毕 业 论 文论文题目：IPC和MCGS的电动大门的设计学生姓名：彭微微学 号：1101020105年级专业：二○一一级计算机控制技术指导老师：张群慧 系 别：电子信息系湖南·长沙二O一四年三月目 录1电动大门发展现状41.1 IPC和MCGS概念和工作形式41.2 MCGS如何产生动画效果61.3 MCGS组态软件的工作方式61.4 MCGS如何实施远程多机监控62电动大门现状72.1电动大门监控系统72.2 电动大门监控系统对象分析72.3 电动大门监控系统的软、硬件设备选型与电路设计93电动大门功能及特点9参考文献11致 谢11 IPC和MCGS的电动大门的设计与实现作 者：彭微微指导老师：张群慧(湖南信息科学职业学院电子信息系11级计算机控制技术，长沙 410151) 摘要：科技的不断进步为人们的生活和工作提供了极大的便利，具体表现在电动大门的应用和发展方面，就是各种电动伸缩门、自动感应门、平移门、不锈钢门等在不同的场所被广泛利用，为现代生活提供了很多便利。
其中，电动大门的发展十分迅速，且应用领域十分广泛，其发展趋势受到业内人士的普遍关注。
??? 软件实现电动大门监控系统，是因为IPC是专门用于工业控制的PC机。
以IPC为核心的计算机控制系统，最大的优点是可充分利用PC机提供的各种软件和硬件资源。
至于组态软件则使用的MCGS，MCGS是一套用于快速构造和生成计算机监控系统的组态软件。
电动大门是伴随着中国经济和社会的繁荣诞生和发展起来极具中国特色的民族产品，也可说是中国经济改革开放大发展的特殊产物。
不管是政府机关、大专院校还是企事业单位，如果没有一个安定团结的社会环境和一定的经济实力，都不会去安装和更新电动和大门的。
电动大门的出现和普及，装点了城乡企事业单位，美化了环境，这一点可以说是有目共睹的。
随着我国经济的发展和人民生活水平的不断提高，建设和谐社会，人与自然友好相处等目标的落实，人们对市容和环境的认识更加理性和实际。
因此，对于不锈钢电动伸缩门产品，市场前景会进一步看好，但相当一段时间内竞争也会更加激烈，客户的要求也会越来越高。
图1.1：组态环境和运行环境的关系MCGS体系结构分为组态环境、模拟运行环境和运行环境三部分。
其结构由主控窗口、设备窗口、用户窗口、实时数据库和运行策略五个部分构成。
窗口是直接提供给用户使用。
在窗口内，用户可以放置不同的构件，创建图形对象并调整画面的布局，组态配置不同的参数以完成不同的功能。
在MCGS中，每个应用系统只能有一个主控窗口和一个设备窗口，但可以有多个用户窗口和多个运行策略，实时数据库中也可以有多个数据对象。
MCGS用主控窗口、设备窗口和用户窗口来构成一个应用系统的人机交互图形界面，组态配置各种不同类型和功能的对象或构件，同时可以对实时数据进行可视化处理。
实时数据库是MCGS系统的核心实时数据库相当于一个数据处理中心，同时也起到公用数据交换区的作用。
主控窗口构造了应用系统的主框架主控窗口确定了工业控制中工程作业的总体轮廓，以及运行流程、特性参数和启动特性等项内容，是应用系统的主框架。
设备窗口是MCGS系统与外部设备联系的媒介设备窗口专门用来放置不同类型和功能的设备构件，实现对外部设备的操作和控制。
设备窗口通过设备构件把外部设备的数据采集进来，送入实时数据库，或把实时数据库中的数据输出到外部设备。
一个应用系统只有一个设备窗口，运行时，系统自动打开设备窗口，管理和调度所有设备构件正常工作，并在后台独立运行。
注意，对用户来说，设备窗口在运行时是不可见的。
用户窗口实现了数据和流程的“可视化”用户窗口中可以放置三种不同类型的图形对象：图元、图符和动画构件。
图元和图符对象为用户提供了一套完善的设计制作图形画面和定义动画的方法。
动画构件对应于不同的动画功能，它们是从工程实践经验中总结出的常用的动画显示与操作模块，用户可以直接使用。
通过在用户窗口内放置不同的图形对象，搭制多个用户窗口，用户可以构造各种复杂的图形界面，用不同的方式实现数据和流程的“可视化”。
运行策略是对系统运行流程实现有效控制的手段运行策略本身是系统提供的一个框架，通过对运行策略的定义，使系统能够按照设定的顺序和条件操作实时数据库、控制用户窗口的打开、关闭并确定设备构件的工作状态等，从而实现对外部设备工作过程的精确控制。
一个应用系统由主控窗口、设备窗口、用户窗口、实时数据库和运行策略五个部分组成。
1.2 MCGS如何产生动画效果MCGS如何产生动画效果 MCGS为每一种基本图形元素定义了不同的动画 属性，如：一个长方形的动画属性有可见度，大小 变化，水平移动等，每一种动画属性都会产生一定 的动画效果。
所谓动画属性，实际上是反映图形大 小、颜色、位置、可见度、闪烁性等状态的特征参 数。
然而，我们在组态环境中生成的画面都是静止 的，如何在工程运行中产生动画效果呢？方法是： 图形的每一种动画属性中都有一个“表达式”设定 栏，在该栏中设定一个与图形状态相联系的数据变 量，连接到实时数据库中，以此建立相应的对应关 系，MCGS称之为动画连接。
MCGS如何与设备进行通讯MCGS通过设备驱动程序与外部设备进行数据交 换。
包括数据采集和发送设备指令。
设备驱动程 序是由VB、VC程序设计语言编写的DLL（动态连 VB VC DLL 接库）文件，设备驱动程序中包含符合各种设备 通讯协议的处理程序，将设备运行状态的特征数 据采集进来或发送出去。
MCGS负责在运行环境 中调用相应的设备驱动程序，将数据传送到工程 中各个部分，完成整个系统的通讯过程。
每个驱 动程序独占一个线程，达到互不干扰的目的如何实施远程多机监控MCGS提供了一套完善的网络机制，可通过 TCP/IP网、Modem网和串口网将多台计算机连接在一起，构成分布式网络监控系统，实现网络间的实时数据同步、历史数据同步和网络事件的快速传递。
同时可利用MCGS提供的网络功能，在工作 站上直接对服务器中的数据库进行读写操作。
分布式网络监控系统的每一台计算机都要安装一套MCG工控组态软件。
MCGS把各种网络形式，进行工作状态、端口号、工作站地址等属性参数的设置。
我国每年约有21亿平方米的房屋建筑工程，相当于欧洲和美国的总和。
通常在房屋总建筑面积中，门与窗的建设面积约占25%-30%，也就是说，我国每年约有5亿多平方米的电动门建设任务，是整个欧洲建设面积的4倍以上是为人制造的的功能从安全、环保与节能等方面综合考虑，对建筑外窗的性能指标要求主要有以下几项：气密性能、水密性能、抗风压性能、保温性能、隔声性能和采光性能等，其中气密性能、水密性能、抗风压性能通常称为建筑外窗的“三性”，它是建筑外窗在质量检测过程中最常见的检测项目，也是控制建筑外窗性能的重要的在我国许多电动门行业起步都是比较晚的，但是发展的速度却是非常快的，每年都是大速度的递增的使用范围不断扩大，发展潜力不容小觑图1.2 电容运行单相异步电动机正反转控制电路电动大门对象分析：被控对象—电动大门。
被控参数—开关门动作、报警灯闪烁。
控制目标—使电动大门能够接收开门、关门、停止等命令，并发出正、反转信号，大门动作后，还应能够检测是否已经全部打开或关闭，是否夹到人或物品，能够自动停止。
控制变量—共两个，分别控制正转继电器和反转继电器。
2.3 电动大门监控系统的软、硬件设备选型与电路设计命令输入设备选型：本系统命令输入设备只需要1个开门按钮、1个关门按钮、1个停止按钮。
为安装方便，可选择带按钮盒的三联按钮。
传感器和变送器选型：大门极限位置检测用行程开关实现，行程开关安装在大门两侧，大门开关到位后碰到行程开关，触点动作。
检测是否夹到人或物品的传感器叫安全触板，它安装在大门上。
安全触板实质也是行程开关，当夹到物品时触板向内略有形变，带动内部的微动开关动作。
更先进的方法是采用红外探测装置进行夹物检测，可以做到非接触测量。
注意如果门安装在室外，必须选择室外型传感器。
执行器选型：2.3.1中间继电器选型本系统被控对象是单相异步电动机，电动机参数如下：输入电压：～220V±10% 50Hz ；电机功率：370W电机转速：1400r/min ；输出转速：46.6r/min重量：18kg ；启动电流：3A2.3.2报警灯选型系统还需要一个报警灯，可选择施耐德旋转反射信号灯，型号为 XVR-1M04，交流220V供电，发红光。
2.3.3I/O接口设备选型电动大门系统I/O点基本情况电动大门系统的I/O点如表2.1，共有6个DI，3个DO。
选择电动大门系统的I/O设备本系统可选择西门子S7-200 PLC系列的CPU222作I/O接口设备。
3电动大门功能及特点1、电动伸缩门的智能红外探头防撞装置，遇人或异物30-50cm，可自行返回运行，从而保障车辆及行人的安全。
2、 电动伸缩门可以选用电子软启动与机械缓冲装置配合使用，启闭时主机不摇晃且运行顺畅，普通电动门在启闭时易晃动，运行继续且发出磨擦噪音，导致交接管折断。
3、 电动伸缩门的离心式离合器，在停电时只需将精致的钥匙从专用离合孔插入，轻松旋转90度角，即转为手动运行。
4、大功率动力驱动系统，电机蜗轮采用KK合金材料。
具有强韧性，高强耐摩性，适用性，机械摩擦损耗小，机械传动效率高。
5、电动伸缩门高性能耐高温、抗寒线，所有的电线我们采用高新性能材料表面耐寒抗养化，炎热的夏天在90℃时不受影响能正常使用。
在寒冷的冬天零下50℃时仍然正常使用。
6、电动伸缩门全新显示屏外观设计，形象大器美观。
由超高亮度LED和点阵模块组成，其主要功能可以显示中英文广告字及日期时间，可存储500个16X16点阵字符，显示内容可以随意更换。
7、电动伸缩门产用铸铝芯轮，轮子材料采用高强合金铝材料铸造而成，外观引用奔驰轮子轮廓，外围耐摩材料采用高抗摩天然橡胶材料，且加宽了行轮宽度，大大增强了轮子的抓地性，运行可靠。
奔驰品质，值得信赖。
参考文献[1]袁秀英，石梅香.计算机监控系统的设计与调试.北京：电子工业出版社，2009.7。
[2]胡兵，刘文，王小娟.《基于MCGS的电动大门监控系统设计与实现》期刊， 2013.1。
3 李春葆，张植民，肖忠付编，C语言程序设计题典，清华大学出版社，2002.74 [美]科汉/著，张小潘译， C语言编程（第3版），电子工业出版社，2#头条创作挑战赛#