曹美媛 谷紅霞 覃鳳 周瑩

（廣東省肇慶市廣東理工學(xué)院 廣東省肇慶市 526100）

1 引言

隨著生活水平的提高，家長(zhǎng)對(duì)嬰兒的看護(hù)日趨智能化，一款自動(dòng)的嬰兒搖籃床，不僅可以提高寶寶的睡眠質(zhì)量，同時(shí)可以讓家長(zhǎng)解放雙手，有時(shí)間做自己的事情。作為一名新晉的寶媽，通過調(diào)研筆者發(fā)現(xiàn)市面上電動(dòng)搖籃床的功能比較單一，多數(shù)只有音樂和搖擺的功能。因此本文設(shè)計(jì)了一種自動(dòng)搖籃床，不僅集安撫音樂和搖擺功能于一體，同時(shí)還具備溫、濕度實(shí)時(shí)顯示、嬰兒啼哭警報(bào)、尿濕檢測(cè)和自動(dòng)降溫等功能。并通過仿真實(shí)現(xiàn)。

2 系統(tǒng)功能

本文的工作流程圖如圖1，通過傳感器檢測(cè)寶寶是否過熱、尿濕或啼哭，如果檢測(cè)到過熱，則自動(dòng)開啟風(fēng)機(jī)降溫；尿濕則指示燈亮提醒看護(hù)者更換；啼哭則自動(dòng)開啟音樂和搖籃安撫寶寶情緒。搖籃有3 檔調(diào)節(jié)，可通過PLC 中的PLSR 指令實(shí)現(xiàn)，在指令中可以設(shè)置脈沖頻率、脈沖總數(shù)、和發(fā)出脈沖的輸出點(diǎn)，修改參數(shù)則可實(shí)現(xiàn)搖籃的頻率和幅度的。

3 全虛擬仿真平臺(tái)搭建

3.1 必備軟件

（1）GX Works2；

（2）組態(tài)王6.55；

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

（4）MX OPC Server 6.04；

（5）操作系統(tǒng)：Win7 64 位。

3.2 MX OPC Server和PLC連接配置

圖1：自動(dòng)搖籃床工作流程圖

圖3：OPC 中新建軟元

圖4：組態(tài)王中新建OPC 服務(wù)器

圖6：GX Works 軟元件監(jiān)控

在GX Works2 里面編輯好PLC 程序，點(diǎn)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(jìn)行數(shù)據(jù)庫配置，在“New MX Device”里找到本次使用的PLC 型號(hào)進(jìn)行連接，如圖2。

在新建的PLC 設(shè)備里面進(jìn)行軟元件分組，每個(gè)軟元件組中可以新建Tag，這個(gè)Tag 值就是與GX Works2 中相對(duì)應(yīng)的地址，如圖3。按照搖籃床所需變量在OPC 中建好之后，點(diǎn)擊Start 開始運(yùn)行監(jiān)控。

3.3 MX OPC Server和組態(tài)王連接配置

組態(tài)王中為OPC 提供了專門的接口程序，在左側(cè)的菜單欄中選擇OPC 服務(wù)器，新建一個(gè)設(shè)備選擇Mitsubish.MXOPC.6，并選擇同步讀、同步寫，點(diǎn)擊確定按鈕，建立OPC 連接，如圖4。然后在組態(tài)王的數(shù)據(jù)詞典中新建I/O 變量：輸入變量名，選擇I/O 離散，連接設(shè)備選擇剛新建的Mitsubish.MXOPC.6，寄存器選擇相應(yīng)值如X、Y、M 等，即對(duì)應(yīng)自動(dòng)搖籃床程序當(dāng)中的軟元件。

4 自動(dòng)搖籃床聯(lián)合仿真驗(yàn)證

組態(tài)王、PLC 軟件和OPC 連接配置好后，打開組態(tài)王新建嬰兒自動(dòng)搖籃床畫面，繪制搖籃、開關(guān)按鈕等并做好動(dòng)畫鏈接，如圖5。由于組態(tài)中傳感器并無動(dòng)畫鏈接，所以在搖籃上方將當(dāng)前溫濕度等信息通過鍵入數(shù)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(guān)機(jī)按鈕，則組態(tài)王中開機(jī)指示燈亮。在按鈕按下去的同時(shí)，可以看到GX Works2 監(jiān)視畫面中的M0（鏈接組態(tài)中按鈕）、Y1（鏈接組態(tài)中開機(jī)指示燈）的值都由0 變?yōu)?，如圖6，實(shí)現(xiàn)了組態(tài)王和PLC 軟件的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)傳送。此實(shí)驗(yàn)表明基于OPC 的組態(tài)王和PLC 軟件聯(lián)合仿真方法確實(shí)可行。

5 結(jié)束語

本文討論的基于OPC 技術(shù)的嬰兒自動(dòng)搖籃床仿真方法，將組態(tài)王作為上位機(jī)，PLC 軟件作為下位機(jī)，上位機(jī)和下位機(jī)之間采用OPC 協(xié)議訊通，實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)搖籃床的聯(lián)合仿真，本文為自動(dòng)搖籃床的完善提供了一些思路，更為電氣類的綜合實(shí)習(xí)實(shí)驗(yàn)提供了簡(jiǎn)單經(jīng)濟(jì)的方法，有助于解決實(shí)驗(yàn)設(shè)備不足的問題。