基于MCGS组态软件实现自动门设计.docx

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基于MCGS组态软件实现自动门设计

基于MCGS组态软件实现自动门设计

摘要利用MCGS组态软件，采用模块的形式，制作出自动门的监控画面，工作人员通过监控画面可以实时了解自动门的运行，及时对自动门系统故障进展报警，分析判断故障原因，并通过计算机直接控制自动门的运行。

设计具有一定的理论研究和工程实用价值。

MCGS是一套用于快速构造和生成计算机监控系统的组态软件，它能够在基于Microsoft的各种32位Windows平台上运行，通过对现场数据的采集处理，以动画显示、报警处理、流程控制和报表输出等多种方式向用户提供解决实际问题的方案，在工业控制领域有着广泛的应用。

关键字自动门,组态软件,监控

ABSTRACT

ThepaperdescribeshowthedynamicmonitoringscreenonHMIfortheautomaticdoor’sautomatedcontrolsystemisdesignedandbuiltbytheconfigurationsoftwareMCGSandinmoduleform.ThestaffcanmonitortheoperationalstatusofthedoorbytheHMI,andgivethealarmintimetosolvetheproblemswithoutdelayifsomeaccidenthappensintheautomaticsystem.Also,thestaffcancontrolthedoor’soperationbyPLC.Itisoftheoreticalandpracticalvalues.MCGSisasetofusedforfaststructureandthegenerationofcomputercontrolsystemintheconfigurationsoftware,itcanbasedonallkindsofMicrosoftin32-bitWindowsplatformoperation,throughtothefielddataoftheacquisitionandprocessing,withanimationdisplay,alarmtreatment,processcontrolandreportoutputandsoonmanykindsofmethodstosolvepracticalproblemsuserswiththesolution,intheindustrialcontrolareainawiderangeofapplications.

KeyWords：

Automaticdoor,MCGSsoftware,Monitor

1前言

1.1立题背景

随着科技技术的飞速开展，人民生活水平的逐渐提高，去商场或超市购物的时间越来越多，为了方便顾客随时进入或走出商场或超市，许多商场或超市原来的手推玻璃门逐渐被自动玻璃门所取代，而且商场或超市在冬天或夏天开调，采用自动玻璃门可以减少顾客推门或关门这个烦琐的动作，而且还可提高室舒适度，自动门已成为人们日常生活中不可缺少的工具，其运行的可靠性也成为们关注的焦点。

近几年来随着组态软件的广泛应用，结合门监控系统的实际要求和组态软件的特点开场将组态软件应用到自动门的控制系统。

使用工控软件中，我们经常提到组态一词，组态其意义终究是什么呢.简单的讲，组态就是用应用中提供的工具、方法，完成工程中某一具体任务的过程。

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、准确地了解门的运行状态，及时对自动门系统中的故障进展报警，分析判断故障原因，并可通过计算机直接控制门的运行，充分提高系统的工作效率和监控力度，保障人们进入和出门的可靠性。

与以往自动门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。

1.2研究问题

自动门组态控制对象分析:

被控对象——自动门、楼窗、小人、卡车

被控参数——开关门动作、报警灯闪烁

控制目标——是自动门能够接收开门、关门、停顿等命令，并发出左、右移信号，车停人出现、进门，小人行走，车行驶，窗户的闪烁等自动过程。

1.3设计思路

本设计中有四个自动门，第一个自动门通过位移传感器检测人的位置来控制门的开关。

第二个门通过开关按钮，实现门的。

第三个门是密码门，当密码输入时门自动翻开。

同时对楼房窗户的暗亮进展了控制，使其有规律的闪烁。

这些都是通过程序实现的。

第四个门通过采用设备中泰PCI-8048芯片通信，采用三个开关控制门的各个状态。

2运行画面的设计

2.1工程建立

进入MCGS组态环境后，单击工具条上的"新建〞按钮，或执行"文件〞菜单中的"新建工程〞命令，系统自动创立一个名为"新建工程X.MCG〞的新工程〔X为数字，表示建立新工程的顺序，如1、2、3等〕。

选择文件菜单中的"工程另存为〞菜单项，弹出文件保存窗口。

在文件名一栏输入"自动门控制〞点击"保存〞按钮，工程创立完毕。

2.2用户窗口组态

2.2.1建立画面

在"用户窗口〞中单击"新建窗口〞按钮，建立完成如以下图：

图1窗口的建立

2.2.2编辑画面

设置用户窗口属性：

选择带定义的用户窗口图标，点鼠标右键选择属性，弹出"用户窗口属性设置〞对话框，按所列款项设置有关属性。

图2用户窗口属性

2.2.3主画面的编辑

MCGS提供了三类图形对象供用户选用，即图元对象、图符对象和动画构件。

这些图形对象位于常用符号工具箱和动画工具箱，用户从工具箱中选择所需要的图形对象，配置在用户窗口，可以创立各种复杂的图形。

图3封面

图4主界面

图5楼门自动控制门

图6成绩界面

2.3定义数据对象

定义了各个控制的变量

图7定义数据对象

2.4动画连接

到现在为止，我们由图形对象搭制而成的图形界面是静止的，需要我们对这些图形对象进展动画属性设置，使它们"动〞起来，真实地描述外界对象的状态变化，到达过程实时监控的目的。

MCGS实现图形动画设计的主要方式是将用户窗口中的图形对象与实时数据库中的数据对象建立相关性连接，并设置相应的动画属性，这样在系统运行过程中，图形对象的外观和状态特征，就会由数据对象的实时采集结果进展驱动，从而实现图形的动画效果，使图形界面"动〞起来。

2.4.1大门的动画设计

主要是通过开关按钮调用行策略来控制门的开关当按开门时门自动开，当按停顿时门自动停顿，当按关门时门自动关，各属性属性如以下图所示。

图8定义门的开关位移

图9开门开关的调用程序

图10控制门关门的程序

图11控制门停顿的程序

图12左移报警灯控制信号灯

图13右移报警灯控制信号1

如下面各图所示为设备窗口的参数设定：

图14设备窗口

图15设备组态图16设备属性设置

图17设备属性设置图18设备属性设置

自动门的程序：

IF开门=1THEN

水平移动量=水平移动量+1

报警灯控制信号2=1

IF关门=1THEN

水平移动量=水平移动量-1

报警灯控制信号2=1

IF停顿=1THEN

水平移动量=水平移动量

报警灯控制信号2=1

ENDIF

ENDIF

ENDIF

IF关门=1THEN

水平移动量=水平移动量-1

报警灯控制信号2=1

IF开门=1THEN

水平移动量=水平移动量+1

报警灯控制信号2=1

IF停顿=1THEN

水平移动量=水平移动量

报警灯控制信号2=1

ENDIF

ENDIF

ENDIF

IF停顿=1THEN

水平移动量=水平移动量

报警灯控制信号2=1

IF关门=1THEN

水平移动量=水平移动量-1

报警灯控制信号2=1

IF开门=1THEN

水平移动量=水平移动量

报警灯控制信号2=1

ENDIF

ENDIF

ENDIF

IF水平移动量=0AND停顿=1THEN

报警灯控制信号1=1

ENDIF

2.4.2自动门的设计

设计思路：

人从马路的一头走到另一头，当门检测到人时，门自动翻开，人进去后，门关闭。

设计中附加计数器记下每天的客流量，对宾馆的客人人数有一个准确的记录。

图19自动门图

人的动画组态属性设计有垂直移动和可见度，设置可见度的目的是当人进楼后，置可见度为0，使其消失。

2.4.3密码门的动画设计

图20密码门图

当人走到了门前，输入密码时。

门自动开，按关门门自动关。

2.4.4开门、关门的动画设计

手动开关门，当按开门按钮时，门自动翻开，当按关门按钮时，门自动关闭。

图21手动开门关门

2.5小人的动画设计

对小人进展控制。

小人从马路一边，走到马路另一边。

图22小人图

2.6滑行车的动画设计

对滑行的车进展控制。

车从马路中行驶过，但还不能撞到过马路的行人。

图23滑行车图

2.7灯的动画设计

对灯也进展控制，登时从左闪到右，再从中间闪到两边，一起闪烁。

图24灯的闪烁效果

2.8封面的动画设计

2.8.1小星星绕着椭圆转

根据对小星星的设置，它将绕着椭圆转，而不脱离轨迹。

图25小星星转动

2.8.2当前日期和当前时间的动画设计

在标签中显示当前时间和日期，当时运行时截频的日期。

图26显示当前时间和日期

3运行策略组态

到目前为止，经各局部组态配置生成的组态工程，只是一个顺序执行的监控系统，不能对系统的运行流程进展自由控制，这只能适应简单工程工程的需要。

对于复杂的工程，监控系统必须设计成多分枝，多层循环嵌套构造，按照预定的条件，对系统的运行状态进展有针对性选择和准确的控制。

为此，MCGS引入运行策略的概念，用以解决上述问题。

根据运行策略的不同作用和功能，MCGS把运行策略分为启动策略、退出策略、循环策略、用户策略、报警策略、事件策略、热键策略八种。

由于设计的自动门是按程序控制的，因此就需用到运行策略块中循环程序的脚本程序和新建用户策略。

条件部件：

策略行中的条件局部和功能局部以独立的形式存在，策略行中的条件局部为策略局部的部件。

策略构件：

策略行中的功能局部为策略构件。

MCGS提供了"策略工具箱〞一般情况下，用户只需要从工具箱中选择标准构件，配置到"策略组态〞窗口，即可创立用户所需的策略块，当标准构件满足不了要求时，由于采用的构件作为最小元素来构造运行策略，使得MCGS具有良好的开放性和可扩大性。

对于特别复杂的工程，只需要定制假设干能完成特定功能的构件，将其增加MCGS系统中来，就可使已有的监控系统增添各种控制功能，而无需对整个系统做任何修改。

运行策略如下：

图27运行策略

循环策略如下：

图28循环策略

4总结

运用MCGS组态软件设计出带有控制按钮、报警窗口等的自动门控制系统监控画面，并在每个画面上生成相互关联的静态或者动态的图形对象。

画面可动态显示门的运行状态（如方向、位置、开关门等），及时进展故障分析判断，并可自动报警以提示和告知维修人员，同时进展应急处理。

根据实际自动门控制系统中各个物理量，建立了含有全部数据变量的当前值的实时数据库，指定变量名和变量类型,并实时与动态画面连接。

当变量的值改变时画面以图形对象的动画效果显示，或者由软件使用者改变图形对象数据变量的值。

在此过程中定义门对应的方向、位置、开关门等呼、外呼信号，以便于属性设置和编程时使用。

再次进展画面属性设置，将实时数据库中定义的各种开关型或数值型变量和监控画面中相对应的按钮、指示灯等相连接,能使画面按照要求显示。

基于MCGS的自动门控制系统,操作界面友好，自动化程度高,监控可靠，完全可以满足工程的需要。

参考文献

[1]珍瑞,董海棠.控制工程根底.：

高等教育，2021.

[2]包建华，丁启胜，兴奎.工程组态软件MCGS及其应用[J].工矿自动化，2007.

[3]辉，马栋萍，王暄等主编，组态软件技术及应用.电子工业.

[4]组态软件教程.

[5]振宇.基于MCGS组态软件开发水位控制系统的研究[J].农业大学学报，2006.

教育之通病是教用脑的人不用手，不教用手的人用脑，所以一无所能。

教育革命的对策是手脑联盟，结果是手与脑的力量都可以大到不可思议。