基于MCGS的全自动车库门仿真设计

摘要：本文作者利用MCGS组态软件和PLC开发了全自动车库门仿真控制系统，包括组态主界面的设计，仿真动画效果的实现，与PLC设备的通信等。此控制系统可以更加直观地显示PLC控制整个过程，从而提高PLC实验的教学水平和教学效果，降低教学成本。

关键词：MCGS；PLC；车库门；仿真控制系统

1引言

美国在20世纪60年代研发出可编程逻辑控制器（Programmable Logic Controller，PLC），PLC因为具有性能可靠性高、编程可视、对环境适应性好、接口功能强大等特点，迅速取代了继电器控制装置的统治地位，随后的几十年，PLC更是在世界各地得到了广泛应用。现在，几乎所有高校的电气自动化和机电一体化等专业都开设了PLC的实验课程。

本文采用的MCGS（Monitor and Control Generated System）组态软件是由北京昆仑通态自动化软件科技有限公司研发的，在自动控制领域得到广泛的使用。组态软件MCGS 7.7由组态环境和运行环境两部分组成，组态环境由主控窗口、实时数据、库设备窗口、用户窗口和运行策略五个部分构成。通过对现场数据采集处理，以报警处理、动画显示、流程控制和报表输出等手段向用户提供解决实际工程问题的方案。［2］通常用MCGS与PLC进行通信，将PLC所有存储器的状态或数据传输到MCGS上，使画面随现场数据实时变动。

2 系统PLC编程设计

2.1系统控制要求

入库：在汽车入库经过入门传感器时，入门传感器开关闭合，车库门电动机正转，车库门上升，当车库门上升到上限位开关处时，电动机停转，车库门完全打开；汽车进库经过出门传感器时（汽车完全进入车库），出门传感器开关闭合，车库门电动门反转，车库门下降，当车库门下降到下限位开关处时，电动机停转，车库门完全关闭。

出库：在汽车出库经过出门传感器时，出门传感器开关闭合，车库门电动机正转，车库门上升，当门上升到上限位开关处时，电动机停转，车库门完全打开；汽车出库经过入门传感器时，入门传感器开关闭合，车库门电动机反转，车库门下降，当下降到下限位开关处时，电动机停转，车库门完全关闭。

2.2 系统PLC的I/O分配

本文的MCGS组态程序是基于嵌入式一体化触摸屏TPC7062ti设备窗口下运行， 为实现触摸屏与PLC实现通信连接，需建立触摸屏设备与PLC连接端口和数据交换通道。因此在触摸屏窗口界面下选择该设备为通用型串口父设备，选择西门子PLC模块编程端口为子设备，采用RS232串行连接协议实现触摸屏TPC7062ti设备与 PLC 9针PIN口连接，并在触摸屏上设置变量初值、类型及对应的PLC连接通道，与PLC通信波特率设为9600bps， 即可实现二者的连接［1］。

在PLC中设置通道编号属性，建立与MCGS量的连接 ，将PLC的I/O信号读入 MCGS 组态设备中。系统PLC的I/O分配如表1所示。

2.3系统PLC编程设计流程图

此控制系统程序包括入库和出库两个部分，入库控制流程图如图2.1所示，出库控制流程图如图2.2所示

3系统组态仿真设计

本控制系统采用MCGS组态软件内部提供的基本绘图工具和元件库，如灯、汽车等，利用这些元件进行组态，可建立如图3.1所示的控制界面。对图3.1中各个元器件设置相应的动画连接，如当车辆到达入库传感器位置时，入库传感器变色。

4 结束语

PLC应用仿真实验的实质就是利用组态软件生成仿真实验环境，用PLC来控制仿真画面里的图像元素，从而达到可以直接观察PLC实际运行情况的目的。［3］本文利用 MCGS 组态软件搭建了1个PLC实验教学平台， 开发了全自动车库门控制系统，完全可以直接应用到 PLC 实验教学中，本系统具有完善的人机界面、丰富的控制功能，操作简单方便。

参考文献：

[1]王志华 ， 郭英芳.基于MCGS和PLC的剪板机电气控制系统设计[J].杨凌职业技术学院学报 2024（9）16-19.

[2] 陈永利，赵小霞. MCGS 组态软件在 PLC 教学中的应用[J]. 济源职业技术学院学报， 2011，10（4）：24-26.

[3] 赵春锋， 范小兰. 基于MCGS的四层电梯仿真实验平台设计[J]. 实验室研究与探索， 2009，28（7）：36-37.

[4] 袁云龙.基于组态软件的PLC控制系统仿真实现[J].自动化仪表， 2006（5）： 57-58.

[5] 冯奕红.MCGS组态技术在PLC实验教学中的应用[J].实验室科学， 2008， 1（2）：149-150.

[6] 北京昆仑通态自动化软件科技有限公司.MCGS使用手册[M].北京：昆仑通态公司， 2005.