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案例頻道一、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(dǎo)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(shù)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(gòu)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(shè)定的時間開關(guān)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(guān)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(yīng)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(gòu)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(guān)設(shè)定地址，然后在OptoControl中將模塊配置好，關(guān)鍵是選擇好配置對話框中的連接端口，設(shè)置好模塊地址。
三、軟件設(shè)計
軟件設(shè)計分為兩部分：控制程序部分和組態(tài)界面設(shè)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(shè)計部分的難點在于開關(guān)燈時間的判斷上。系統(tǒng)要求根據(jù)設(shè)定的開關(guān)燈時間來控制燈的亮滅，那么開燈和關(guān)燈就有兩種情況，一種是開燈時間大于關(guān)燈時間，一種是開燈時間小于關(guān)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(guān)燈的時間來設(shè)定開關(guān)燈標志去控制燈光的亮滅。利用開關(guān)燈的時間來設(shè)定開關(guān)燈標志的程序可以用如下的流程表示。
組態(tài)界面設(shè)計部分。界面部分主要包括一主界面、八個分區(qū)域?qū)?yīng)的界面、各狀態(tài)的開關(guān)燈時間設(shè)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(zhuǎn)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(yù)，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(yīng)區(qū)域的每盞燈的亮滅情況，并且可以對每盞燈進行開關(guān)操作。時間設(shè)定界面主要用于設(shè)定每一種狀態(tài)的開關(guān)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(shè)定對應(yīng)狀態(tài)的開關(guān)燈時間。
四、結(jié)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(gòu)成的控制系統(tǒng)是一個性價比很高的解決方案。
北京市公安局海淀分局備案號：11010802023656號