【正文】 燈 4（周年） Y4 燈 5 Y5燈 6 Y6 時序圖在編寫 PLC 程序的過程中，分配好 I/O 地址后 ，將時序圖畫出可以使控制要求變得一目了然，程序的編寫也就容易了很多，時序圖如下圖西安工業(yè)大學學士學位論文32啟動燈 0燈 1燈 2燈 3燈 4燈 5燈 6←——→ ←1s→圖 時序圖 程序編寫梯形圖的編程規(guī)則 a 每個繼電器的線圈和它的觸點均用同一編號，每個元件的觸點使用時沒有數(shù)量限制。? 當復位輸入 X010 接通（ON）時，執(zhí)行 RST 指令，計數(shù)器的當前值為 0，輸出接點也復位。每一個計數(shù)脈沖上升沿使原來的數(shù)值減 1，當現(xiàn)時值減到零時停止計數(shù)，同時觸點閉合。定時器可以用用戶程序存儲器內(nèi)的常數(shù) K 作為設定值，也可以用數(shù)據(jù)寄存器（D）的內(nèi)容作為設定值。輸出繼電器的電子常開/常閉觸點使用次數(shù)不限。它在不同的指令操作下，其工作狀態(tài)可以無記憶，也可以有記憶，還可以作脈沖數(shù)字元件使用。 可編程控制器的概況可編程控制器（PROGRAMMABLE CONTROLLER，簡稱 PC） 。選擇按鈕動作，對應得功能為“打開用戶窗口”的封面窗口。當某些控制和計算任務通過常規(guī)組態(tài)方法難以實現(xiàn)時，通過使用腳本語言，能夠增強整個系統(tǒng)的靈活性，解決其常規(guī)組態(tài)方法難以解決的問題。c 在策略組態(tài)窗口中，單擊工具條中的“新增策略行” 圖標，增加一策略行，如圖 ： 圖 新增策略行如果策略組態(tài)窗口中，沒有策略工具箱，請單擊工具條中的“工具箱”圖標，彈出“策略工具箱” ，如圖 ：西安工業(yè)大學學士學位論文20. 圖 策略工具箱d 單擊“策略工具箱”中的“定時器”，將鼠標指針移到策略塊圖標上，單擊鼠標左鍵，添加定時器構(gòu)件，如圖 圖 添加定時器構(gòu)件 按此步驟重復添加定時器構(gòu)件。可以看出一共需要兩個定時器構(gòu)件.條件部件：策略行中的條件部分和功能部分以獨立的形式存在，策略行中的條件部分為策略條件部件。 ? “開始” ， “停止”按鈕的設置 以“開始”按鈕為例a 雙擊圖標，彈出標準按鈕屬性設置窗口，見圖 b 按鈕標題寫“開始” ，按鈕類型選“標準 3D 按鈕 ”，水平對齊，垂直對齊選“中對齊” ，在顯示位圖實際大小前打?qū)μ枴?設計連接西安工業(yè)大學學士學位論文17本設計中需要制作動畫效果的部分包括：a 燈的點亮和熄滅b 閃爍效果 燈的點亮和熄滅: 燈的點亮和熄滅效果是通過特殊動畫連接中的可見度實現(xiàn)的。 c 將對象名稱改為：燈 1；對象類型選擇：開關型；在對象內(nèi)容注釋輸入框內(nèi)輸入：“控制燈 1 的點亮、熄滅的變量”，單擊“確認”。定義數(shù)據(jù)對象時，在組態(tài)環(huán)境工作臺窗口中，選擇“實時數(shù)據(jù)庫”標簽，進入實時數(shù)據(jù)庫窗口頁，顯示已定義的數(shù)據(jù)對象。在 MCGS 生成應用系統(tǒng)時，應對實際西安工業(yè)大學學士學位論文14工程問題進行簡化和抽象化處理，將代表工程特征的所有物理量，作為系統(tǒng)參數(shù)加以定義，定義中不只包含了數(shù)值類型，還包括參數(shù)的屬性及其操作方法，這種把數(shù)值、屬性和方法定義成一體的數(shù)據(jù)就稱為數(shù)據(jù)對象。操作時只需點擊工具箱中的位圖按鈕 ，拉成一定大小。f 單擊繪圖工具箱中的 （插入元件）圖標，彈出對象元件管理對話框。 主畫面的編輯MCGS 提供了三類圖形對象供用戶選用， 即圖元對象、圖符對象和動畫構(gòu)件。窗口的基本屬性包括窗口名稱、顯示標題、背景顏色、窗口位西安工業(yè)大學學士學位論文11置、窗口邊界、窗口大小等項內(nèi)容。每個輸出結(jié)點的輸出值“0”或“1”對應于燈的滅與亮。對工程設計人員來說，使用MCGS 首先要了解整個工程的系統(tǒng)構(gòu)成和工藝流程，弄清測控對象的特征，明確主要的監(jiān)控要求和技術(shù)要求等問題。然而，我們在組態(tài)環(huán)境中生成的畫面都是靜止的，如何在工程運行中產(chǎn)生動畫效果呢？方法是：圖形的每一種動畫屬性中都有一個“表達式”設定欄，在該欄中設定一個與圖形狀態(tài)相聯(lián)系的數(shù)據(jù)變量，連接到實時數(shù)據(jù)庫中，以此建立相應的對應關系，MCGS 稱之為動畫連接。包括編寫控制程序，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。在主控窗口中可以放置一個設備窗口和多個用戶窗口，負責調(diào)度和管理這些窗口的打開或關閉。MCGS 組態(tài)環(huán)境是生成用戶應用系統(tǒng)的工作環(huán)境，由可執(zhí)行程序 支持，其存放于MCGS 目錄的 Program 子目錄中。所謂對象元件庫，實際上是分類存儲各種組態(tài)對象的圖庫。用戶也可以根據(jù)需要，定制特定類型構(gòu)件，使 MCGS 系統(tǒng)功能得到擴充。? 引入“運行策略”的概念。用戶可以使用系統(tǒng)的缺省構(gòu)架，也可以根據(jù)需要自己組態(tài)配置，生成各種類型和風格的圖形界面，包括 DOS 風格的圖形界面、標準 Windows 風格的圖形界面以及帶有動畫效果的工具條和狀態(tài)條。其中的“實時數(shù)據(jù)庫”是整個系統(tǒng)的核心。? 實時性與并行處理。MCGS 工控組態(tài)軟件是一套 32 位工控組態(tài)軟件，可穩(wěn)定運行于 Windows95/98/NT 操作系統(tǒng)，集動畫顯示、流程控制、數(shù)據(jù)采集、設備控制與輸出、網(wǎng)絡數(shù)據(jù)傳輸、雙機熱備、工程報表、數(shù)據(jù)與曲線等諸多強大功能于一身，并支持國內(nèi)外眾多數(shù)據(jù)采集與輸出設備。 課題研究意義長期以來， PLC 始終處于工業(yè)自動化控制領域的主戰(zhàn)場，為各種各樣的自動化控制設備提供了非?？煽康目刂茟谩Ｉ衔粰C內(nèi)裝 MCGS 組態(tài)軟件和三菱編程軟件。MCGS 組態(tài)軟件就是其中的一種。 組態(tài)軟件的發(fā)展新型的工業(yè)自動控制系統(tǒng)正以標準的工業(yè)計算機軟、硬件平臺構(gòu)成的集成系統(tǒng)，具有適應性強、開發(fā)性好、易于擴展、經(jīng)濟、開發(fā)周期短等明顯優(yōu)點。此仿真系統(tǒng)由上位機和下位機兩部分組成，上位機主要用來完成仿真界面的制作工作，下位機則用來完成 PLC 程序的編寫，最后，進行上位機設計結(jié)果與下位機結(jié)果的配合，完成整個系統(tǒng)的設計連接。長期以來，PLC 始終處于工業(yè)自動化控制領域的主戰(zhàn)場，為各種各樣的自動化控制設備提供了非常可靠的控制應用，其主要原因在于它能夠為自動化控制應用提供安全可靠和比較完善的解決方案，適合于當前工業(yè)企業(yè)對自動化的需要。與 DOS 環(huán)境下的組態(tài)軟件相比，其最突出的特點是圖形功能有了很大的增強。仿真系統(tǒng)由上位機和下位機兩部分組成。b 要求按動“開始”按鈕時燈按控制要求依次點亮或熄滅，并循環(huán)往復，當按動“停止” 按鈕時霓虹燈全部熄滅。由于條件所限，學校可能無法提供一些實驗設備，同學們通過試驗只能看到 I/O 口的輸入輸出情況，驗證程序的西安工業(yè)大學學士學位論文3正確性。用戶可避開復雜的計算機軟硬件問題，集中精力解決工程本身的問題，按照系統(tǒng)的規(guī)定，組態(tài)配置出高性能、高可靠性、高度專業(yè)化的上位機監(jiān)控系統(tǒng)。MCGS 是真正的 32 位系統(tǒng)，可同時運行于 Microsoft Windows95，98 和Microsoft Windows NT 平臺，以線程為單位進行分時并行處理。不同的設備對應于不同的構(gòu)件，所有的設備構(gòu)件均通過實時數(shù)據(jù)庫建立聯(lián)系，而建立時又是相互獨立的，即對某一構(gòu)件的操作或改動，不影響其它構(gòu)件和整個系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)，從這一意義上講，MCGS 是一個“設備無關”的系統(tǒng)，用戶不必因外部設備局部改動，而影響整個系統(tǒng)。同時，MCGS 為用戶提供了豐富的動畫構(gòu)件，模擬工程控制與實時監(jiān)測作業(yè)中常用的物理器件的動作和功能。? MCGS 系統(tǒng)由五大功能部件組成，主要的功能部件以構(gòu)件的形式來構(gòu)造。組態(tài)時，系統(tǒng)生成的組態(tài)結(jié)果是一個數(shù)據(jù)庫；運行時，數(shù)據(jù)對象、報警信息的存儲也是一個數(shù)據(jù)庫。通過 MCGS，不同的工作站之間可以實時交換數(shù)據(jù)，實現(xiàn)對工控系統(tǒng)的分布式控制和管理。 圖 整體結(jié)構(gòu)圖 MCGS 工程的五大部分MCGS 組態(tài)軟件所建立的工程由主控窗口、設備窗口、用戶窗口、實時數(shù)據(jù)庫和運行策略五部分構(gòu)成，每一部分分別進行組態(tài)操作，完成不同的工作，具有不同的特性。? 實時數(shù)據(jù)庫：是工程各個部分的數(shù)據(jù)交換與處理中心，它將 MCGS 工程的各個部分連接成有機的整體。每個驅(qū)動程序獨占一個線程，達到互不干擾的目的。確定任務目標，以設計出合理的仿真系統(tǒng)。 工程功能分析 本課題是利用 PLC 來控制霓虹燈的閃爍及工作過程。b 在文件名一欄內(nèi)輸入“霓虹燈演示工程” ，點擊“保存”按鈕，工程創(chuàng)建完畢 用戶窗口的組態(tài) 建立畫面 在“用戶窗口”中單擊“新建窗口”按鈕，建立“窗口 0”。雙擊畫面，彈出設置窗口。c 在光標閃爍位置輸入文字“西安” ，按回車鍵或在窗口任意位置用鼠標一下，文字輸入完畢。只需按自己所需大小拉出相應的形狀，并且設置為相應得顏色。點“排列”菜單中“構(gòu)成圖符”即可。通過使用計數(shù)檢查，用戶可清楚的掌握各種類型數(shù)據(jù)變量的數(shù)量及使用情況。數(shù)值型數(shù)據(jù)對象除了存放數(shù)值及參與數(shù)值運算外，還提供報警信息，并能夠與外部設備的模擬量輸入輸出通道相連接。所謂動畫連接，實際上是將用戶窗口內(nèi)創(chuàng)建的圖形對象與實時數(shù)據(jù)庫中定義的數(shù)據(jù)對象，建立起對應的關系，在不同的數(shù)值區(qū)間內(nèi)設置不同的圖形狀態(tài)屬性（如顏色、大小、位置移動、可見度、閃爍效果等），將物理對象的特征參數(shù)以動畫圖形方式來進行描述，這樣在系統(tǒng)運行過程中，用數(shù)據(jù)對象的值來驅(qū)動圖形對象的狀態(tài)改變，進而產(chǎn)生形象逼真的動畫效果。 圖 屬性設置? 閃爍效果設置步驟如下： a 雙擊需要實現(xiàn)閃爍效果的圖形，在“特殊動畫連接”一欄將“可見度”西安工業(yè)大學學士學位論文18和“閃爍效果”都選中。 設置方法根據(jù)運行策略的不同作用和功能，MCGS 把運行策略分為啟動策略、退出策略、循環(huán)策略、用戶策略、報警策略、事件策略、熱鍵策略七種。a 在“運行策略 ”中，雙擊 “循環(huán)策略”進入策略組態(tài)窗口。計時條件為：開始1=1；復位條件為：time1=8or 停止 1=1 西安工業(yè)大學學士學位論文21設定第二個定時器構(gòu)件：設定值為 time2。if 開始 1=1 thenif time1= then燈 0=1endifif time1=1 then燈 1=1endifif time1= then燈 2=1endifif time1=2 then燈 3=1endifif time1= then燈 4=1西安工業(yè)大學學士學位論文23endifi f time1=3 then燈 0=0燈 1=0燈 2=0燈 3=0燈 4=0endifif time1= then燈 0=1燈 1=1燈 2=1燈 3=1燈 4=1endifif time1=4 then燈 0=0燈 1=0燈 2=0燈 3=0燈 4=0endifif time1= then燈 0=1西安工業(yè)大學學士學位論文24燈 1=1燈 2=1燈 3=1燈 4=1endifif time1=5 then燈 0=0燈 1=0燈 2=0燈 3=0燈 4=0endifif time1= then燈 0=1燈 1=1燈 2=1燈 3=1燈 4=1endifif time1=6 then燈 4=0endifif time1= then燈 3=0西安工業(yè)大學學士學位論文25endifif time1=7 then燈 2=0endifif time1= then燈 1=0endifif time1=8 then燈 0=0endifif time3= then燈 5=1燈 6=0endifif time3=1 then燈 6=1燈 5=0endifelseif 停止 1=1 then燈 0=0燈 1=0燈 2=0燈 3=0西安工業(yè)大學學士學位論文26燈 4=0燈 5=0燈 6=0endifendif 組態(tài)畫面的完善和主控窗口的設置主畫面設置完畢，可以加以完善。如圖 圖 主控菜單以進入主控窗口為例設置基本屬性,如圖 圖 菜單屬性設置菜單操作時只需選擇打開用戶窗口中的主控畫面即可.4 下位機可編程控制器程序的編寫284 下位機可編程控制器程序的編寫本設計使用的 PLC 型號為：三菱 FX2N 型。用戶程序由用戶按控制要求設計。各基本單元都是八進制輸入的地址，輸入為 X000 ～ X007，它們一般位于機器的上端。輔助繼電器也稱中間繼電器，它沒有向外的任何聯(lián)系，只供內(nèi)部編程使用。每個定時器只有一個輸入，它與常規(guī)定時器一樣，線圈通電時，開始計時；斷電時，自動復位，不保存中間數(shù)值。 舉個例子如圖 西安工業(yè)大學學士學位論文31圖 計時器程序由計數(shù)輸入 X011 每次驅(qū)動 C0 線圈時，計數(shù)器的當前值加 1。程序需