[00760014]基于VB与PLC的小型闸门控制系统研究

“基于VB与PLC的小型闸门控制系统研究”是贺州市科学研究与技术开发计划，该项目编号为“贺科攻1506002”该课题利用Visual Basic.net编程语言编制了控制界面，以PC作为上位机，以高可靠性的工控机PLC为控制核心，监控三菱FX2N小型PLC的运行，根据实际情况，对控制系统在GX Developer上进行了仿真，基本实现对两个小型闸门的升降、报警等功能。通过确定合理的系统方案，选择了三菱PLC、UXP-91水位传感器、模拟量输入模块FX2N-4AD，设计了外部电路控制原理图，完成了PLC的输入输出接线图，根据控制要求，设计了控制程序流程图，进行了I/O接口分配，利用三菱GX Developer的仿真功能，对控制系统进行了仿真，模拟了多种运行方式，明确了各个开关之间的优先级。以VB.net编程语言开发了微机监控界面，主要功能有检查通讯接口(串口)是否打开，手动和自动控制选择，手动状态下控制闸门的开合高度，自动状态下显示闸门的水位信息。 以该课题的研究技术为基础，在研究过程中，对研究内容进行了扩展加深，更进一步研究以PC作为上位机，联动控制步进电机和步进电机。通过PC机并口，用Mach3作为控制软件，选用三轴步进电机控制板作为主控制板，步进电机通过滚珠丝杠副带动X、Y和Z轴运动，主轴用直流电机控制，通过着重设计电气控制电路和机械结构，实现三轴联动的小型雕刻机。为进一步研究Visual Basic.net的上位机控制界面编程技术，以课题的闸门监控技术为基本，以四轴码垛机械臂作为目标控制对象，利用Visual Basic.net下的MFC应用程序平台设计了一款四轴码垛机械臂的仿真运动控制软件，通过OpenGL三维函数库绘制码垛机械臂的三维图形。操作者通过输入码垛的基本信息，如码垛层数、每层的码垛方式、码垛数量、物块大小信息、码盘放置位置等数据，软件就会设计好机械臂的运动路径和操作方式，让操作者方便地了解机械臂运行情况，并做出判断是否需要修改数据。 该项目的成果可作为小型水电站或城市污水处理厂等使用小型闸门的企业的控制系统改造升级，提供一种成本较低，可根据自身情况开发的的控制方案。该项目的成果应用以后，可有效提高小型闸门控制的可靠度，提高维保效率，降低企业的生产成本。 由于项目经费有限，部分硬件如传感器、通讯模块、A/D模块等硬件不能全部购买，项目组只能以仿真来实施，VB控制程序开发虽然实现的基本的功能，但因为对大量数据的存储和访问需要考虑较多的数据库算法，以及编程中对线程的优化设计等，该项工作需要较高水平的编程人员，因项目预算有限，因此在上位机数据的数据库建设、大量数据的采集和使用问题上没有更进一步的深入研究下去，控制界面比较粗糙，也没有去申请软件知识产权专利。这是下一步有待提高的地方。下一步的建设为，可根据具体的工程实际控制要求去设计上位机的控制界面，满足不同的小型多样化的需求。