基于MCGS對(duì)控制系統(tǒng)的應(yīng)用研究

王大中 魏大慧 宋建濤 崔浩然 伍紹杰

摘要：隨著汽車保有量的增加，利用有限的停車面積最大限度增加停車車位數(shù)量的立體車庫(kù)正是順應(yīng)了社會(huì)的需求的產(chǎn)物。當(dāng)前國(guó)內(nèi)外多層立體停車庫(kù)大多采用了PLC、PC并且通過MCGS組態(tài)軟件進(jìn)行畫面監(jiān)控，控制組態(tài)界面即可模擬汽車存取的整個(gè)過程。本文首先介紹了MCGS的特點(diǎn)以及運(yùn)行環(huán)境，然后通過編寫程序建立多層立體停車庫(kù)控制系統(tǒng)監(jiān)測(cè)畫面，最后運(yùn)用劫CGS接合PLC硬件設(shè)施對(duì)多層立體停車庫(kù)進(jìn)行仿真，以至于達(dá)到正常存取車輛的目的。

關(guān)鍵詞：車庫(kù);控制;PLC

一、開發(fā)工具的介紹

MCGS軟件是基于Windows操作平臺(tái)的模擬仿真軟件，操作簡(jiǎn)單，準(zhǔn)確性高，使用方式靈活，并且可以實(shí)現(xiàn)操作系統(tǒng)工作過程的可視化模擬仿真。多層立體停車庫(kù)的控制系統(tǒng)由上位機(jī)與下位機(jī)組合而成，通過計(jì)算機(jī)控制端與可編程控制器合作形成了總體系統(tǒng)。多層立體停車庫(kù)的監(jiān)測(cè)管理系統(tǒng)是采用組態(tài)軟件來完成實(shí)現(xiàn)的，首先是進(jìn)行相應(yīng)的程序編寫，得到多層立體停車庫(kù)的應(yīng)用操作系統(tǒng)，然后創(chuàng)建用戶數(shù)據(jù)庫(kù)，最后在組態(tài)運(yùn)行環(huán)境下，得到最后的結(jié)果。

二、調(diào)試及仿真

（一）組態(tài)軟件的設(shè)計(jì)步驟

在進(jìn)行組態(tài)軟件設(shè)計(jì)時(shí)首先需要建立一個(gè)工程項(xiàng)目，然后在該工程中進(jìn)行元器件的模擬以及相關(guān)功能的設(shè)計(jì)，如圖1為MCGS的總體設(shè)計(jì)步驟。

MCGS組態(tài)軟件的設(shè)計(jì)流程是：收集相關(guān)材料參數(shù)、創(chuàng)建軟件初始運(yùn)行界面、構(gòu)造實(shí)時(shí)用戶數(shù)據(jù)庫(kù)、定義相關(guān)變量、完成工程動(dòng)畫的連接、調(diào)試、運(yùn)行。該系統(tǒng)具體的設(shè)計(jì)步驟如下：

1）創(chuàng)建組態(tài)界面

進(jìn)入畫面開發(fā)系統(tǒng)后，可以在圖像開發(fā)窗口進(jìn)行創(chuàng)建所需要的工程，并能生成動(dòng)態(tài)演示畫面。MCGS工控組態(tài)軟件中含有豐富的編輯操作可以從圖形對(duì)象到界面的更改，并且可以僅通過鼠標(biāo)、鍵盤等現(xiàn)有設(shè)施完成，同時(shí)還具備控制對(duì)象的色彩調(diào)節(jié)能力，可以進(jìn)行內(nèi)部填充和外部線性屬性改變等操作功能。

2）定義相關(guān)設(shè)備

在外部設(shè)備與上位機(jī)的通訊過程中，采用數(shù)據(jù)串行通信的方式進(jìn)行交換。組態(tài)軟件只能在外部設(shè)備的定義條件得到確定后，才能進(jìn)行輸入輸出變量的數(shù)據(jù)交換。

3）構(gòu)造數(shù)據(jù)庫(kù)

數(shù)據(jù)庫(kù)作為該工程項(xiàng)目中的核心，將有MCGS組態(tài)軟件進(jìn)行建立，其功能是通過控制端顯示屏以動(dòng)態(tài)畫面的形式模擬工程現(xiàn)場(chǎng)的運(yùn)行情況，在已經(jīng)構(gòu)建數(shù)據(jù)庫(kù)的基礎(chǔ)上，工程人員可以在PC端將指令迅速的傳送至工程現(xiàn)場(chǎng)，數(shù)據(jù)庫(kù)是溝通PLC與MCGS的橋梁。

（二）監(jiān)測(cè)系統(tǒng)界面

通過控制界面可以選擇所要存入的車位，根據(jù)提示按鈕可以自動(dòng)存取不同車位的車輛，然后點(diǎn)擊復(fù)位按鍵完成載車傳送板的復(fù)位。

（三）操作系統(tǒng)運(yùn)行前的調(diào)試

1）根據(jù)已有的PLC接線原理圖，連接好相關(guān)硬件設(shè)施;

2）將PLC的電源連接，打開系統(tǒng)并進(jìn)行加載運(yùn)行，監(jiān)測(cè)其運(yùn)行是否正常，若出現(xiàn)錯(cuò)誤，立即切斷電源防止PLC的燒毀;

3）將PC端與PLC相連接，進(jìn)行數(shù)據(jù)的傳輸，同時(shí)使用STEP7軟件，將梯形圖程序傳入;

4）根據(jù)工程項(xiàng)目的規(guī)定，通過監(jiān)測(cè)畫面來監(jiān)測(cè)其梯形圖運(yùn)行的狀態(tài);

5）將PLC編程頁面關(guān)閉，切換至組態(tài)軟件運(yùn)行畫面，在此畫面下再對(duì)停車狀態(tài)進(jìn)行檢測(cè);

6）觀測(cè)實(shí)時(shí)監(jiān)控畫面，并且密切注意相關(guān)電機(jī)的運(yùn)行，若發(fā)現(xiàn)運(yùn)行不同步，則立即進(jìn)行檢查。

（四）仿真模擬

在進(jìn)入MCGS運(yùn)行環(huán)境中，此時(shí)控制系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài)，程序處于初始運(yùn)行狀態(tài)，當(dāng)想要存入2號(hào)車位時(shí)，按下2號(hào)存車按鍵，此時(shí)5號(hào)、7號(hào)傳送板會(huì)同時(shí)向右移動(dòng)一個(gè)車位，給2號(hào)車位傳送板下降留有空間，當(dāng)車輛進(jìn)入停車庫(kù)，點(diǎn)擊復(fù)位按鍵，2號(hào)車位傳送板將會(huì)按照原來路線上升至初始位置，當(dāng)2號(hào)車位復(fù)位至初始位置后，5號(hào)、7號(hào)傳送板會(huì)向左傳送至初始位置，完成復(fù)位工作，如圖2所示。

三、結(jié)論

這一章節(jié)主要描述了組態(tài)軟件監(jiān)測(cè)程序設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)，首先介紹了MCGS的特點(diǎn)以及運(yùn)行環(huán)境，然后通過編寫程序建立多層立體停車庫(kù)控制系統(tǒng)監(jiān)測(cè)畫面，最后運(yùn)用MCGS接合PLC硬件設(shè)施對(duì)多層立體停車庫(kù)進(jìn)行仿真，結(jié)果表示，本系統(tǒng)可以達(dá)到正常存取車輛的目的。

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