MCGS工控组态车库管理系统设计.docx
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MCGS工控组态车库管理系统设计
郑州电力职业技术学院毕业生论文
题目：
基于MCGS工控组态车库管理系统设计
系别电力工程系
专业建筑电气
班级11建筑电气
学号11401060141
姓名王大义
论文成绩
指导教师
答辩成绩
主答辩教师
综合成绩
答辩委员会主任
目录~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~2
摘要~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~3
前言~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~4
2.设计内容与要求~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~5
2.1设计内容~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~5
2.2设计要求~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~5
3.设计思想~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~6
4.MCGS组态的设计~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~7
4.1变量的定义~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~7
4.2各变量的动态组态设计如下~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~8
4.21车的设置~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~8
4.22警卫杆的设置~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~10
4.23车库门的设置~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~10
4.24车库信号灯的设置~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~11
4.3整体动态组态画面~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~12
5软件设计~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~13
参考文献~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~15
附录~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~16
6总结~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~21
致谢~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~22
结论
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，设置车以及车库门的运动属性。
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。
根据变量与变量或变量与动态画面的联系设定控制程序。
在设计中还要考虑场景的设置，比如说在进入单位之前会有警卫，车要进入需要等警卫杆收进去后才行。
车运动到某一距离后警卫杆继续运动回初始位置。
当车行驶到车库门前后，自动车库门向上运动，车进库后门自动向下运动。
通过设计程序来达到整个画面的自动监控。
MCGS软件控制效果清晰、直观，通过其动态画面可以实时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。
组态软件实现自动车库的控制
专业：
建筑电气 姓名：
王大义 指导教师：
马英杰
摘要
利用MCGS组态软件,采用模块的形式,制作出自动车库门的动态监控画面。
通过该监控画面，工作人员可以实时了解自动车库门的运行。
本文详细介绍了自动车库系统的结构、功能、工作原理及系统的软件设计方法。
可以及时准确地了解到车库的运行情况,并且加以控制。
该设计具有一定的理论研究和工程使用价值。
关键词：
组态软件，自动车库，监控
前言
随着人们经济生活水平的提高，城市汽车数量不断增加,停车难问题已经成为一个十分严峻的社会问题。
车库已成为人们日常生活中不可缺少的工具，自动车库更是不断的普及，其运行的可靠性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可将组态软件应用到自动车库的控制系统当中。
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。
设计内容与要求
2.1设计内容
利用组态软件,编写相应的控制程序实现对自动车库的控制，模拟现实中自动车库的运行情况。
2.2设计要求
（1）车行驶至警卫门前，警卫杆自动收缩车停止前进，当收缩完毕后，车继续行驶。
车行驶过警卫室后，警卫杆自动运动到初始位置，此时车继续运动。
（2）车行驶至门前，车感传感器接受特定信号，并向车库门发送信号，车库自动开门。
（3）车继续行驶进入车库内，车位传感器检测到车停到停车位置，向车库门发出关门信号，车库门自动下降，此时车库指示灯变红，代表车库内有车。
（4）车库内没车时，车库指示灯一直保持绿色。
设计思想
利用组态原件搭建车库门画面，把车设置为垂直移动。
方便对整个停车过程进行监控。
首先进行画面的基本组态，设定画面的视角。
由于是自动车库门的设计，故将整体画面定为垂直方向的，使车的运动和车库门的运动更加清楚明了。
同时在此次设计中将利用车的运动距离来控制车库门及警卫杆的运动。
当车行驶到某一坐标值时，车停止运动，此时警卫杆收缩，当收缩完毕后，车继续行驶，杆运动回初始位置。
当车运动到车库门前某一坐标值时，车库门自动上升，此时车继续行驶。
当车停在车库内后，车库门自动下降。
车库门关闭时，车库灯变红，代表车库当前是有车的。
在警卫门前也设置指示灯的目的是在实际中通过指示灯给要停车的人一个提示，绿灯表示对应的车库内没有车，现在可以去停车。
红灯表示对应的车库内有车，现在不可以去停车。
本次课设总共安排了四辆车，分别代表了三个运动形式。
车1、2是垂直运动，而车3、4是垂直运动一段距离后，分别向左、向右拐弯运动。
最后都停到车库内。
MCGS组态的设计
自动车库门控制系统画面设计了外车库门，内车库门，警卫杆，汽车还有车库信号灯。
用来模拟车库门自动升降的过程。
4.1变量定义
如表1所示
表1各变量的定义
变量名
类型
初值
备注
che1、2、3、4
开关
1
车1、2、3、4的可见度
che31、41
开关
0
水平运动车3、4可见度
che311、411
开关
0
拐弯后车3、4的可见度
data1、2、3、4
开关
0
车1、2、3、4中间变量
杆12
数值
0
警卫杆的运功
杆控制出
开关
0
控制杆的伸展
杆控制进
开关
0
控制杆的收缩
门1
数值
0
向上运动的车门
门11
数值
0
向下运动的车门
门2
数值
0
向上运动的车门
门22
数值
0
向下运动的车门
门3
数值
0
向上运动的车门
门33
数值
0
向下运动的车门
门4
数值
0
向上运动的车门
门44
数值
0
向下运动的车门
灯1、2、3、4
开关
0
库灯代表车库当前状态
车11、车22、
车33、车44
数值
0
车11、22、33、44的运动距离
车1、2、3、4
开关
0
车库内车的可见度
4.2各变量的动态设置如下
由于车1、2、3、4之间设置和门1、2、3、4之间设置有相似性，这里只介绍车1的设置和门1的设置。
4.2.1车的设置
图4.1
图4.2
图4.3
4.2.2警卫杆的设置
图4.4
4.2.3车库门的设置
图4.5
图4.6
4.2.4车库信号灯的设置
图4.7
4.3整体动态组态画面
如4.8图和4.9图所示
图4.8
图4.9
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。
设计中共分了10块运行策略，他们分别是门1、2、3、4的运动；车1、2、3、4的运动；车库信号灯的变换；警卫杆的运动。
具体程序将在附录中体现。
其中车1、2的运动形式相似，故将它们设置成一起行驶。
而车3、4它们前半部分的运动形式也形似，故也将它们设置成一起行驶。
但当行驶到车库1、2前时，车3、4分别向两边拐弯进入到各自的车库门内。
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。
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[J].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[J].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[J].张家口职业技术学院学报,2007.
[4]罗宇航.流行PLC使用程序级设计[M].西安：
西安电子科技大学出版社,2006.
附录
1.车1的运动
ifdata1=0then
杆控制进=1
车11=车11-5
if车11<-80then
车11=-80
data1=1
endif
endif
if杆控制进=0then
杆控制出=1
车11=车11-5
endif
if杆控制出=1then
车11=车11-5
if车11<-458then
车11=-458
车1=1
che1=1
endif
endif
2.车2的运动
ifdata2=0then
杆控制进=1
车22=车22-5
if车22<-80then
车22=-80
data2=1
endif
endif
if杆控制进=0then
杆控制出=1
车22=车22-5
endif
if杆控制进=1then
车22=车22-5
if车22<-458then
车22=-458
车2=1
che2=1
endif
endif
3.车3的运动
if门22=124then
ifdata3=0then
杆控制进=1
车33=车33-5
if车33<=-130then
车33=-130
data3=1
endif
endif
if杆控制进=0then
杆控制出=1
车33=车33-5
endif
if杆控制出=1then
车33=车33-5
if车33<=-400then
车3=-400
che3=1
endif
endif
endif
车3=0
ifche3=1then
che31=1
车31=车31-4
if车31<=-50then
车31=-50
che31=0
che311=1
endif
endif
ifche311=1then
车311=车311-4
if车311<=-80then
车311=-80
che311=0
车3=1
endif
endif
4.车4的运动
if门22=124then
ifdata4=0then
杆控制进=1
车44=车44-5
if车44<=-130then
车44=-130
data4=1
endif
endif
if杆控制进=0then
杆控制出=1
车44=车44-5
endif
if杆控制出=1then
车44=车44-5
if车44<=-400then
车4=-400
che4=1
endif
endif
endif
车4=0
ifche4=1then
che41=1
车41=车41+4
if车41>=50then
车41=50
che41=0
che411=1
endif
endif
ifche411=1then
车411=车411-4
if车411<=-80then
车411=-80
che411=0
车4=1
endif
endif
5.车库信号灯的变换
灯1=0
if门11=124then
灯1=1
endif
灯2=0
if门22=124then
灯2=1
endif
灯3=0
if门33=124then
灯3=1
endif
灯4=0
if门44=124then
灯4=1
endif
6.警卫杆的运动
if杆控制进=1then
杆12=杆12-4
if杆12<=-284then
杆12=-284
杆控制进=0
endif
endif
if杆控制出=1then
杆12=杆12+4
if杆12>=0then
杆12=0
杆控制出=0
endif
endif
7.门1的运动
if车11<-250then
门1=门1-5
if门1<-124then
门1=-124
endif
endif
if车11<-455then
门11=门11+5
if门11>124then
门11=124
endif
endif
8.门2的运动
if车22<-250then
门2=门2-5
if门2<-124then
门2=-124
endif
endif
if车22<-455then
门22=门22+5
if门22>124then
门22=124
endif
endif
9.门3的运动
if车31<=-50then
门3=门3-5
if门3<-124then
门3=-124
endif
endif
if门3=-124then
门33=门33+5
if门33>124then
门33=124
endif
endif
10.门4的运动
if车41>=50then
门4=门4-5
if门4<-124then
门4=-124
endif
endif
if门4=-124then
门44=门44+5
if门44>124then
门44=124
endif
endif
结论
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，设置车以及车库门的运动属性。
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。
根据变量与变量或变量与动态画面的联系设定控制程序。
在设计中还要考虑场景的设置，比如说在进入单位之前会有警卫，车要进入需要等警卫杆收进去后才行。
车运动到某一距离后警卫杆继续运动回初始位置。
当车行驶到车库门前后，自动车库门向上运动，车进库后门自动向下运动。
通过设计程序来达到整个画面的自动监控。
MCGS软件控制效果清晰、直观，通过其动态画面可以实时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。
致谢
毕业论文暂告收尾，这也意味着我在大学生活既将结束。
回首既往，自己一生最宝贵的时光能于这样的校园之中，能在众多学富五车、才华横溢的老师们的熏陶下度过，实是荣幸之极。
在这三年的时间里，我在学习上和思想上都受益非浅。
这除了自身努力外，与各位老师、同学和朋友的关心、支持和鼓励是分不开的。
本次设计中，非常感谢马老师在我大学的最后学习阶段给自己的指导，从最初的定题，到资料收集，到制图、写作、修改，再到论文定稿，老师给了我耐心的指导和无私的帮助。
为了指导我们的毕业论文，他们放弃了自己的休息时间，他的这种无私奉献的敬业精神令人钦佩，在此我向他门表示我诚挚的谢意。
同时，感谢所有任课老师和所有同学在这三年来给自己的指导和帮助，是他们教会了我专业知识，教会了我如何学习，如何做人。
正是由于他们，我才能在各方面取得显著的进步，在此向他们表示由衷的谢意
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