霓虹灯显示设计.doc

西北民族大学电气工程学院 2011-2012 学年第二学期组态软件课程设计 共共 16 页页 第第 1 页页 霓虹灯显示设计霓虹灯显示设计 摘 要: 本课题的主要内容为用 MCGS 组态软件对控制对象霓虹灯完成模 拟设计。本次制作根据现实中的霓虹灯的思路，建立自己的 MCGS 组态模拟工程， 然后建立自己的工程以后去模拟现实中我们想要实现的现象，这里主要介绍流 水灯的制作。 关键词关键词：MCGS 组态软件，霓虹灯，数据库，实时数据处理 ABSTRACT The main content of this topic is for using MCGS software to control object-neon complete simulation design. According to the reality of the production of the neon lights concept, establish their own MCGS simulation project, and then build your own project later to simulate reality we want to realize the phenomenon, here basically introduces the production of flowing water light. Keywords: MCGS software, neon lights, database, real-time data processing 1 绪论.4 西北民族大学电气工程学院 2011-2012 学年第二学期组态软件课程设计 共共 16 页页 第第 2 页页 1.1 引言 .4 1.2 本文主要研究内容 .4 (1) 封面的设计 .5 (2) 主窗口设计 .5 (3) 按钮设计 .5 (4) 脚本程序 .5 (5) 流水的设计.5 1.3 课题研究意义 .5 2 运行画面的设计.5 2.1 工程的建立 .6 (1) 工程功能分析 .6 (2) 工程的定义 .7 2.2 用户窗口组态 .7 (1) 建立画面 .7 (2) 编辑画面 .7 2.3 工程数据建立 .12 （1） 变量建立 .12 （2） 变量设置 .12 2.4 程序的编写.13 （1） 建立策略 .13 （2） 脚本程序 .13 2.5 动画连接.15 （1） 变量连接 .15 2.6 工程运行.16 （1） 静态效果 .16 （2） 动态效果 .17 3 结论.17 4 致谢.18 参考文献.18 西北民族大学电气工程学院 2011-2012 学年第二学期组态软件课程设计 共共 16 页页 第第 3 页页 1 1 绪论绪论 1.11.1 引言引言 每当夜幕降临，楼宇上、道路旁缤纷夺目的霓虹灯广告，构筑了一道璀璨的 城市夜景，作为主角-霓虹灯功不可没，而作为霓虹灯的背景流水灯是霓 虹灯能够让人们觉得很炫的主要原因之一，本次设计通过运用组态软件来设计 流水灯的闪烁，这种模拟软件可以有效的降低成本，减少由于设计过程程序编 写出现的问题，这就是组态软件的优点，本次设计通过组态软件设计流水灯的 闪烁，这样设计出来的东西也可以运用到工业生产中，大大降低了工业成本。 1.21.2 本文主要研究内容本文主要研究内容 课题主要内容为霓虹灯仿真系统的设计，组态软件主要用于实现实时监控； 同时编辑相应的脚本程序控制功能。MCGS 组态软件用以制作仿真画面、编写仿 真程序并与下位机进行通信。本界面需实现的控制要求为： (1)(1) 封面主要是控制：1、对封面是对“ 西 北 民 族 大 学 yeah！”7 个字 灯依次闪亮，再在相反的方向闪亮一次，然后每隔一个灯闪亮一次，再反方向 闪亮。再实现“欢迎来到霓虹灯的世界”几个字从左到右闪烁再从右到左闪烁， 再闪 3 闪。如此循环。且要求用程序实现控制。 (2)(2) 控制“09 级电气工程及其自动化二班组态课程设计 ok!”几个字形霓虹灯 的闪亮，具体实现的控制功能为：几个字段依次闪亮，然后闪 3 闪；灯和字一 起闪亮；并利用程序控制每个组员的名字边闪边运动。 (3)(3) 要求按动开始按钮时灯按控制要求依次点亮或熄灭，并循环往复，当按动 停止按钮时霓虹灯相应灯全部熄灭。 (4)(4) 利用脚本程序可以完成霓虹灯的控制功能。 (5)(5) 控制背景的流水灯的效果，在流水灯变量为 2 是显示为红色，就是原色， 在流水灯为 0 的时候为绿色，为 1 的时候为粉红色，让奇数和偶数的灯效果同 一时间不同，形成流动效果，并且流水灯的开和关都是由流水开关控制的，点 击流水灯开的时候让变量流水灯开关等于 1，而点击流水灯关的时候让变量流 水灯开关为 0，这样实现流水灯流动的控制。 1.31.3 课题研究意义课题研究意义 很长的时间内，MCGS 监控一直处于工业自动化控制领域的主战场，为各种 各样的自动化控制设备提供了可靠的控制应用。其主要原因，在于它能够为自 动化控制应用提供比较完善和安全可靠的方案，这样就适合于当前工业企业对 西北民族大学电气工程学院 2011-2012 学年第二学期组态软件课程设计 共共 16 页页 第第 4 页页 自动化的需要。但在开发系统的工业控制软件时，当被控对象一旦变动，就必 须修改控制系统源程序，导致开发周期长。组态软件的出现解决了这个问题， 使用户能通过自己的控制对象和控制目的任意组态，完成最终的自动控制目的。 另一方面，组态软件还可以用于教学实验中，运用组态软件就可以让同学们看 到直观生动的实验结果，使得理论和实际得到了完美的结合。本次课题的研究 可以让同学们掌握组态软件运用的一些方法，并且对实际运用和组态软件相结 合，让同学们对实际问题的考虑与组态仿真的模拟有进一步的掌握。 2 2 运行画面的设计运行画面的设计 清楚霓虹灯中流水灯运行工作的基础上，制定出设计方案。确定任务目标， 以设计出合乎情理的仿真系统，现在我们先着手于 MCGS 组态的设计工作仿 真界面的设计工作。对工程设计人员来说，使用 MCGS 首先要了解整个工程的系 统结构成和工艺流程，弄清测控对象的特征，明确主要的监控要求和技术要求 等问题。在此基础上，拟定组建工程的总体规划和设想，主要包括系统应实现 哪些功能，控制流程如何实现，需要什么样的用户窗口界面，实现何种动画效 果以及如何在实时数据库中定义数据变量等环节，同时还要分析工程中设备的 采集及输出通道与实时数据库中定义的变量的对应关系，分清哪些变量是要求 与设备连接的哪些变量是软件内部用来传递数据及用于实现动画显示的等问题。 作好工程的整体规划，在项目的组态过程中能够尽量避免一些无谓的劳动，快 速有效地完成工程项目。 2.12.1 工程的建立工程的建立 在进入 MCGS 组态环境后，单击工具条上的“新建”按钮，或执行“文件” 菜单中的“新建工程”命令，系统自动创建一个名为“新建工程 X.MCG”的新 工程（X 为数字，表示建立新工程的顺序，如 1、2、3 等） 。由于尚未进行组态 操作，新工程只是一个“空壳”. (1)(1) 工程功能分析工程功能分析 本课题是利用 MCGS 来控制霓虹灯的闪烁及工作过程。本界面需实现的控制 要求为 主要是控制：封面是对“ 西 北 民 族 大 学 yeah！”7 个字灯依次闪亮， 1 1 再沿相反的方向闪亮一次，之后每隔一个灯闪亮一次，再反方向闪亮。再实现 “欢迎来到霓虹灯的世界”这几个字从左到右闪烁再从右到左闪烁，再闪 3 闪。 如此循环。要求用程序实现控制。 控制“09 级电气工程及其自动化二班组态课程设计 ok！”几个字形霓虹灯 2 2 的闪亮过程，实现的控制功能为：几个字段依次闪亮，然后闪 3 闪；灯和字一 起闪亮；并利用程序控制每个组员的名字边闪边运动。在背景中在加入流水灯 来增加背景效果。 西北民族大学电气工程学院 2011-2012 学年第二学期组态软件课程设计 共共 16 页页 第第 5 页页 要求按动开始按钮时灯按控制要求依次点亮或熄灭，并循环往复，当按动 3 3 停止按钮时霓虹灯相应灯全部熄灭。当按动流水灯开始开关时流水灯开始动作， 关闭时流水灯停止。当按动名字闪烁开关时，每个组员的名字开始闪烁。当按 动名字运动开关时，每个组员的名字开始沿椭圆运动。 利用脚本程序可以完成霓虹灯的控制功能。 4 4 控制背景的流水灯的效果，在流水灯变量为 2 是显示为红色，就是原色， 5 5 在流水灯为 0 的时候为绿色，为 1 的时候为粉红色，让奇数和偶数的灯效果同 一时间不同，形成流动效果，并且流水灯的开和关都是由流水开关控制的，点 击流水灯开的时候让变量流水灯开关等于 1，而点击流水灯关的时候让变量流 水灯开关为 0，这样实现流水灯流动的控制。 ： (2)(2) 工程的定义工程的定义 首先打开 MCGS 通用版组态环境，然后在选择文件菜单中的“工程另存为” 1 1 菜单项，弹出文件的保存窗口，可以将文件保存在自己想要保存的地方。 。 在文件名一栏内输入“霓虹灯演示工程” ，点击“保存”按钮，那么这样工 2 2 程创建完毕 2.22.2 用户窗口组态用户窗口组态 (1)(1) 建立画面建立画面 在“用户窗口”中单击“新建窗口”按钮，建立“窗口 0” 。如图 图 窗口的建立 西北民族大学电气工程学院 2011-2012 学年第二学期组态软件课程设计 共共 16 页页 第第 6 页页 (2)(2) 编辑画面编辑画面 按照要求设置用户窗口属性，点鼠标右键选择属性，弹出“用户窗口属性 设置”对话框，按要求设置有关属性。用户窗口的属性包括基本属性、扩充属 性和脚本控制（启动脚本、循环脚本、退出脚本） 。由用户选择设置。窗口的基 本属性包括显示标题、窗口名称、窗口位置、背景颜色、窗口大小、窗口边界 等项内容，窗口的扩充属性包括窗口的外观、位置坐标和视区大小等项内容。 脚本控制包括退出脚本，循环脚本和启动脚本，退出脚本则是在用户窗口关闭 时执行，循环脚本是在窗口打开期间以指定的间隔循环执行，启动脚本在用户 窗口打开时执行。具体操作步骤为：双击“窗口 0”窗口图标，进入动画组态 窗口，开始编辑画面；双击画面，弹出设置窗口。见图 图 窗口属性 按上图将“窗口名称”设置为”和“霓虹灯主窗口” ；“窗口位置”选中最大 化显示；“窗口边界”设定为可变边，其它不变。 点击“工具箱”内的“矩形”按钮，鼠标的光标呈十字形，在窗口顶端中 心位置拖拽鼠标，根据需要拉出一个条状的矩形。填充色为红色，填线色为无 边线颜色，加入填充颜色控制，设置如图所示，这个设置表示：当变量的值为 2 的时候显示红色，当变量的值为 0 的时候显示绿色，当变量的值为 1 的时候 显示粉红色。 西北民族大学电气工程学院 2011-2012 学年第二学期组态软件课程设计 共共 16 页页 第第 7 页页 图 流水灯的属性设置 在工具箱里面选中标准按钮，设置按钮标题名字分别为“流水打开”和“流 水灯关”，他们的设置属性如下，这样设置时因为流水灯开关顾名思义就是控 制流水灯的开和关断，在我的程序中只有流水灯开关为 1 的时候，流水灯才闪 烁，这样流水灯开就是一个置流水灯开关变量为 1 的按钮，同时，相反的，流 水灯关就是一个置流水灯开光为 0 的变量，控制流水灯的开和关。 西北民族大学电气工程学院 2011-2012 学年第二学期组态软件课程设计 共共 16 页页 第第 8 页页 图 流水灯开的设置 西北民族大学电气工程学院 2011-2012 学年第二学期组态软件课程设计 共共 16 页页 第第 9 页页 图 流水灯关的设置 整个流水灯制作成如图所示 图 流水灯制作 最后，经过修改制成的最终设计霓虹灯的主画面如图所示 图 霓虹灯主画面最终效果设计 西北民族大学电气工程学院 2011-2012 学年第二学期组态软件课程设计 共共 16 页页 第第 10 页页 2.32.3 工程数据建立工程数据建立 （1 1） 首先确定建立的变量数目，本次建立流水灯 1 到流水灯 44 等 44 个变量， 一个流水灯开光变量，一个 T1 的变量 （2 2） 流水开关为开关型，其他不变，流水灯 1 到流水灯 44 都是开关型，其他 不变，让 T1 为数值型，其他不变。 这样设置时因为流水灯和流水的开关为控制开关的物理量，而 T1 就是在程序 中进行计数的物理量，需要加的运算，所以为数值型的变量，且初值为 0. 西北民族大学电气工程学院 2011-2012 学年第二学期组态软件课程设计 共共 16 页页 第第 11 页页 图 变量设置 2.42.4 程序的编写程序的编写 （1 1） 首先建立流水灯闪烁的用户策略，在循环策略中加入对流水灯闪烁的调 用策略 。 （2 2） 脚本程序的内容如下 if 流水灯开关=0 then T1=0 endif if T1=0 then 流水灯 1=2 流水灯 3=2 流水灯 5=2 流水灯 7=2 流水灯 9=2 流水灯 11=2 流水灯 13=2 流水灯 15=2 流水灯 17=2 流水灯 19=2 流水灯 21=2 流水灯 23=2 流水灯 25=2 流水灯 27=2 流水灯 29=2 流水灯 31=2 西北民族大学电气工程学院 2011-2012 学年第二学期组态软件课程设计 共共 16 页页 第第 12 页页 流水灯 33=2 流水灯 35=2 流水灯 37=2 流水灯 39=2 流水灯 41=2 流水灯 43=2 流水灯 2=2 流水灯 4=2 流水灯 6=2 流水灯 8=2 流水灯 10=2 流水灯 12=2 流水灯 14=2 流水灯 16=2 流水灯 18=2 流水灯 20=2 流水灯 22=2 流水灯 24=2 流水灯 26=2 流水灯 28=2 流水灯 30=2 流水灯 32=2 流水灯 34=2 流水灯 36=2 流水灯 38=2 流水灯 40=2 流水灯 42=2 流水灯 44=2 endif if 流水灯开关=1 then T1=T1+1 endif if T1=1 then 流水灯 2=1 流水灯 4=1 流水灯 6=1 流水灯 8=1 流水灯 10=1 流水灯 12=1 流水灯 14=1 流水灯 16=1 流水灯 18=1 流水灯 20=1 流水灯 22=1 流水灯 24=1 流水灯 26=1 流水灯 28=1 流水灯 30=1 流水灯 32=1 流水灯 34=1 流水灯 36=1 流水灯 38=1 流水灯 40=1 流水灯 42=1 流水灯 44=1 流水灯 1=0 流水灯 3=0 流水灯 5=0 流水灯 7=0 流水灯 9=0 流水灯 11=0 流水灯 13=0 流水灯 15=0 流水灯 17=0 流水灯 19=0 流水灯 21=0 流水灯 23=0 流水灯 25=0 流水灯 27=0 流水灯 29=0 流水灯 31=0 流水灯 33=0 流水灯 35=0 流水灯 37=0 流水灯 39=0 流水灯 41=0 流水灯 43=0 endif if T1=2 then 流水灯 1=1 流水灯 3=1 流水灯 5=1 流水灯 7=1 流水灯 9=1 流水灯 11=1 流水灯 13=1 流水灯 15=1 流水灯 17=1 西北民族大学电气工程学院 2011-2012 学年第二学期组态软件课程设计 共共 16 页页 第第 13 页页 流水灯 19=1 流水灯 21=1 流水灯 23=1 流水灯 25=1 流水灯 27=1 流水灯 29=1 流水灯 31=1 流水灯 33=1 流水灯 35=1 流水灯 37=1 流水灯 39=1 流水灯 41=1 流水灯 43=1 流水灯 2=0 流水灯 4=0 流水灯 6=0 流水灯 8=0 流水灯 10=0 流水灯 12=0 流水灯 14=0 流水灯 16=0 流水灯 18=0 流水灯 20=0 流水灯 22=0 流水灯 24=0 流水灯 26=0 流水灯 28=0 流水灯 30=0 流水灯 32=0 流水灯 34=0 流水灯 36=0 流水灯 38=0 流水灯 40=0 流水灯 42=0 流水灯 44=0 endif if T1=2 then T1=0 endif 2.52.5 动画连接动画连接 （1 1） 在主窗口中把每根流水灯和它对应的变量连接，从左到右分别为流水灯 1 到流水灯 44，按钮开关设置为流水灯开关如下图 图 流水灯的设置 图 流水灯开按钮设置 西北民族大学电气工程学院 2011-2012 学年第二学期组态软件课程设计 共共 16 页页 第第 14 页页 图 流水灯关按钮的设置 2.62.6 工程运行工程运行 （1 1） 未打开控制按钮的效果图如下，也就是此时每个流水灯的值都为