Opto22控制系統(tǒng)應用廣泛,目前已經(jīng)在石油、化工、智能樓宇、礦山、系統(tǒng)配套生產(chǎn)線等領域獲得了廣泛的好評。本文將介紹一個Opto22串行通訊控制系統(tǒng)在中央電視臺的應用的開發(fā)設計過程。
一、項目背景
1998年,中央電視臺決定上一套自動控制系統(tǒng)實現(xiàn)對主樓(在臺內(nèi)稱為方樓)、圓樓(即大家熟悉的中央電視臺一號演播大廳所在的樓)外圍的燈光進行控制。所選用的是Opto22當時的G4LC32ISA-LT控制器及G4 Digital Mutifunction模塊(數(shù)字量輸出),由于在今年運行程序的計算機損壞,導致控制器板卡上的時鐘出現(xiàn)了問題,中央電視臺決定更換硬件,同時升級軟件。在這一技術改造項目中,控制器改為SNAP-LCSX-PLUS控制器,它是一款專門用于串行通訊的控制器,通過其上的Rs232或Rs485通訊口實現(xiàn)對IO的讀取和控制,而系統(tǒng)的IO模塊仍然利用原來的模塊而不用更換。軟件采用最新的Factory Floor 4.1代替原來運行在Dos下的軟件Cyrano。
二、系統(tǒng)功能及硬件構成
整個系統(tǒng)的功能主要是:所有的燈光按照所在位置分成八個區(qū)域,所有燈光按照平時、周末、節(jié)日分為三種不同狀態(tài)根據(jù)工作人員設定的時間開關部分或全部的燈光,即節(jié)日亮全部的燈光,周末亮大部分的燈光,平時亮小部分的燈光。
系統(tǒng)硬件組成:計算機一臺;SNAP-LSCX-PLUS控制器一臺,SNAP-PS5C10電源一塊為控制器提供電源;八個區(qū)域有八塊G4D16R遠程485IO模塊,為開關量輸出模塊。
SNAP-LSCX-PLUS控制器:它的CPU是32位的處理器,時鐘頻率是16.67,1M的RAM,256K的Flash。專門用于與Opto22的遠程IO通訊,通訊方式為Rs485。需要5V電源供電。SNAP-LSCX-PLUS控制器的軟件編程環(huán)境為Opto22的Factory Floor,其包括OptoControl、OptoDisplay等組件。SNAP-LSCX-PLUS控制器一款靈巧、小型、功能強大的實時控制器。對那些節(jié)約成本又需要穩(wěn)定高效的控制方案的應用是個不錯的選擇。
G4 Digital Mutifunction模塊:在這個項目中采用的是G4D16R遠程485IO模塊,它是Opto22公司較早一塊產(chǎn)品,但其性能穩(wěn)定,中央電視臺在十年前用的產(chǎn)品,在這次改造中仍然利舊,不用更換新的IO模塊。其采用16位,時鐘頻率為12M的處理器作為CPU,能提供計時、計數(shù)、鎖存、輸出脈沖等功能。它能提供智能靈活的單點到16點的輸出控制。
系統(tǒng)的硬件架構可以用下面的圖表示:

計算機通過RS232通訊線與SNAP-LSCX-PLUS控制器上的Remote0端口連接通訊,實現(xiàn)對控制器控制,包括下載程序、升級內(nèi)核等;用SNAP-LSCX-PLUS控制器的Remote1端口與八個區(qū)域中的四個遠程IO相連通訊,Remote2與另四個遠程IO模塊相連通訊。遠程IO模塊需要通過撥碼開關設定地址,然后在OptoControl中將模塊配置好,關鍵是選擇好配置對話框中的連接端口,設置好模塊地址。
三、軟件設計
軟件設計分為兩部分:控制程序部分和組態(tài)界面設計部分。這里分別予以簡單介紹。
控制程序部分。整個的系統(tǒng)控制程序設計部分的難點在于開關燈時間的判斷上。系統(tǒng)要求根據(jù)設定的開關燈時間來控制燈的亮滅,那么開燈和關燈就有兩種情況,一種是開燈時間大于關燈時間,一種是開燈時間小于關燈時間,即前一種情況是隔夜的情況,后一種是當天的情況。無論現(xiàn)在是處于平時、周末、節(jié)日那種狀態(tài),都要根據(jù)開關燈的時間來設定開關燈標志去控制燈光的亮滅。利用開關燈的時間來設定開關燈標志的程序可以用如下的流程表示。
組態(tài)界面設計部分。界面部分主要包括一主界面、八個分區(qū)域對應的界面、各狀態(tài)的開關燈時間設定界面。
主界面主要顯示當前的運行狀態(tài)和狀態(tài)選擇,以及哪個區(qū)域有燈在亮,跳轉到各個界面的按鈕和系統(tǒng)退出按鈕,并且有手動自動按鈕,當選擇自動按鈕時,系統(tǒng)投入自動,可以根據(jù)當天是星期幾來控制燈光在周末和平時兩種狀態(tài)間裝換兒不需要人工干預,而選擇手動時就可以認為選擇三種狀態(tài)。主界面如圖所示。

八個區(qū)域顯示各個對應區(qū)域的每盞燈的亮滅情況,并且可以對每盞燈進行開關操作。時間設定界面主要用于設定每一種狀態(tài)的開關燈時間,工作人員可以根據(jù)每天天亮和天黑以及周末或是否節(jié)日狀態(tài)設定對應狀態(tài)的開關燈時間。
四、結束語
整個系統(tǒng)的改造工期短,改造后的界面顯示更加人性化,界面直觀使工作人員操作更加方便。Opto22的SNAP-IO控制系統(tǒng)運行穩(wěn)定,性能優(yōu)良和使用壽命長,從現(xiàn)場不需要更換IO模塊就可以看得出來。系統(tǒng)從一投入即運行穩(wěn)定,受到用戶的好評。對于系統(tǒng)的點全是數(shù)字量控制的系統(tǒng),比如樓宇內(nèi)的燈光控制系統(tǒng),由Opto22的SNAP-LSCX-PLUS控制器為主構成的控制系統(tǒng)是一個性價比很高的解決方案。