的接线来画，调试的就是返回到监控主界面的按钮。PLC接线电路原理图主要是用protel99软件画的PLC的X和Y端接线情况作为内容，同样调试的就是返回到监控主界面的按钮。第六章结论最终，本套系统完成后基本达到了预期的要求，所有在控制面板上的内部和外部接线都完美的连接，成功的进行了通讯，实现了M－5双层立体车库模型与电气控制系统的控制，也使用组态王实现了对各种状态的监视与控制。因为本次毕业设计的时间上有些仓促，所以有些设备运行上的问题还存在。本套系统最终所完成的是一个M－5双层立体车库的监控系统，友好的监控界面完全可以轻易地显示系统的各种功能及其状态，在PLC、组态王、工控等教学实践方面有着很大的用途，还有着实际意义。这次由于原来编电梯PLC程序时接触过PLC，虽然型号不一样，但接线、用法基本还有相同之处，所以可以很快适应。并且自己能努力学习好组态王相关的知识，了解并实际运用软件，所以上手较快，而且还设计了其他几个组态王例子，可以用到实际的教学中去。这个设计任务可以由教师进行任务下达，由同学组成设计小组来完成所要求的任务。在组队实践的时候可以由多名同学组成小组，并且基本的硬件接线已经完成，使用方面也已经有了基本的教案，所以作为实践环节，让同学能够实际的动手操作，可以达到很好的教学效果。谢辞这次毕业设计是由徐老师亲自指导的，在他的悉心教导和帮助下，再加自己的钻研、努力调试，终于顺利完成了任务。在整个毕业设计的过程中，我发现徐老师对于教学工作一丝不苟、尽心尽责，有什么问题在他的帮助下往往很快就能解决，而且他有着丰富的知识与操作能力，很多方面他都知道的很多，为此我还特地向他请教了很多