基于组态王软件 的自动大门控制系统设计

陈娟 1 盛琴 2 王伟 3

1.2.武汉市仪表电子学校 湖北省武汉市 430205 3. 武汉市东西湖区档案馆

摘要：本系统以自动大门检测系统为对象，通过板卡PCI-1761与PC机上组态王软件的通信调试，证明该系统能很好的实现大门自动检测与实时监控，该系统自动化程度高、运行稳定、精度高、易控制，较好地满足了现场自动化要求。

关键词：板卡PCI-1761；组态王软件；运行稳定；易控制

1引言

随着社会的不断发展，市场竞争也越来越激烈，各企业都迫切地需要降低劳动力成本，提高生产效率。针对上述问题本文利用板卡PCI-1761与PC机上组态王软件结合设计了一种成本低、效率高的自动大门控制系统，在运行过程中取得了较好的控制效果。

2系统的组成与控制要求

2.1系统的组成

自动大门控制系统包括电气控制和机械部分。机械部分是联动装置，电气控制部分包括电机的正反转控制电路与板卡PCI-1761和接线端子板ADAM−3937电路。

2.2系统的控制要求

本文系统分成操作站、控制站、远程I/O站、现场设备站四个层次。操作人员可在操作站PC机上通过组态王软件监视现场情况并对现场实施控制，而控制站完成现场信号的采集和现场检测的联锁控制。

具体控制要求如下：

自动大门的控制要求如下：

（1）门卫在警卫室通过开门开关、关门开关和停止开关控制大门。

（2）当门卫按下开门开关后，报警灯开始闪烁。5 s 后，开门接触器闭合，门开始打开，直到碰到开门限位开关（门完全打开）时，门停止运动，报警灯停止闪烁。

（3）当门卫按下关门开关时，报警灯开始闪烁，5 s 后，关门接触器闭合，门开始关闭，直到碰到关门限位开关（门完全关闭）时，门停止运动，报警灯停止闪烁。

（4）在门运动过程中，任何时候只要门卫按下停止开关，门马上停在当前位置，报警灯停闪。

（5）关门过程中，只要门夹住人或物品，安全压力挡板就会受到额定压力，门立即停止运动，以防止发生伤害。

（6）开门开关和关门开关都按下时，两个接触器都不动作，并进行错误提示。

3板卡PCI-1761控制系统设计

3.1板卡的安装

使用板卡PCI-1761前必须先正确安装。首先对板卡进行跳线设置输出继电器状态和板卡的ID。然后将板卡插入到计算机空闲PCI插槽中，最后安装Device Manager和32bitDLL驱动。

3.2板卡的接线

板卡PCI-1761接线时可用PCL-10137将PCI-1761与ADAM-3937连接，这样PCI-1761的37个接线端子对应，可直接通过接线端子连接输入/输出信号。

板卡PCI-1761的输入为光隔离数字量，输出为SPDT继电器。Vin为0V时IDI0为“0”状态，Vin为+10~+50V时IDI0为“1”状态。R0输出“0”时R0-NO与RO-COM端断开负载LOAD1去电压，R0-NC与RO-COM相连负载LOAD2加电压；R0输出“1”时R0-NO与RO-COM端相连负载LOAD1加电压，R0-NC与RO-COM端断开，负载LOAD2去电压。

3.3板卡的I/O设计

本文系统实现对自动大门控制，应用组态王软件和PCI-1761板卡结合对系统进行改造，正确进行I/O点分配。

4 组态王软件监控系统设计

组态王软件包由工程浏览器、工程管理器和画面运行系统三部分组成。本文软件控制系统设计如下：

4.1画面设计

启动工程名称进入开发系统，新建画面“自动大门控制系统”，画面中除了大门、墙体外，还设计了3 个按钮，即开门、关门和停止按钮，作用与对象SB1、SB2 和SB3 相同，运行中按下其中一个按钮，门做相应动作。SQ1、SQ2 和SQ3 分别是关门限位开关、开门限位开关和安全压力挡板开关。Y1、Y2和Y3 分别是开门接触器、关门接触器和报警指示灯。“操作错误！开门和关门开关不能同时按下！”是操作错误提示文字。

4.2变量定义

本文系统变量根据实际情况来定义各种类型，如I/O离散、内存整型、内存离散等。

4.3动画建立

在系统设计完成后需对图像进行动画建立，让大门自动控制过程逼真的在组态王软件的画面运行系统界面上展现出来，设计如下：

（1）三个按钮动画效果。要求：运行时按下置0，松开置1；

（2）限位开关和安全压力挡板动画效果。要求：运行时按住置0，松开置1，用颜色变化表示开关接通和断开状态。安全压力挡板安装在大门上，应能随大门移动，采用水平移动动画连接；

（3）开门和关门接触器指示灯动画效果。要求：进行开门、关门状态指示和方向指示；

（4）报警指示灯动画效果。要求：开门和关门时报警灯闪烁。

（5）大门动画效果。要求：门能根据运动情况进行缩放，采用水平缩放连接。为了动画连接方便，可将大门上所有的元素（除了轮子和安全压力挡板外）组合成一个图素。大门的轮子单独作水平移动连接。

（6）错误提示动画效果。要求：运行时如果操作人员将开门和关门同时按下，在画面上显示信息：“操作错误！开门和关门开关不能同时按下！”，直到操作人员改正错误。

4.4程序编写

系统程序的编写从简到难，每个功能逐个地实现。编写一个功能，调试成功后，再加入新的功能，反复进行调试修改。调试时可在画面中增加一些变量的输出显示以便分析错误，也可以把有关变量的属性改为“读写”，就能脱离硬件直接给信号调试。

5系统调试与运行

5.1系统通信调试

板卡PCI-1761安装完后就可以进行调试。打开Device Manager看到：板卡PCI-1761的地址为0，ID号为0，I/O基址为e400H。在Setup项可以设置板卡输入/输出通道的功能，在Test项可以直接监测板卡输入/输出的状态。

5.2系统运行

完成所有设计后在组态王软件的画面运行界面中运行前，要确保硬件连线正确。开门、关门和停止等开关量输入，在实际系统中是从传感器和限位开关送入的，可根据情况改变或删除他们的属性，也可加入操作权限，以防被人误操作。

6结论

系统将板卡PCI-1761与组态王软件结合，针对自动大门系统，对系统结构和软硬件进行了设计、调试运行。现场运行表明：系统方案设计合理，能连续、稳定运行，降低了劳动成本，提高了劳动生产率，具有广泛的应用前景。

参考文献

[1] 组态王6.55说明书.北京亚控科技发展有限公司.

[2] 马国华.监控组态软件及其应用.清华大学出版社,2003.

[3] 覃贵礼.组态软件控制技术.北京理工大学出版社,2009年8月.

[4] 孟凡芹,赵鹏程.油库仪表与自动化.中国石化出版社,2008年1月.

作者简介：陈娟（1986-01），女，汉族，籍贯：湖北省仙桃市，当前职务：专任教师，当前职称：讲师，学历：大学本科，研究方向：自动化

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