【正文】 止下降。 圖 44 輸出端口外部連線圖 圖 43 輸入端口外部連線圖 圖 42 三號位 SCR 指令梯形圖 唐 山 學(xué) 院 畢 業(yè) 設(shè) 計 23 MCGS 組態(tài)軟件設(shè)計 利用 MCGS 可視化仿真技術(shù)，可以實現(xiàn)滿足要求的仿真界面，能提供一個多角度、多層次的觀察仿真過程。當(dāng)然 MCGS 的設(shè)計制作也一定要知道自己的設(shè)計目的，這樣在畫圖和添加變量時才能有自己的想法而不會因為目的不明確不能完成相應(yīng)的邏輯功能。 2. 建立用戶窗口 工欲善其事，必先利其器，畫圖前必須建立用戶窗口才可以。 3. 腳本的編寫 要實現(xiàn)動畫邏輯效果就必須編寫腳本程序，將相應(yīng)的邏輯塊連接起來。 4. 模擬運行 不管是離線還是聯(lián)機(jī)， MCGS 都需要模擬運行環(huán)境。 [10] MCGS 工程畫面的實現(xiàn) 首先， 打開 MCGS 組態(tài)環(huán)境，在用戶窗口新建窗口，空白區(qū)域出現(xiàn)窗口 0，唐 山 學(xué) 院 畢 業(yè) 設(shè) 計 24 這個窗口就是我們以后畫圖用的窗口，當(dāng)然如果需要的話我們也可以建立多個窗口，不同的窗口之間可以用的相同的變量交互控制，形成主從關(guān)系。 再然后， 在 “用戶窗口 ”中，選中 “升降愛橫移式 立體車庫監(jiān)控系統(tǒng) ”，點擊右鍵，選擇下拉菜單中的 “設(shè)置為啟動窗口 ”選項，將該窗口設(shè)置為運行時自動加載的窗口，如圖 47 所示。其中第一層車位用的是水平移動，第二層車位用的是垂直移動，數(shù)碼顯示用的是顏色填充，汽車的送入車位用的是可見度的變化。腳本是使用一種特定的描述性語言，依據(jù)一定的格式編寫的可執(zhí)行文件。 要實現(xiàn)動畫效果要進(jìn)行如下 操作：。在腳本程序中，你需要用 IF THEN 以及 ENDIF 語句來實現(xiàn)變量間的邏輯關(guān)系。 圖 48 車庫組態(tài)示意圖 圖 47 窗口的屬性設(shè)置 唐 山 學(xué) 院 畢 業(yè) 設(shè) 計 26 最后， 上面已經(jīng)畫好了車庫的基本形狀，同時各種構(gòu)件的屬性也做了相應(yīng)的設(shè)置。如果想讓圖形可以實現(xiàn)動畫表現(xiàn)的話，你需要在你畫出的圖形的屬性中給出要實現(xiàn)的動畫狀態(tài)，有填充顏色、水平移動、 垂直移動、大小變化、可見度、閃爍等動畫動作。 然后， 在屬性窗口中改變窗口名稱為“升降橫移式立體車庫”，并將“最大化顯示”選 中。在模擬運行時不用設(shè) 置通道，只要腳本正確就可以實現(xiàn)想要的動畫。要實現(xiàn)移動閃爍等一些動畫效果必須要在循環(huán)策略里寫出相應(yīng)的程序。在用戶窗口中通過將相應(yīng)的構(gòu)建鏈接起來實現(xiàn)自己的功能圖。首先必須明確需要實現(xiàn)的內(nèi)容制作升降橫移式立體車庫的仿真。達(dá)到可以在較短的開發(fā)周期內(nèi)、以較少的代價完成較好的效果。 圖 41 選車按鈕程序梯形圖 唐 山 學(xué) 院 畢 業(yè) 設(shè) 計 22 可編程控制器的外部接線圖設(shè)計 各個輸入端口的外部連線圖如下圖 43 所示，進(jìn)行外部實驗連接時可按照下圖進(jìn)行輸入端口的外部連線。第二條是當(dāng) 1 號右移時 3 號可以下降。 下圖 42 給出了包含 SCR指令的梯形圖程序，圖上說明當(dāng) =1 時則執(zhí)行SCR 下邊的程序，若 =0 則跳過 SCR段程序。同時使用 SCR時有以下限制 :不能在不同的程序中使用相同的 S 位，如 PLC 控制的流程有兩部分，則這兩部分之間不能用相同的 S 位，否則兩部分的流程會混串。 SCRE是標(biāo)記 該順序控制段的結(jié)束。選車按鈕程序梯形圖如圖 41 所示。同時也節(jié)省了投資成本，由于是一個按鈕還方便維護(hù)。 表 42 I/O 分配 輸入 功能 輸出 功能 1 號車檢 1 號左移 2 號車檢 2 號左移 3 號車檢 3 號上升 4 號車檢 4 號上升 5 號車檢 5 號上升 1 號限位 1 號右移 2 號限位 2 號右移 3 號限位 3 號下降 4 號限位 4 號下降 5 號限位 5 號下降 6 號限位 開門 存車 關(guān)門 取車 數(shù)碼顯示 確定 數(shù)碼顯示 輸入 數(shù)碼顯示 門左限位開關(guān) 數(shù)碼顯示 門 右 限位開關(guān) 本設(shè)計通過按鈕 實現(xiàn)車位的選擇， 當(dāng)每次按下 時會產(chǎn)生一個上升沿，上升沿接到 INC_B 指令的使能端 EN，每次有上升沿時 QB1 就自動加 1。本設(shè)計是控制立體車庫，需要有較高處理能力以及可靠的通信能力，所以本設(shè)計選用 S7200 系列的 CPU226 模塊。內(nèi)置高速計數(shù)器，具有 PID 控制器的功能。例如， CPU226 模塊的 I/O 總數(shù)為 40 點。本次設(shè)計用到的 S7200 價格便宜，并且可以滿足本設(shè)計的需求。 5. 對 PLC 價格的考慮 PLC 的價格可謂是差距天地之分，便宜的僅幾百，貴的則上萬。從應(yīng)用角度出發(fā)，通?？砂纯刂乒δ芑蜉斎胼敵鳇c數(shù)選型。設(shè)計階段，由于用戶應(yīng)用程序還未編制，因此，程序容量在設(shè)計階段是未知的，需在程序調(diào)試之后才知道。 在進(jìn)行可編程邏輯控制器的選擇時要 詳細(xì)分析工藝過程的特點、控制要求，明確控制任務(wù)和范圍確定所需的操作和動作，然后根據(jù)控制要求，估算輸入輸出點數(shù)、所需存儲器容量、確定可編程邏輯控制器的功能、外部設(shè)備特性等，最后選擇有較高性能價格比的可編程邏輯控制器和設(shè)計相應(yīng)的控制系統(tǒng)。這些元件的種類與數(shù)量越多，表示 PLC 的存儲和處理各種信息的能力越強(qiáng)。PLC 用戶手冊一般給出執(zhí)行各條指令所用的時間，可以通過比較各種 PLC 執(zhí)行相同的操作所用的時間，來衡量掃描速度的快慢。 2. I/O 點數(shù) 輸入 /輸出（ I/O）點數(shù)是 PLC 可以接受的輸入信號和輸出信號的總和，是衡量 PLC 性能的重要指標(biāo)。 唐 山 學(xué) 院 畢 業(yè) 設(shè) 計 17 4 升降橫移式立體車庫具體設(shè)計 可編程邏 輯控制器的選擇與設(shè)計 可編程邏輯控制器的選擇 對可編程邏輯控制器的選擇要首先了解可編程控制器的主要性能指標(biāo)，才能進(jìn)行合理的選擇。 強(qiáng)大的網(wǎng)絡(luò)功能 ： MCGS 嵌入版具有強(qiáng)大的網(wǎng)絡(luò)通訊功能，支持串口通訊、Modem串口通訊、以太網(wǎng) TCP/IP 通訊，不僅可以方便快捷的實現(xiàn)遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)傳輸，還可以與網(wǎng)絡(luò)版相結(jié)合通過 Web 瀏覽功能，在整個企業(yè)范圍內(nèi)瀏覽監(jiān)測到所有生產(chǎn)信息，實現(xiàn)設(shè)備管理和企業(yè)管理的集成。 豐富、生動的多媒體畫面 ： 以圖像、圖符、報表、曲線等多種形式，為操作員及時提供系統(tǒng)運行中的狀態(tài)、品質(zhì)及異常報警等相關(guān)信息；用大小變化、顏色改變、明暗閃爍、移動翻轉(zhuǎn)等多種手段，增強(qiáng)畫面的動態(tài)顯示效果；對圖元、圖符對象定義相應(yīng)的狀態(tài)屬性，實現(xiàn)動畫效果。包括編寫控制程序（ if?then腳本程序），選用各種功能構(gòu)件，如：數(shù)據(jù)提取、歷史曲線、定時器、配方操作、多媒體輸出等。用戶窗口：本窗口主要用于設(shè)置工程中人機(jī)交互的界面，諸如：生成各種動畫顯示畫面、報警輸出、數(shù)據(jù)與曲線圖表等。在主控窗口中可以放置一個設(shè)備窗口和多個用戶窗口，負(fù)責(zé)調(diào)度和管理這些窗口的打開或關(guān)閉。 MCGS 組態(tài)軟件所建立的工程由主控窗口、設(shè)備窗口、用戶窗口、實時數(shù)據(jù)庫和運行策略五部分構(gòu)成，每一部分分別進(jìn)行組態(tài)操作，完成不同的工作，具有不同的特性。 MCGS 為用戶提供了解決實際工程問題的完整方案和開發(fā)平臺，它充分利用了 Windows 圖形功能完備、界面一致性好、易學(xué)易用的特點，比以往使用專用機(jī)開發(fā)的工業(yè)控制系統(tǒng)更具有通用性，在自動化領(lǐng)域有著更廣泛的應(yīng)用。 MCGS 嵌入版是在 MCGS 通用版的基礎(chǔ)上開發(fā)的，專門應(yīng)用于嵌入式計算唐 山 學(xué) 院 畢 業(yè) 設(shè) 計 14 機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)的組態(tài)軟件， MCGS 嵌入版包括組態(tài)環(huán)境和運行環(huán)境兩部分，它的組態(tài)環(huán)境能夠在基于 Microsoft 的各種 32 位 Windows 平臺上運行，運行環(huán)境則是在實時多任務(wù)嵌入式操作系統(tǒng) WindowsCE中運行。 PLC 的應(yīng)用領(lǐng)域仍在擴(kuò)展，在日本， PLC 的應(yīng)用范圍已從傳統(tǒng)的產(chǎn)業(yè)設(shè)備和機(jī)械的自動控制，擴(kuò)展到以下應(yīng)用領(lǐng)域：中小型過程控制系統(tǒng)、遠(yuǎn)程維護(hù)服務(wù)系統(tǒng)、節(jié)能監(jiān)視控制系統(tǒng)，以及與生活關(guān)連的機(jī)器、與環(huán)境關(guān)連的機(jī)器，而且均有急速的上升趨勢。數(shù)據(jù)處理一般用于大型控制系統(tǒng)，如無人控制的柔性制造系統(tǒng)；也可用于過程控制系統(tǒng)，如造紙、冶金、食品工業(yè)中的一些大型控制系統(tǒng)。 PID 處理一般是運行專用的 PID 子程序。 4. 過程控制 唐 山 學(xué) 院 畢 業(yè) 設(shè) 計 13 過程控制是指對溫度、壓力、流量等模擬量的閉環(huán)控制。 3. 運動控制 PLC 可以用于圓周運動或直線運動的控制。如注塑機(jī)、印刷機(jī)、訂書機(jī)械、組合機(jī)床、磨床、包裝生產(chǎn)線、電鍍流水線等。 6. 維修工作量小，維修方便 PLC 的 故障率很低，且有完善的自診斷和顯示功能。這種編程方法很有規(guī)律，很容易掌握。 4. 可靠性高，抗干擾能力強(qiáng) PLC 用軟件代替大量的中間繼電器和時間繼電器，僅剩下與輸入和輸出有關(guān)的少量硬件元件，接線可減少到繼電器控制系統(tǒng)的 1/101/100，因觸點接觸不良造成的故障大為減少。 3. 硬件配套齊全，用戶使用方便，適應(yīng)性強(qiáng) PLC 產(chǎn)品已經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化、系列化、模塊化，配備有品種齊全的各種硬件裝置供用戶選用，用戶能靈活方便地進(jìn)行系統(tǒng)配置，組成不同功能、不同規(guī)模的系統(tǒng)。另外，可在線修改程序，改變控制方案而不拆動硬件。 3. 輸出刷新階段 當(dāng)掃描用戶程序結(jié)束后，可編程邏輯控制器就進(jìn)入輸出刷新階段。 2. 用戶程序執(zhí)行階段 在用戶程序執(zhí)行階段，可編程邏輯控制器總是按由上而下的順序依次地掃描用戶程序 (梯 形圖 )。完成上述三個階段稱作一個掃描周期。一般說的存儲容量也指的是用戶存儲器，它的讀寫速度也是一個重要的指標(biāo)。它的處理速度是 PLC 性能的一個重要指標(biāo)。如果沒有一個良好的、可靠的電源系統(tǒng)是無法正常工作的，因此，可編程邏輯控制器的制造商對電源的設(shè)計和制造也十分重視。 20 世紀(jì) 80 年代初 ， 可編程控制器已步入成熟階段。它采用了可編程序的存儲器，用來在其內(nèi)部存儲執(zhí)行邏輯運算、順序控制、定時、計數(shù)和算術(shù)運算等操作的指令，并通過數(shù)字的，模擬的輸入和輸出，控制各種類型的機(jī)械或生產(chǎn)過程。 1969 年，美國數(shù)字設(shè)備公司研制出了第一臺可編程控制器 PDP—14 ，在美國通用汽車公司的生產(chǎn)線上試用成功，首次采用程序化的手段應(yīng)用于電氣控制，這是第一代可編程序控制器，稱 Programmable，是世界 上公認(rèn)的第一臺 PLC。 根據(jù)立體車庫的運行控制要求， 得主控制程序流程圖，如下圖 23 所示。檢測裝置發(fā)出的檢測信號是為了車位的精確定位以及安全保障 。因此首先系統(tǒng)升降采用變頻器帶動升降電機(jī)及相應(yīng)的減速裝置進(jìn)行升降調(diào)速控制，其次對每個升降車位都額外增加一個上限位開關(guān)和一個下限位開關(guān)。升降電機(jī)安裝在 第 二層的車位上 ， 控制車位的升降。 另外 第一層必須預(yù)留一個空車位，以便進(jìn)出車輛用，而第二層不用。 正因如此此次設(shè)計選用MCGS 嵌入版作為監(jiān)控系統(tǒng)。 MCGS 嵌入版組態(tài)軟件的主要特點 包括： 容量小 ， 整個系統(tǒng)最低配置只需要極小的存貯空間，可以方便的使用DOC 等存貯設(shè)備； 速度快：系統(tǒng)的時間控制精度高，可以方便 地完成各種高速采集系統(tǒng)，滿足實時控制系統(tǒng)要求；成本低：使用嵌入式計算機(jī)，大大降低設(shè)備成本； 真正嵌入：運行于嵌入式實時多任務(wù)操作系統(tǒng)；穩(wěn)定性高：無風(fēng)扇，內(nèi)置看門狗，上電重啟時間短，可在各種惡劣環(huán)境下穩(wěn)定長時間運行；功能強(qiáng)大：提供中斷處理，定時掃描精度可達(dá)到毫秒級，提供對計算機(jī)串口，內(nèi)存，端口的訪問。組態(tài)軟件的應(yīng)用領(lǐng)域很廣， 可以應(yīng)用于電力系統(tǒng)、給水系統(tǒng)、石油、化工等領(lǐng)域的數(shù)據(jù)采集與監(jiān)視控制以及過程控制等諸多領(lǐng)域。 監(jiān)控系統(tǒng)的選擇 組態(tài)軟件，又稱組態(tài)監(jiān)控軟件系統(tǒng)軟件。 20 世紀(jì)末期，可編程邏輯控制器的發(fā)展特點是更加適應(yīng)于現(xiàn)代工業(yè)的需要。 20 世紀(jì) 80 年代初，可編程邏輯控制器在先進(jìn)工業(yè)國家中已獲得廣泛應(yīng)用。 系統(tǒng) 開發(fā)周期短，現(xiàn)場調(diào)試容易。 上述兩點是立體車庫發(fā)展曲折的根本原因，由此產(chǎn)生的一個惡性循環(huán)則是其直接原因。因為大家覺得，街道是公共場所，自己把車停在上面是理所當(dāng)然，干嘛要把車停到車庫里面，還要交錢。 立體車庫在各方面都有很大的優(yōu)點， 但是在我國主要停車位還是傳統(tǒng)停車模式，立體車庫停車情況仍然不是特別受歡迎， 立體車庫的發(fā)展還有很多曲折 。然而，目前我國城市機(jī)動車輛的保有量與停車位 相差大約 5 倍 ，也就是說停車位的滿足率只有 20％左右。車輛不斷增多，城市道路設(shè)施跟不上經(jīng)濟(jì)發(fā)展的步伐，造成了動態(tài)交通的嚴(yán)重阻塞。 特點： 一般設(shè)置在地上或半地下 ， 地平面層可停放大尺寸車輛 ， 設(shè)備適合在大中型建筑物或公共設(shè)施中安裝 。多用于地下，以便更好的利用地下空間。適宜建筑在高度繁華的城市中 心區(qū)域以及車輛集中停放的集聚點。 不足點： 設(shè)備結(jié)構(gòu)復(fù)雜，沒有完善的閉鎖和監(jiān)測系統(tǒng)，采用足夠的安全措施和消防系統(tǒng)，相對比較故障率高。存取車迅速 ， 等候時間短；運行平穩(wěn) ， 工作噪聲低；在停車設(shè)備的市場份額約占 70%，較為 適用于商業(yè)、機(jī)關(guān)、住宅小區(qū)配套停車場 。 幾種形式的立體車庫具有各自的優(yōu)點。 由于很多新建小區(qū)內(nèi)住戶與車位的配比為1:1，為了解決停車