毕业论文课题相关文献综述
{title}毕业论文课题相关文献综述
{title}文 献 综 述 随着科学技术的发展和人们生活水平的提高，灯光作为一种装饰，既可以增强人们的感观，起到广告宣传的作用，又可以增添节日气氛，为人们的生活增添亮丽。另外，随着电子技术的发展，应用系统向着小型化、快速化、大容量、重量轻的方向发展，PLC技术的应用引起电子产品及系统开发的巨大变革。因此，在实际生活中常常利用PLC来设计灯光控制。而基于PLC的灯光控制主要是通过运行在PLC系统上的组态软件进行灯光的控制。 可编程序控制器PLC是以微处理机为基础并综合了计算机技术、自动控制技术和通信技术等现代科技而发展起来的一种新型工业自动控制装置, 是计算机技术应用于控制领域的新产品, 它与CAD /CAM、机器人技术一起被称为当代工业自动化的三大支柱, 以高可靠性、易操作性、灵活性等优点在现代工业控制领域得到广泛的应用。 S7-200 系列可编程控制器( 简称PLC) 是西门子公司1995 年底推出的新一代微型PLC, 由于其性能价格比极高, 目前已经在各个领域得到广泛的应用。 PLC就是非常精简的计算机，比单片机集成度要高，并且满足一定的工业标准，其具有稳定性高，安全性好，易于维护的特点。 当前，越来越多的自动化应用中需要用到上位机和PLC之间的通讯，可以用多种方法实现，比如使用各个PLC厂商提供的OPC/DDE服务器，或者使用第三方的数据服务器。关于DDE技术，动态数据交换DDE 是Windows 环境提供的一种基于消息的进程间通信技术协议, DDE 会话实现进程间通信的手段, 它采用客户P服务器模式, 启动会话并要求接收数据的进程是客户进程( Cl-ient) , 而响应客户请求提供数据的进程是服务器进程( Server) 。 组态软件是在工业自动化领域兴起的一种新型的软件开发技术。开发人员不需要编制具体的指令和代码, 只要利用组态软件包中的工具, 通过硬件组态(硬件配置)、数据组态、图形图像组态等工作即可完成所需应用软件的开发工作。组态软件具有远程监控、数据采集、数据分析、过程控制等强大功能, 还具有二次开发简便、开发周期短、通用性强、可靠性高等优点。 比较出名的组态软件主要西门子的WinCC等以及国产的力控、组态王、MCGS等。对于组态软件其特点如下： a. 真正的32 位系统。 b. 多任务、多线程, 确保实时性, 不会丢失任何重要数据和报警事件。 c. 硬件驱动程序采用COM 技术, 适应新潮流, 速度更快。 d. 驱动程序配置向导, 使用简单、方便。 e. 分布式数据库, 可支持各种SQL 操作。 f. 全新的用户界面, 采用资源管理器风格。 g. 系统更加可靠。 h. 方便支持DDE 技术和强大的Internet 技术。 作为工业控制界颇为成熟的控制模式，也是上下位机模式，而上位机采用工控机，下位机采用PLC也是比较成熟的一种方式。 如果采用组态软件和PLC 控制系统相结合, 通过计算机全真模拟被控对象, 在计算机上对整个PLC控制系统的功能进行模拟调试, 在仿真状态中直观地对PLC控制系统程序的错误和缺陷进行检测和修正, 待程序完全正确时, 再进行现场实际联机调试, 将大大提高现场调试的效率, 降低系统调试的费用和风险。 基于组态软件的PLC 控制系统具有很好的扩展性，持续扩展下利用通信实现对组态工程中数据的采集，随后将其发布于网上，就实现了局域网下的同步控制。基于组态软件的PLC 控制系统的先进性亦十分突出，采用的均是先进的通信和网络控制技术，从而用虚拟的设备对实际设备进行替代。实现这一控制系统的设计，使得客户能够通过客户端对现场数据、报表进行浏览，并且对现场运行情况加以控制，工作人员在现场之外就能够对设备的实际运行情况有所了解，并实时传达指令，在其控制之下达到同现场操作一样的效果。 以基于PLC和组态软件的分布式光学组件控制系统为例，系统采用RS485 标准总线, 具有速度快(最大位速率为10Mbps) , 传送距离远( 90 kbps速率下可传输1 200m )的特点. RS485 以差分平衡方式传输信号, 具有很强的抗共模干扰的能力, 允许一对双绞线上一个发送器驱动多个负载设备各节点下位PLC 均带有RS485通信接口, 在本系统中上位IPC 通过RS232 /RS485 接口转换器提供上位机网络节点. 在总线末端接一个匹配电阻,吸收总线上的反射信号, 保证正常传输信号干净、无毛刺. 在1: N 通信方式下, 每台PLC 被分配不同的地址, 上位机与PLC 采用统一的通信协议, 上位机优先发出呼叫并启动通信. 上位机通过RS485网络广播自己所要求的下位PLC 地址, 所有PLC都收听广播, 记下广播地址. 各PLC 把收到的地址与自己的地址进行比较, 地址相同的PLC 为被选中的下位机, 其余PLC 皆为未选中的下位机,暂时从网络上隔离. 网络上只剩下主机与选中的PLC, 按主从式的通信过程进行通信. 上位机采集PLC 数据后根据新收到的数据刷新监控画面. 上位IPC与下位PLC 既相互通信构成一个完整的信息采集系统, 又能彼此独立工作. 一旦上位IPC 出现故障, 下位PLC 可脱离上位机独立工作, 确保现场设备安全、可靠连续的运行. IPC 与各PLC 之间的通讯采用了北京亚控公司的组态软件组态王615开发. 组态王把每一台下位控制器看作是外部设备, 在开发过程中按照一定要求完成设备配置过程. 在运行期间, 组态王通过驱动程序和这些外部设备交换数据, 包括采集数据和发送数据/指令. 每一个驱动程序都是一个COM对象, 这种方式使通讯程序和组态王构成一个完整的系统, 既保证了运行系统的高效率,又使系统能够达到很大的规模. 组态王通过串行口与PLC 进行通信, 访问PLC 相关的寄存器地址, 以获得PLC所控制设备的状态或修改相关寄存器的值. 在实际编程过程不需要编写读写PLC 寄存器的程序, 组态王提供了一种数据定义方法, 在定义了I /O 变量后, 可直接使用变量名用于系统控制、操作显示、数据记录和报警提示. 关于灯光控制： 传统的灯光控制有两种方法, 一是利用电闸通过人工合闸或拉闸的方法实现景观灯光的控制, 二是利用晶闸管作为开关, 通过模拟或数字控制台送出的控制信号, 控制晶闸管的开关来实现景观灯光的控制。 利用电闸通过人工合闸或拉闸的方法实现景观灯光的控制的优点是成本较低、制作方便, 但是其缺点也较明显, 必须用人工方式进行定时手动开、关, 如果控制设备的分布比较散的话, 操作人员还须来回奔波逐个开关, 而且灯光的开关一般都在晚上, 如果中间需要在某一时间关闭部分灯光的话, 操作人员一个晚上必须开关3次, 非常麻烦。 利用晶闸管作为开关, 通过数字控制台送出的控制信号控制晶闸管的开关, 可以实现景观灯光的控制, 也能实现定时自动开关灯光, 但是, 由于普通计算机无法做到长期不间断工作, 所以它也必须配备专门的人员来操作, 操作人员也必须长期做晚班; 如果要使计算机做到长期不间断工作, 那必须采用军工级的计算机, 其成本将非常昂贵。 |
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