曹美媛 谷紅霞 覃鳳 周瑩

（廣東省肇慶市廣東理工學院 廣東省肇慶市 526100）

1 引言

隨著生活水平的提高，家長對嬰兒的看護日趨智能化，一款自動的嬰兒搖籃床，不僅可以提高寶寶的睡眠質量，同時可以讓家長解放雙手，有時間做自己的事情。作為一名新晉的寶媽，通過調研筆者發現市面上電動搖籃床的功能比較單一，多數只有音樂和搖擺的功能。因此本文設計了一種自動搖籃床，不僅集安撫音樂和搖擺功能于一體，同時還具備溫、濕度實時顯示、嬰兒啼哭警報、尿濕檢測和自動降溫等功能。并通過仿真實現。

2 系統功能

本文的工作流程圖如圖1，通過傳感器檢測寶寶是否過熱、尿濕或啼哭，如果檢測到過熱，則自動開啟風機降溫；尿濕則指示燈亮提醒看護者更換；啼哭則自動開啟音樂和搖籃安撫寶寶情緒。搖籃有3 檔調節，可通過PLC 中的PLSR 指令實現，在指令中可以設置脈沖頻率、脈沖總數、和發出脈沖的輸出點，修改參數則可實現搖籃的頻率和幅度的。

3 全虛擬仿真平臺搭建

3.1 必備軟件

（1）GX Works2；

（2）組態王6.55；

（3）Microsoft Office Access（Microsoft Office 2010）；

（4）MX OPC Server 6.04；

（5）操作系統：Win7 64 位。

3.2 MX OPC Server和PLC連接配置

圖1：自動搖籃床工作流程圖

圖3：OPC 中新建軟元

圖4：組態王中新建OPC 服務器

圖6：GX Works 軟元件監控

在GX Works2 里面編輯好PLC 程序，點擊在線模擬，GX Works2 自帶的模擬器是 GX Simulator2。然后打開MX OPC Configurator 軟件進行數據庫配置，在“New MX Device”里找到本次使用的PLC 型號進行連接，如圖2。

在新建的PLC 設備里面進行軟元件分組，每個軟元件組中可以新建Tag，這個Tag 值就是與GX Works2 中相對應的地址，如圖3。按照搖籃床所需變量在OPC 中建好之后，點擊Start 開始運行監控。

3.3 MX OPC Server和組態王連接配置

組態王中為OPC 提供了專門的接口程序，在左側的菜單欄中選擇OPC 服務器，新建一個設備選擇Mitsubish.MXOPC.6，并選擇同步讀、同步寫，點擊確定按鈕，建立OPC 連接，如圖4。然后在組態王的數據詞典中新建I/O 變量：輸入變量名，選擇I/O 離散，連接設備選擇剛新建的Mitsubish.MXOPC.6，寄存器選擇相應值如X、Y、M 等，即對應自動搖籃床程序當中的軟元件。

4 自動搖籃床聯合仿真驗證

組態王、PLC 軟件和OPC 連接配置好后，打開組態王新建嬰兒自動搖籃床畫面，繪制搖籃、開關按鈕等并做好動畫鏈接，如圖5。由于組態中傳感器并無動畫鏈接，所以在搖籃上方將當前溫濕度等信息通過鍵入數值來模擬傳感器工作。全部模塊畫好后保存并切換到view 畫面，按下開關機按鈕，則組態王中開機指示燈亮。在按鈕按下去的同時，可以看到GX Works2 監視畫面中的M0（鏈接組態中按鈕）、Y1（鏈接組態中開機指示燈）的值都由0 變為1，如圖6，實現了組態王和PLC 軟件的實時數據傳送。此實驗表明基于OPC 的組態王和PLC 軟件聯合仿真方法確實可行。

5 結束語

本文討論的基于OPC 技術的嬰兒自動搖籃床仿真方法，將組態王作為上位機，PLC 軟件作為下位機，上位機和下位機之間采用OPC 協議訊通，實現了自動搖籃床的聯合仿真，本文為自動搖籃床的完善提供了一些思路，更為電氣類的綜合實習實驗提供了簡單經濟的方法，有助于解決實驗設備不足的問題。