实时不断电自动启闭网络监控系统的设计
【摘 要】实时不断电自动启闭网络监控系统是将自动启闭系统与常备用电源控制两者整合为一，透过Visual Basic开展图形监控软件，及撷取数字实时影像，以实现远程控制和实时监控之目的。本系统的优点是仿真电网不预期断电时，能实时启动备用电源供电，让生产在线的对象继续正常操作，不至于损坏。其中利用三菱公司的FX2N PLC去驱动马达的启闭，透过RS-232将此讯号传输至计算机，配合Visual Basic设计的监控软件，将受监控点的状态显示在计算机上。同时结合电荷耦合元件CCD数字影像实时视讯，便可监控机台的运作是否正常，如果机台不正常启闭或是发生故障，可以立刻以远程控制的方式，按下紧急停止按钮，再由现场工作人员将故障排除，如此可以避免工厂在电网断电时所造成的损失与伤害。【Abstract】Real time continuous electric automatic opening and closing of the network monitoring system is the automatic hoist system and standby power control integrated into a software development, through monitoring Visual Basic graphics, and capture digital images to achieve the purpose of remote control and real-time monitoring. The advantage of this system is that when the power system is not expected to cut off the power supply, it can start the standby power supply in real time. The use of Mitsubishi Co FX2N PLC to drive the opening and closing of the motor, the signal will be transmitted to the computer through the RS-232, with Visual Basic desig
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n of the monitoring software, will be monitored by the state of the display on the computer. At the same time with the CCD digital image real-time video, can monitor whether the normal operation of the machine, if the machine is not the normal opening and closing or malfunction, can immediately to the remote control, press the emergency stop button, then the site staff will be troubleshooting, so can avoid the loss and damage caused by free power in power plant the.
目录
引言 1
一、自动启闭系统的整体框架 2
二、自动启闭系统动作说明 2
（一）自动启闭系统实体配线图与动作时序图 2
（二）动作说明 4
三、常用与备用电源动作流程 6
（一）常备用电源动作流程概述 6
（二）动作说明 7
四、PLC 联机 7
五、RS232 与PLC联机 8
六、监控系统 9
（一）视讯部分 11
（二）视讯动作原理 11
（三）PLC部分 12
（四）PLC动作原理 12
七、存在需要改善的问题 12
结论 13
参考文献 14
致谢 15
引言
在自动化控制领域中，可编程控制器(Programmable Logic Controller)是工业界常用的控制器，其功能是由节省外部的复杂配线控制演变而来。小至单一机台，大至整个系统控制，都可见其踪迹。由于控制环境日愈复杂，PLC的功能显得力有未逮，结合个人计算机能扩大PLC在工业界应用的价值。运用个人计算机的软件设计完成分布式监控、精密马达定位、视觉处理、数据库处理、远端监控等应用，即可轻易地将PLC 整合进控制系统中。
为了要脱离传统工业配线设计理念的束缚，PLC 使用状态流程图（SFC）设计法设计程序，可使配线工程方面更具弹性。本系统核心直接藉由可编程控制器(PLC)进行判断，使用状态流程图(SFC)程序设计法，同时增加CCD数位影像，链接因特网取得实时视讯，提供远程机台运作监视控制的功能。
一、自动启闭系统的整体框架
FX2N PLC的传输是透过RS232与PC沟通连结，PC中安装GX Works2软件，FX2N PLC的程序可使用GX Works2软件转换成传统阶梯图。此设备可使用于中小企业的电源供应，具有的优点是模拟电网断电时，能实时启动备用电力，让电动机依照设定的程序操作，避免生产在线的对象发生损坏。整体系统框架如图11所示
图11 整体系统框架图
二、自动启闭系统动作说明
（一）自动启闭系统实体配线图与动作时序图
本系统设计安装的机台配线实体见图21
图21 机台配线实体图
机台示意图见图22
图22 机台示意图
自动启闭系统的输入/输出（I/O）表见表21
表21 自动启闭系统的输入/输出（I/O）表
输入（I）
输出（O）
停止按钮PB1
X1
MC1灯PL1
Y1
启动按钮PB2
X2
MC2灯PL2
Y2
紧急停止开关EMS（PB6）
X0
MC3灯PL3
Y3
复归按钮COS
X3
自动启闭灯PL4
Y4
积热电驿TH1
X4
常用电源PL5
Y5
积热电驿TH2
X5
备用电源PL6
Y6
常用过载PL7
Y7
备用过载PL8
Y10
常用送电指示灯PL9
Y11
备用送电指示灯PL10
Y12
自动启闭系统动作流程时序图如图23
图23 自动启闭系统动作流程时序图
（二）动作说明
透过按钮操作电动机M1、M2、和M3，动作说明如下：
1. 按启动按钮PB2，M1电动机运转（PLl亮)；
2. 经5秒(PL4闪亮5次)后，M2电动机加入运转(PL2亮)；
3. 再经10秒(PL4闪亮10次)后，M3电动机加入运转(PL3亮)，此时全部的电动机都启动完成了，PL4 灯亮但停止闪动；
以上动作说明（13）的流程图（1）如图24所示：
图24 流程图（1）
4. 运转中(不论启动完成与否)或在停车状态下，为了清除输送带上残留的对象，按停止按钮PB1，电动机Ml、M2、M3 全部投入运转，5秒(PL4、PL1 交互闪亮5次)后，Ml电动机停止运转；
5. 经10秒(PL4、PL2交互闪亮10次)后，M2电动机停止运转；
6. 再经5秒(PL4、PL3交互闪亮5次)后，M3电动机停止运转。此时全部电动机都关闭了，PL4 灯停止闪动；
动作说明（46）的流程图（2）如图25所示：
图25 流程图（2）
7. 正常操作执行中，按紧急停止开关EMS，所有电动机立即停止运转，指示灯全熄(PL4除外)，蜂鸣器BZ断续响(ON/OFF各0.5秒)；
8. EMS闩锁解除之后，蜂鸣器BZ停止声响，按启动按钮PB2恢复执行按EMS 之前被迫中断的原有操作，并延续定时器中断后未被执行的剩余计时；
9. 运转时，任一积热电驿(TH)动作，各对应之电动机立即停止运转；较该机早先已运转的电动机，同时停止运转；较该机迟后已运转的电动机和接续未运转的电动机，继续完成流程动作后停止运转。
积热电驿TH动作分析图如图26所示：
图26 积热电驿TH动作分析图
10. 蜂鸣器BZ 响，PL5亮：警报测试／复归按钮COS切于位置2复归的位置，蜂鸣器BZ停响；
11. 当全部积热电驿都复归时，BZ响，PL5熄；此时须将COS 切回1位置，BZ停响。等到过载处理流程执行完毕，所有电动机停止运转后，恢复正常操作状态。
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n of the monitoring software, will be monitored by the state of the display on the computer. At the same time with the CCD digital image real-time video, can monitor whether the normal operation of the machine, if the machine is not the normal opening and closing or malfunction, can immediately to the remote control, press the emergency stop button, then the site staff will be troubleshooting, so can avoid the loss and damage caused by free power in power plant the.
目录
引言 1
一、自动启闭系统的整体框架 2
二、自动启闭系统动作说明 2
（一）自动启闭系统实体配线图与动作时序图 2
（二）动作说明 4
三、常用与备用电源动作流程 6
（一）常备用电源动作流程概述 6
（二）动作说明 7
四、PLC 联机 7
五、RS232 与PLC联机 8
六、监控系统 9
（一）视讯部分 11
（二）视讯动作原理 11
（三）PLC部分 12
（四）PLC动作原理 12
七、存在需要改善的问题 12
结论 13
参考文献 14
致谢 15
引言
在自动化控制领域中，可编程控制器(Programmable Logic Controller)是工业界常用的控制器，其功能是由节省外部的复杂配线控制演变而来。小至单一机台，大至整个系统控制，都可见其踪迹。由于控制环境日愈复杂，PLC的功能显得力有未逮，结合个人计算机能扩大PLC在工业界应用的价值。运用个人计算机的软件设计完成分布式监控、精密马达定位、视觉处理、数据库处理、远端监控等应用，即可轻易地将PLC 整合进控制系统中。
为了要脱离传统工业配线设计理念的束缚，PLC 使用状态流程图（SFC）设计法设计程序，可使配线工程方面更具弹性。本系统核心直接藉由可编程控制器(PLC)进行判断，使用状态流程图(SFC)程序设计法，同时增加CCD数位影像，链接因特网取得实时视讯，提供远程机台运作监视控制的功能。
一、自动启闭系统的整体框架
FX2N PLC的传输是透过RS232与PC沟通连结，PC中安装GX Works2软件，FX2N PLC的程序可使用GX Works2软件转换成传统阶梯图。此设备可使用于中小企业的电源供应，具有的优点是模拟电网断电时，能实时启动备用电力，让电动机依照设定的程序操作，避免生产在线的对象发生损坏。整体系统框架如图11所示
图11 整体系统框架图
二、自动启闭系统动作说明
（一）自动启闭系统实体配线图与动作时序图
本系统设计安装的机台配线实体见图21
图21 机台配线实体图
机台示意图见图22
图22 机台示意图
自动启闭系统的输入/输出（I/O）表见表21
表21 自动启闭系统的输入/输出（I/O）表
输入（I）
输出（O）
停止按钮PB1
X1
MC1灯PL1
Y1
启动按钮PB2
X2
MC2灯PL2
Y2
紧急停止开关EMS（PB6）
X0
MC3灯PL3
Y3
复归按钮COS
X3
自动启闭灯PL4
Y4
积热电驿TH1
X4
常用电源PL5
Y5
积热电驿TH2
X5
备用电源PL6
Y6
常用过载PL7
Y7
备用过载PL8
Y10
常用送电指示灯PL9
Y11
备用送电指示灯PL10
Y12
自动启闭系统动作流程时序图如图23
图23 自动启闭系统动作流程时序图
（二）动作说明
透过按钮操作电动机M1、M2、和M3，动作说明如下：
1. 按启动按钮PB2，M1电动机运转（PLl亮)；
2. 经5秒(PL4闪亮5次)后，M2电动机加入运转(PL2亮)；
3. 再经10秒(PL4闪亮10次)后，M3电动机加入运转(PL3亮)，此时全部的电动机都启动完成了，PL4 灯亮但停止闪动；
以上动作说明（13）的流程图（1）如图24所示：
图24 流程图（1）
4. 运转中(不论启动完成与否)或在停车状态下，为了清除输送带上残留的对象，按停止按钮PB1，电动机Ml、M2、M3 全部投入运转，5秒(PL4、PL1 交互闪亮5次)后，Ml电动机停止运转；
5. 经10秒(PL4、PL2交互闪亮10次)后，M2电动机停止运转；
6. 再经5秒(PL4、PL3交互闪亮5次)后，M3电动机停止运转。此时全部电动机都关闭了，PL4 灯停止闪动；
动作说明（46）的流程图（2）如图25所示：
图25 流程图（2）
7. 正常操作执行中，按紧急停止开关EMS，所有电动机立即停止运转，指示灯全熄(PL4除外)，蜂鸣器BZ断续响(ON/OFF各0.5秒)；
8. EMS闩锁解除之后，蜂鸣器BZ停止声响，按启动按钮PB2恢复执行按EMS 之前被迫中断的原有操作，并延续定时器中断后未被执行的剩余计时；
9. 运转时，任一积热电驿(TH)动作，各对应之电动机立即停止运转；较该机早先已运转的电动机，同时停止运转；较该机迟后已运转的电动机和接续未运转的电动机，继续完成流程动作后停止运转。
积热电驿TH动作分析图如图26所示：
图26 积热电驿TH动作分析图
10. 蜂鸣器BZ 响，PL5亮：警报测试／复归按钮COS切于位置2复归的位置，蜂鸣器BZ停响；
11. 当全部积热电驿都复归时，BZ响，PL5熄；此时须将COS 切回1位置，BZ停响。等到过载处理流程执行完毕，所有电动机停止运转后，恢复正常操作状态。
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