1、本科毕业论文（20 届）使用组态王实现车库监控所在学院 专业班级 自动化 学生姓名 学号 指导教师 职称 完成日期 年 月 - II -使用组态王实现车库监控摘要：随着科学技术的不断发展，城市化进行的加速，各种自动化技术已经给人类日常产生了巨大的便利，并且在计算机科学，能源与材料科学等各种交叉性科学的不断融合，他正在一步一步的走向更加智能化，网络化以及集成化的发展发向，在社会现代化建成中发挥无比重要的贡献。百姓的生活水平正在不断的提高，车辆已成极为日常的代步工具，车辆出入车库靠手动操作会增加很大的人力成本，造成不必要的人力资源浪费，因此自动车库监控系统营运而生。本次毕业设计讨论的是使用组态王监
2、控软件实现车库监控功能，组态王是一种随着分布控制系统（DSC） 、PC 总线控制机和计算机控制技术日趋成熟而衍生出来的监控类软件。在工程浏览器通过组态王的图形界面功能制作画面，数据词典中定义变量，在设备 COM 口中选择要连接的设备（本次毕设选择 PLC 的是西门子 S7-200 的 PLC） ，以及使用类似与 C 语言的命令语言实现图片之间的逻辑关系，从而通过组态王实现车库监控的动态模拟过程。关键词：组态王 车库监控 自动化 PLC指导老师签字：- III -Detecting Device for Water Level and Water Temperature of Solar Wat
3、er Heater Student Name: huang zheng Class: 108202217 Supervisor: xiong li yunAbstract: With the continuous development of science and technology, the acceleration of urbanization, various automation technology has produced a huge convenience to human daily, and in computer science, energy and materi
4、al science and other crossed science constantly fusion, he is step by step towards a more intelligent, networked and sent to integrated development, built in social modernization plays a very important contribution.The improvement of peoples standard of living is increasingly, vehicles have become e
5、xtremely daily transportation, vehicle in and out of the garage by manual operation could increase a lot of labor costs, unnecessary waste of human resources, so the automatic monitoring system of operating and garage.This graduate design is discussed using kingview monitoring software to realize ga
6、rage monitoring function, with kingview is a kind of distributed control system (DSC), PC bus control machine and computer control technology is increasingly mature and derived class monitoring software.In the project browser through a graphical interface functions of kingview production screen, def
7、ine variables in the data dictionary, choose to connect devices in equipment COM mouth (the project selection is the Siemens S7-200 PLC), and use a similar command language with C language to realize the logical relationship between images, thus achieved by kingview garage monitoring dynamic simulat
8、ion of the process.Keywords: Kingview garage monitoring automation PLCSignature of Supervisor:- IV -学士学位论文原创性声明本人声明，所呈交的论文是本人在导师的指导下独立完成的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含法律意义上已属于他人的任何形式的研究成果,也不包含本人已用于其他学位申请的论文或成果。对本文的研究作出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式表明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。作者签名： 日期：学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使
9、用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权南昌航空大学科技学院可以将本论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。作者签名： 日期：导师签名： 日期：1目 录1 绪论1.1 组态王软件结构介绍 .21.2 组态王的发展趋势 .21.3 组态王的学习意义 .32 监控车库的硬件系统介绍2.1 PLC 简介 .42.1 西门子 S7-200.52.3 传感器介绍 .62.4 光控传感器与车位传感器 .73 使用组态王软件进行车库监控模拟3.1 设备配置 .83.2 车库监控的主
10、画面设计 .103.3 在系统中定义变量 .123.4 动画连接 .123.4 主程序的编写 .224 结论 .27参考文献 .28致谢 .29附录 .301使用组态王实现车库监控1 绪论现代化城市中，车辆已经成为必不可少的代步工具，为了减少人力资源的浪费，让生活更加舒适，车库的自动管理已经被人们提上的日程，利用组态王可以实现车库监控适当的利用现代自动化技术能极大改善人类生活的便利性。在大型的公共场所，车辆的合理管理能有效的提高公共场所的顺利运作。实际车库的自动化运作在生活中也是常见的，大型商城的地下车库，其车库监控系统包含了车位数量监控，车位暂缺警告系统，停靠车位的最优行进路径提示，自动车库
11、门控系统等全自动化服务。实现起各种功能，硬件与软件之间的结合是必然的，电路设计广泛的 PLC，在国内以西门子，三菱台达等使用较为普遍而本次毕业设计中选择的 PLC 为西门子的 S2-700。组态软件在国内外呈百家争鸣的势态，国外万维公司的 In Touch，通用电气的的 IFix，悉雅特的 Citech，以及为大众所知的西门子的 Wincc 等等，国内紫金桥公司的紫金桥，纵横的 Hmibuild，北京世纪的世纪星，北京三维力控的三维力控，以及我们即将应用的组态王都在国外占据一席之地。在信息化社会的打背景下，IT 技术的不断发展而诞生的监控组态软件对工业自动化、信息化、及社会信息化带来的影响是深
12、远的，它带动着整个社会生产、生活方式的变化，且这种变化仍在继续。1.1 组态王软件结构介绍组态王 6.5 是运行于 Window xp/nt/2000/7 中文平台上的全中文界面的人机界面软件，窗体的框架结构，界面直观易学易用。使用了多线程，COM 组件等技术，视线了实时多任务并且软件运行可靠稳定。组态软件由四部分组成，工程管理器、工程浏览器、画面开发系统以及运行系统。工程管理器是创建新建工程和管理已有工程，您可以在工程浏览器查看配置工程的各个组成部分，和面开发与运行是由工程浏览器调用画面制作系统和工程运行系统实现的。工程管理器：计算机内所有应用工程的统一管理界面。管理功能很强大，可以直接对新
13、工程进行创建及删除，并能对已有工程机型搜索备份和有效的恢复，实现数据词典的导入和导出等功能。工程浏览器：工程浏览器是应用工程的设计管理配置环境，进行应用程序的语2言设计、变量定义、连接设备的配置、开放式接口的配置、系统参数的配置、web发布管理、数据库管理等等。画面开发系统：是为应用工程的开发环境。在此环境中可完成画面设计、动画连接、程序编写等工作。并且具有先进完善的图形生成功能，数据词典库数据类型多种多样，能合理的辨别出控制对面的基本特性。在变量警报、趋势曲线、过程记录、安全防范等功能能进行快捷操作。运行系统：touch view 是组态王的运行环境，应用工程开发的环境中的图形只有在此环境中
14、才能运行，其负责从控制设备中采集数据，并在实时数据库记录，数据的变化会以动画的形式表现出来，在完成变量警报、操作记录等功能时，会按实际要求记录到数据库中。1.2 组态王的发展趋势自 2000 年以来，国内监控组态软件产品、技术、市场都取得了飞快的发展应用领域日益拓展，用户和应用工程师数量不断增多。充分体现了“工业技术民用化”的发展趋势。监控组态软件是工业应用软件的重要组成部分，其发展受到很多因素的制约，归根结底，是应用的带动对其发展起着最为关键的推动作用。然而用户要求的多样化，导致监控软件人机界面的需求不可能固定单一化，监控软件可制定性是其必然的发展。在信息化社会的打背景下，IT 技术的不断发
15、展而诞生的监控组态软件对工业自动化、信息化、及社会信息化带来的影响是深远的，它带动着整个社会生产、生活方式的变化，且这种变化仍在继续。1.3 组态王的学习意义生活中的自动化无处不在，供电厂电力输出的自动监控与管理，水坝水位的自动调节，煤矿矿车的自动运输，冶金厂的金属冶炼，制造业的自动化都离不开监控系统。组态王，于国内亚控集团开发的监控系统软件，1995 年，组态王 1.0 产品成功问世，1997 年，组态王 1.51 系列产品问世，北京亚控科技发展有限公司在京正式成立，1998 年，组态王 2.0 系列问世，1999 年，5.1 系列诞生，使快速响应顾客需求成为可能。2001 年，组态王 6.
16、0 系列、KingAct1.0 系列以及专门面向电力行业3的电力版 6.0 集体问世，全面打造构建企业自件平台。2006 年，成功研制出全面提升企业信息化的工业实时/历史数据库 KingHistorian2009 年，发布面向中、高端市场的高端跨平台 KingSCADA、KingHistorian 产品，在竞争激列的自动化领域，这是一款中国自主研发的自动监控系统，并且在国际上有着重要的地位。选题的目的：大部分国内车库的自动监控系统以日渐成熟，的别是随着计算机技术的发展，形成了一批商业化的专业的监控设计公司。智能 PID，适应性控制，模糊控制的设计，可广泛的应用企业相关技术的改造服务，在自动化领
17、域中 PLC 其可靠性高，抗干扰性强，性价比高，低功耗，体积小等显著特点广泛的应用于现代工业的自动控制之中,组态王与他们之间都有着密切的联系，学习他们有着重要的意义。2 监控车库的硬件系统介绍2.1 PLC 简介PLC 是为可编程序控制器的英文缩写，它采用一类可编程的存储器，用于其内部存储程序，执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数与算术操作等面向用户的指令，并通过数字或模拟式输入/输出控制各种类型的机械或生产过程。PLC 的本质其实为工业专用的计算机，其硬件构造与微型计算机基本相同，其构成的基本硬件为电源、CPU、存储器、输入输出接口电路、功能模块与通信模块。PLC 中的 cpu 它按 PLC
18、的系统程序赋予的功能接收并存贮用户程序和数据，用扫描的方式采集由现场输入装置送来的状态或数据，并存入规定的寄存器中，同时，诊断电源和 PLC 内部电路的工作状态和编程过程中的语法错误等。进入运行后，从用户程序存贮器中逐条读取指令，经分析后再按指令规定的任务产生相应的控制信号，去指挥有关的控制电路，与通用计算机一样，主要由运算器、控制器、寄存器及实现它们之间联系的数据、控制及状态总线构成，还有外围芯片、总线接口及有关电路。它确定了进行控制的规模、工作速度、内存容量等。内存主要用于存储程序及数据，是 PLC 不可缺少的组成单元。因为工业生产中的环境大多恶劣，对 PLC 的耐用性要求很高，因此 PL
19、C 的价4格多为昂贵。PLC 的指令繁多，但主要的有这么几种类型： 基本逻辑指令，用于处理逻辑关系，以实现逻辑控制。这类指令不管什么样的PLC 都总是有的。 数据处理指令，用于处理数据，如译码，编码，传送、移位等等。 数据运算指令，用于进数据的运算，如十、一、X 、/等，可进行整形数计算，有的还可浮点数运算；也可进行逻辑量运算，等等。 流程控制指令，用以控制程序运行流程。PLC 的用户程序一般是从零地址的指令开始执行，按顺序推进。但遇到流程控制指令也可作相应改变。流程控制指令也较多，运用得好，可使程序简练，并便于调试与阅读。 状态监控指令，用以监视及记录 PLC 及其控制系统的工作状态，对提高
20、 PLC控制系统的工作可靠性大有帮助。当然，并不是所有的 PLC 都有上述那么多类的指令，也不是有的 PLC 仅有上述几类指令。以上只是指出几个例子，说明要从哪几个方面了解 PLC 指令，从中也可大致看出指令的多少及功能将怎样影响 PLC 的性能。 除了指令，为进行通讯，PLC 还有相应的协议与通讯指令或命令，这些也反映了 PLC 的性能。理论上说 PLC 本身只支持机器语言，通过外设软件的支持，工程师可以普遍的使用助记符语言、梯形图语言、流程图语言，以及高级语言。助记符语言是最基本也是最简单的 PLC 语言。它类似计算机的汇编语言，PLC 的指令系统就是用这种语言表达的。其中梯形图语言与符号
21、语言有对应关系，很容易互相转换，电气工程师能很客观的了解与熟悉，因此用得很普遍。而且在大学学习中也是普遍使用该语言。PLC 也可以使用高级语言，如 BASIC、C 能够在 DOS 与 WINDOW 上运行，运行时，高级语言也将被转化成助记符语言，总之所有的语言能转化成 PIC 的基本语言（助记符语言） ，那该语言这颗在 PLC 上编写程序，不过编写这个转换的软件工作量很大。至此新的语言的开发成本有待商榷。一般的厂家研发产品中，PLC 的成本是敏感的，不同价格的 PLC 完成相同的工作优先选择价格低廉的是最优选择。52.1 西门子 S7-200 西门子 S7-200 西门子公司 1995 年底推
22、出的新一代微型 PLC，由于其性能价格很高，目前已经在各个领域得到广泛的应用。可依据其性能 S7200 系列可编程控制器可以分 5 个基本机型：CPUZ10、CPU212、CPUZ14 。CPUZ15 和 CPU216，共有 18 种不同型号的 CPU。适用于各行各业，各种场合中的检测、监测及控制的自动化。其集成的 24V 负载电源可直接连接到传感器和变送器， CPU222、221 输出180mA 电源 CPU224 与 226 分别为 280 与 400。都可做负载电源。脉冲输出：2 路高频率脉冲输出（最大 20KHz） ，用于控制步进电机或伺服电机实现定位任务。实时时钟：例如为信息加注时间
23、标记，记录机器运行时间或对过程进行时间控制。 EEPROM 存储器模块：可作为修改与拷贝程序的快速工具（无需编程器） ，并可进行辅助软件归档工作。 电池模块：用于长时间数据后备。用户数据（如标志位状态，数据块，定时器，计数器）可通过内部的超级电容存贮大约 5 天。选用电池模块能延长存贮时间到200 天（10 年寿命） 。电池模块插在存储器模块的卡槽中。当数据从 RS-232 传送到 RS-485 口时，PC/PPI 电缆是发送模式。当数据从 RS-485 传送到 RS-232 口 PC/PPI 电缆是接收模式。当检测到 RS-232 的发送线有字符时，电缆立即从接收模式转换到发送模式。当 RS
24、-232 发送线处于闲置的时间超过电缆切换时间时，电缆又切换到接收模式。这个时间与电缆上的 DIP 开关设定的波特率选择有关。2.3 传感器介绍国家标准 GB7665-87 对传感器(英文名称:transducer/sensor)下的定义是：“能感受规定的被测量并按照一定的规律转换成可用信号的器件或装置，通常由敏感元件和转换元件组成” 。传感器是一种检测装置，能感受到被测量的信息，并能将检测感受到的信息，按一定规律变换成为电信号或其他所需形式的信息输出，以满足信息的传输、处理、存储、显示、记录和控制等要求。它是实现自动检测和自动控制的首要环节。 传感器是以一定的精度和规律把被测量转换为与之有确定关系的、便于应用的某种物理量的测量装置。
