用组态软件实现自动车库的控制MCGS组态课程设计Word格式文档下载.docx
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4.3.3自动门的设置…………………………………………………….10
4.3.4指示灯及按钮的设置…………………………………………...10
4.4人的运动窗口……………….……………………………………………12
4.4.1开门、关门按钮的设置…………………………….….……….13
4.4.2指示设置...........................................................................................13
4.5车出库按钮的设置………………………………………………….……14
5.整体组态图效果……………………..…………………………………..…………..14
6.软件设计…………………….……………..………………………….....……………15
6.1运行策略……………...………………………………………..………….16
6.1.1循环策略………………………………………...………..………16
6.1.2策略调用…………….………….………………………………...16
7.设计小结…………………….…………………………..………………………….....17
参考文献…………….……………………………………………………………............18
附录……………………..……………………………………………………….…….......19
附录A主程序….………………………….…………..…………………………….…...19
附录B手动控制程序…………………..……………….……………………………...22
附图……………………………………………..………………………………………....25
致谢………………………..………………………………………………………………26
1.前言
随着城市化进程的加速及人们生活水平的提高，各大中城市私人汽车的数量迅速剧增,停车难问题已经成为了一个十分严峻的社会问题。
随着汽车工业的蓬勃发展和我国城市居民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。
2.设计内容及要求
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。
实现自动和手动控制，车能自动的进入车库。
车库的门可以手动控制。
当车要进入车库前，通过传感器感应车的位置，当车到达相应的位置时，车自动停止，此时，车库门自动开启，当车门完全打开时，车再进入车库，此时门停止运动。
当车完全进入车库内之后，车库门再关闭。
当车入库之后，进入地下停车场，地下停车场可以停4辆车。
此时人可以回家休息。
当想取车时，可以把车从地下车库中取出来，当用手动控制车库门时，首先把车库门打开，到最高点时，按下“停”，再按“车出库”，此时就实现了，让车出库，然后再通过手动把车库门关闭。
手动控制器可以安装在监控室，也可以在车上。
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。
（7）车进入地下车库，停到指定的位置。
（8）当要取车时，点击取车按钮，车开出地下停车场。
（9）通过按键，手动把外车库门打开，按“停”按钮，让门停止。
（10）按“车出库”按钮，车就可以出库了，再通过手动就可以把车库门关上。
3.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。
进入地下停车场，把车停到指定位置。
此时人可以进入室内休闲。
当要取车时，通车按“取车”按钮，可以把车从地下车库中取出。
当按“上卷”按钮，再按“停”按钮，按“车出库”，车就可以开出库了。
再手动把门关闭。
4.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,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。
以及地下停车场，出停车场后人回家门，及相关数据和曲线的绘制，最后还有致谢窗口。
4.1打开组态软件窗口，新建窗口
双击MCGS通用版组态环境，单击新建，在用户窗口中新建窗口。
图4-1用户窗口
单击新建窗口，再单击窗口属性，并进行相关设置如下图
图4-2用户窗口设置
其他窗口设置一样，这里不在重复演示。
4.2变量定义
图4-3变量定义
4.3用户窗口的设置
4.3.1车入库的设置
此按钮的功能是当按这个按钮时，车就自动启动，当车开到一定的距离时，车停止运动，门自动开启，当门到最高点时，门停止运动，车再运动，当车完全进入车库内，门再自动关闭。
实现自动开门和开车功能。
图4-4入库车的设置
4.3.2出库车的设置
当按此按钮时，车通过调用程序，自动开出车库。
图4-5出库车的设置
4.3.3自动门的设置
门自动的上升、下降，门的最大上升距离为140。
图4-6门的设置
4.3.4指示灯及按钮的设置
上卷指示灯的功能是当按上卷按钮时，此灯亮，有助于人民监控门的工作情况及是否正常。
图4-7上卷指示灯设置
下卷指示灯的功能是当按下卷按钮时，此灯亮，有助于人民监控门的工作情况及是否正常。
图4-8下卷指示灯设置
上卷按钮是通过调用程序使门上升，通过按这个按钮，车才能正常进入车库。
图4-9上卷按钮设置
下卷按钮设置
图4-10下卷按钮设置
停止按钮是当按此按钮时，门停止运动。
用在一些突发情况，如车在门哪里突然熄火，此时就可以通过按该按钮让门停止下来。
图4-11停止按钮设置
停止按钮指示灯与上卷、下卷指示灯的设置类似，这里不再重复。
4.4人的运动窗口
通过设置一些控制按钮来实现相关的功能。
如开门、关门和门停止运动。
4.4.1开门、关门按钮设置
图4-12开门按钮设置图4-13关门按钮设置
停止按钮的设置类似于开、关门类似，把执行运行策略行选为C停止，数据对象值操作设置为“取反”、“Ckey1”。
4.4.2指示灯的设置
开门指示灯,观察门的运行情况，判定是否运行正常。
图4-14开门指示灯设置
关门、停止指示灯的设置与开门指示灯类似，把其中的key改为Ckey、Ckey1就可以了。
4.5车出库按钮的设置
当车要开出车库时，通过按车出库按钮，既可使车开出车库。
图4-15车出库按钮的设置
5.整体组态图效果
自动控制图
图5-1自动控制图
图5-2人进门的窗口图
6.软件设计
本次设计使用的是分块设计方法，在运行策略中编写每一块的控制程序，然后在循环策略中调用这些程序。
这样做的目的在于可以方便分析和修改程序。
在运行中若遇到问题可以及时发现错误根源。
在程序编写中，使用的是if语句。
采用结构化编程，无论一个程序包含多少个模块，每个模块包含多少个控制变量，整个程序仍能保持结构清晰，从而使所设计的程序具有易读性、易理解性、通用性好等优点。
车进入地下车库之后，人可以回家休息。
可以通过“开门”进入家中，这里的门是自动的，可以通过“开门”、“关门”、“停止”按钮来控制。
本次设计不仅能实现自动运行控制，还设有可以手动的开关按钮，工作人员可以根据实际情况而进行对车库门的手动开关控制。
6.1运行策略
图6-1运行策略窗口
6.1.1循环策略
图6-2循环程序
6.1.2策略调用
调用了车运动、外开门、外门关、停止。
进入地下车库之后，可以控制内部的门和人，通过开门、关门、停止、人运动可以实现指定的功能。
各手动按钮初始值均为0,当有按键动作时置1。
当车在车库内而人需要进入车库取车时按下外开门按钮使车库开门。
而当车进入车库停车位置后，不希望车库关门时，按下停止按钮使门停止运动。
7.设计小结
利用组态软件设计自动车库的动态组态画面，依据实际运作的情况及画面的布置，设定好各种变量的类型、初值。
根据预想的运作效果，设置车以及出库门的运动属性。
根据车库控制系统的各个物理变量，建立含有全部数据变量的实时数据库。
设定好当变量的值改变时动态画面的显示效果。
根据变量与变量或变量与动态画面的联系设定控制程序。
另外根据实际运行时可能出现得情况，还得设计出各相应的控制按钮，例如人如果需要在车库呆一段时间，此时就不希望车库门关闭，此时就可以利用车库内或车库外的按钮使门停止运作。
人可以把车停在地下车库内，通过自动门可以在室内休闲。
此外还应设有各做动作指示灯，让人可清晰的了解车库的运动情况。
如开门时有开门指示灯、关门时有关门指示灯等。
MCGS软件控制效果清晰、直观，通过其动态画面可以很明了的了解控制系统的运作情况，给实际工程设计提供了一个很好的依据。
通过本次课程设计，我们增强了对MCGS的理解，学会查寻资料，比较方案，编写程序。
进一步提高分析解决实际问题的能力和增强动脑动手能力，锻炼分析﹑解决程序编写问题的实际本领，真正实现由课本知识向实际能力的转化；
通过典型程序的设计与制作，加深对基本原理的了解，增强了实践能力。
通过和同学讨论，最终解决了问题，锻炼了自己和别人的沟通能力，也了解了团队合作的重要性。
由于我们的能力和水平有限，实验过程过于简陋，实验经验尚浅，错误之处在所难免，恳请老师加以纠正，以后不断学习改进！
参考文献
【1】包建华,丁启胜,张兴奎《工控组态软件MCGS及其应用》工矿自动化,2007
【2】刘振宇《基于MCGS组态软件开发水位控制系统的研究》山西农业大学学报,2006
【3】倪步喜《组态技术和PLC在水位控制系统中的应用》张家口职业技术学院学报,2007.
附录
附录A主程序
IFakey1=1THEN
akey5=1
akey2=0
akey3=0
akey4=0
IF车移动参数<
430THEN
车移动参数=车移动参数+10
ENDIF
IF车移动参数=430OR外开门=1THEN
IF门移动参数=-140OR外停止=1THEN
门移动参数=门移动参数
外开门=0
上卷指示灯=0
下卷指示灯=0
车感信号=0
ELSE
车移动参数=车移动参数
门移动参数=门移动参数-5
上卷指示灯=1
车感信号=1
IF门移动参数=-140AND车移动参数<
740THEN
上卷接触器=0
IF车移动参数=740THEN
IF门移动参数=0OR外停止=1THEN
车移动参数=车移动参数
车位信号=0
ELSE
门移动参数=门移动参数+5
下卷指示灯=1
车感信号=0
车位信号=1
IF车移动参数=740AND外开门=1THEN
ELSE
外停止=0
IF车移动参数=740AND外关门=1THEN
IF门移动参数=0AND车移动参数=740OR外停止=1THEN
外关门=0
门移动参数=门移动参数+5
下卷指示灯=1
附录B手动控制程序
外开门
IF外开门=1THEN
akey5=0
akey1=0
akey4=0
外关门=0
外停止=0
IF门移动参数=-140THEN
ENDIF
外关门
IF外关门=1THEN
外开门=0
IF门移动参数=0THEN
下卷指示灯=1
外停止
IF外停止=1THEN
上卷指示灯=0
下卷指示灯=0
门移动参数=门移动参数
小人运动
angle1=angle1+10
ren=ren+5
IFren=200THENren=ren
IFangle1>
200THENangle1=angle1-200
100THEN
angle=200-angle1
angle=angle1
开门
ifCCkey=1then
Ckey=0
Ckey1=0
C水平移动量=C水平移动量+2
C报警灯控制信号2=1
ifC水平移动量>
=80thenC水平移动量=80
endif
关门
IFCkey=1then
CCkey=0
C水平移动量=C水平移动量-2
ifC水平移动量=<
0thenC水平移动量=0
endif
停止
ifCkey1=1then
附图
附图A封面窗口图
附图B控制窗口图
附图C人进门窗口图
致谢
本次设计是一个很好的实践活动，虽然在设计过程中遇到一些一时难以解决的问题，但通过和同学讨论和向老师请教，使我在锻炼自己的个人能力的同时也学到了解决不同问题的方法。
本次设计能成功完成，与王彩霞老师有着密不可分的关系。
王老师平时认真教学，使我们学会了如何使用MCGS软件。
在本次设计当中我要感谢王彩霞老师的指导以及各位同学给予的建议和帮助。
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