王麗艷

摘要 本文論述了利用“組態(tài)王”軟件和PLC開發(fā)自動控制系統(tǒng)的過程和方法，通過“車庫門自動控制系統(tǒng)”的設(shè)計，模擬仿真常用的PLC控制方式。通過上位機紐態(tài)王軟件完成畫面的設(shè)計，主畫面可以方便的對現(xiàn)場參數(shù)進行設(shè)置，對被控對象（現(xiàn)場設(shè)備）進行操作，與PLC相結(jié)合，可以實現(xiàn)對車庫門的雙重控制，該系統(tǒng)采用串行數(shù)據(jù)傳輸，以實現(xiàn)遠程數(shù)據(jù)采集。

【關(guān)鍵詞】組態(tài)王 自動控制 數(shù)據(jù)采集

隨著國民經(jīng)濟的發(fā)展，人們需要對自動門的開關(guān)、鍋爐的溫度、壓力、流量等進行監(jiān)測和控制，采用組態(tài)控制技術(shù)來對他們進行控制不僅節(jié)約了硬件開發(fā)時間，更提高了工業(yè)控制系統(tǒng)的可靠性和安全性。

本課題采用組態(tài)（Configuration）控制技術(shù)和PLC （Programmable Logical Controller）相結(jié)合，立足于建立一個具有控制層、監(jiān)控層、管理層三層結(jié)構(gòu)的綜合控制系統(tǒng)，使用工控機控制系統(tǒng)和組態(tài)王軟件，在計算機上實現(xiàn)對現(xiàn)場的實時監(jiān)測與控制。

本文以車庫自動門控制為例，完成自動控制系統(tǒng)的設(shè)計。本控制系統(tǒng)硬件采用三菱FX2N系列PLC作為核心控制部件，上位機軟件采用北京亞控公司的“組態(tài)王”。軟硬件采用模塊化設(shè)計，結(jié)構(gòu)與功能設(shè)計合理，操作簡單，智能化程度高，具有較強的抗干擾能力。

1 控制系統(tǒng)構(gòu)成

控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)如圖1所示，由人機界面和PLC組成，PLC一方面要對整個過程進行控制;另一方面，還要通過RS485串口通信電纜與上位機進行通信，接受操作者發(fā)出的命令。PLC完成對現(xiàn)場設(shè)備的控制和對現(xiàn)場信號的采集，人機界面主要完成參數(shù)的設(shè)定和一些數(shù)據(jù)的監(jiān)控。

2 控制系統(tǒng)的設(shè)計

2.1 系統(tǒng)控制要求

（1）車庫內(nèi)和車庫外設(shè)有手動控制開關(guān)，可以手動控制門的開門、關(guān)門和停止;

（2）車到門前，車燈閃爍，車位傳感器收到車燈亮、滅信號后，車庫門自動上卷，動作指示燈亮;

（3）門上行碰到上限位開關(guān)，門全部打開，此時停止上行;

（4）車進入車庫，車位傳感器檢測到車停在車位，延時5秒，門自動下行，動作指示燈亮;

（5）門下行碰到下限位開關(guān)，門全部關(guān)閉，此時停止下行;

（6）在計算機中顯示車庫工作狀態(tài)。

2.2 控制系統(tǒng)I/O配置

車庫自動門控制系統(tǒng)除了車庫、卷簾門、汽車外還有10個按鈕、2個傳感器、2個限位開關(guān)2個接觸器和一個動作指示燈。即有14個開關(guān)量控制信號需要輸入到計算機，分別是啟動按鈕、停止按鈕、手動、自動、外部開門、外部停止、外部關(guān)門、內(nèi)部開門、內(nèi)部停止、內(nèi)部關(guān)門、車感信號、車位信號、上限位開關(guān)、下限位開關(guān);有3個開關(guān)量控制信號需要輸出到控制系統(tǒng)，分別是車庫門上卷接觸器、車庫門下卷接觸器和動作指示。

系統(tǒng)I/O配置如表1所示。離散量通過三菱PLC-485MR輸入和輸出，并能進行遠程監(jiān)視與控制。

2.3 基于“組態(tài)王”的系統(tǒng)變量定義

通過數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)詞典對系統(tǒng)所用變量（表1中的變量）進行定義，實現(xiàn)上位機與PLC的數(shù)據(jù)交換。此外，為了在程序中對當前車庫門運行狀態(tài)進行識別，還需要建立以下幾個變量：“門移動參數(shù)”、“車移動參數(shù)”、“定時器”、“定時器復位”、“次數(shù)”。其中：

“車移動參數(shù)”、“門移動參數(shù)”為內(nèi)存實型，初始值為O，最大值為100。

“次數(shù)”為內(nèi)存整型，初始值為O，最大值為10。

“定時器”和“定時器復位”為內(nèi)存離散，初始值為關(guān)。

2.4 控制系統(tǒng)運行主畫面設(shè)計

車庫自動門控制系統(tǒng)運行主畫面既可以通過手動按鈕完成門的開關(guān)，也可以通過檢測車的位置的傳感器的狀態(tài)來控制門的開關(guān)，實現(xiàn)自動控制。

2.5 應用程序語言的編寫

if（＼＼本站點＼自動=1&&＼＼本站點＼動作指示=0）

{＼＼本站點＼車移參數(shù)=＼＼本站點＼車移參數(shù)+1;}

if（＼＼本站點＼車移參數(shù)>79&&＼＼本站點＼車移參數(shù)<=90）

{＼＼本站點＼車感傳感器=1;}

if{＼＼本站點＼自動=1&&＼＼本站點＼車感傳感器=1）

{＼＼本站點＼下限位開關(guān)=O：＼＼本站點＼上卷接觸器=1：＼＼本站點＼動作指示=1;＼＼本站點＼門移參數(shù)=＼＼本站點＼門移參數(shù)-10;}

if（＼＼本站點＼門移參數(shù)==O&&＼＼本站點＼自動==1）

{＼＼本站點＼動作指示=O：＼＼本站點＼上卷接觸器=O：＼＼本站點＼上限位開關(guān)=1：＼＼本站點＼車移參數(shù)=＼＼本站點＼車移參數(shù)+1：}

if（＼＼本站點＼門移參數(shù)==O&&＼＼本站點＼自動==1&&＼＼本站點＼車移參數(shù)>=90）

{＼＼本站點＼車感傳感器=o;}

if（＼＼本站點＼車移參數(shù)==100&&＼＼本站點＼自動==1）

{＼＼本站點＼定時器=1;＼＼本站點＼車位傳感器=1：}

if（＼＼本站點＼定時器==1）

{＼＼本站點＼次數(shù)=＼＼本站點＼次數(shù)+1=if（＼＼本站點＼次數(shù)==5）＼＼本站點＼定時器復位=1：}

if（＼＼本站點＼車位傳感器==1&&＼＼本站點＼定時器復位==1&&＼＼本站點＼自動==1）

{＼＼本站點＼上限位開關(guān)=O：＼＼本站點＼動作指示=1：＼＼本站點＼下卷接觸器=1：＼＼本站點＼門移參數(shù)=＼＼本站點＼門移參數(shù)+10;}

if（＼＼本站點＼門移參數(shù)==100&&＼＼本站點＼自動==1）

{＼＼本站點＼動作指示=0：＼＼本站點＼下卷接觸器=O;＼＼本站點＼下限位開關(guān)=1;}

3 系統(tǒng)運行與調(diào)試

車到門前車燈閃爍，車燈閃爍三次后車感傳感器接通，車感信號燈亮，車庫門自動打開，動作指示燈亮，當車庫門完全打開，上限位開關(guān)接通，動作指示燈滅，車進入車庫，車感信號燈滅，當車進入車庫停到正確位置，車位傳感器接通，車位信號燈亮，此時啟動定時器開始計時，5秒鐘之后，車庫門自動關(guān)閉。

4 結(jié)束語

系統(tǒng)測試和運行結(jié)果表明：該系統(tǒng)能自動控制車庫門的運行，且系統(tǒng)操控界面友好、使用方便，實現(xiàn)了自動門的實時監(jiān)測和自動控制，本控制系統(tǒng)可以應用于對車庫門的集中管理。

參考文獻

[1]袁秀英.組態(tài)控制技術(shù)[M].北京：電子工業(yè)出版社，2003.