Opto22的SNAP系統(tǒng)在中央電視臺(tái)的應(yīng)用

Opto22控制系統(tǒng)應(yīng)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(lǐng)域獲得了廣泛的好評(píng)。本文將介紹一個(gè)Opto22串行通訊控制系統(tǒng)在中央電視臺(tái)的應(yīng)用的開發(fā)設(shè)計(jì)過程。
　　
　　一、項(xiàng)目背景
　　
　　 1998年，中央電視臺(tái)決定上一套自動(dòng)控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)對(duì)主樓（在臺(tái)內(nèi)稱為方樓）、圓樓（即大家熟悉的中央電視臺(tái)一號(hào)演播大廳所在的樓）外圍的燈光進(jìn)行控制。所選用的是Opto22當(dāng)時(shí)的G4LC32ISA-LT控制器及G4 Digital Mutifunction模塊（數(shù)字量輸出），由于在今年運(yùn)行程序的計(jì)算機(jī)損壞，導(dǎo)致控制器板卡上的時(shí)鐘出現(xiàn)了問題，中央電視臺(tái)決定更換硬件，同時(shí)升級(jí)軟件。在這一技術(shù)改造項(xiàng)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(shí)現(xiàn)對(duì)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(yùn)行在Dos下的軟件Cyrano。
　　
　　二、系統(tǒng)功能及硬件構(gòu)成
　　
　　 整個(gè)系統(tǒng)的功能主要是：所有的燈光按照所在位置分成八個(gè)區(qū)域，所有燈光按照平時(shí)、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(shí)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(shí)亮小部分的燈光。
　　
　　 系統(tǒng)硬件組成：計(jì)算機(jī)一臺(tái)；SNAP-LSCX-PLUS控制器一臺(tái)，SNAP-PS5C10電源一塊為控制器提供電源；八個(gè)區(qū)域有八塊G4D16R遠(yuǎn)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(shí)鐘頻率是16.67，1M的RAM，256K的Flash。專門用于與Opto22的遠(yuǎn)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(qiáng)大的實(shí)時(shí)控制器。對(duì)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(gè)不錯(cuò)的選擇。
　　
　　 G4 Digital Mutifunction模塊：在這個(gè)項(xiàng)目中采用的是G4D16R遠(yuǎn)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(tái)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(shí)鐘頻率為12M的處理器作為CPU，能提供計(jì)時(shí)、計(jì)數(shù)、鎖存、輸出脈沖等功能。它能提供智能靈活的單點(diǎn)到16點(diǎn)的輸出控制。
　　
　　系統(tǒng)的硬件架構(gòu)可以用下面的圖表示：
　　
　　
　　 計(jì)算機(jī)通過RS232通訊線與SNAP-LSCX-PLUS控制器上的Remote0端口連接通訊，實(shí)現(xiàn)對(duì)控制器控制，包括下載程序、升級(jí)內(nèi)核等；用SNAP-LSCX-PLUS控制器的Remote1端口與八個(gè)區(qū)域中的四個(gè)遠(yuǎn)程IO相連通訊，Remote2與另四個(gè)遠(yuǎn)程IO模塊相連通訊。遠(yuǎn)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(duì)話框中的連接端口，設(shè)置好模塊地址。
　　
　　三、軟件設(shè)計(jì)
　　
　　 軟件設(shè)計(jì)分為兩部分：控制程序部分和組態(tài)界面設(shè)計(jì)部分。這里分別予以簡(jiǎn)單介紹。
　　控制程序部分。整個(gè)的系統(tǒng)控制程序設(shè)計(jì)部分的難點(diǎn)在于開關(guān)燈時(shí)間的判斷上。系統(tǒng)要求根據(jù)設(shè)定的開關(guān)燈時(shí)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(shí)間大于關(guān)燈時(shí)間，一種是開燈時(shí)間小于關(guān)燈時(shí)間，即前一種情況是隔夜的情況，后一種是當(dāng)天的情況。無論現(xiàn)在是處于平時(shí)、周末、節(jié)日那種狀態(tài)，都要根據(jù)開關(guān)燈的時(shí)間來設(shè)定開關(guān)燈標(biāo)志去控制燈光的亮滅。利用開關(guān)燈的時(shí)間來設(shè)定開關(guān)燈標(biāo)志的程序可以用如下的流程表示。
　　
　　
　　 組態(tài)界面設(shè)計(jì)部分。界面部分主要包括一主界面、八個(gè)分區(qū)域?qū)?yīng)的界面、各狀態(tài)的開關(guān)燈時(shí)間設(shè)定界面。
　　
　　 主界面主要顯示當(dāng)前的運(yùn)行狀態(tài)和狀態(tài)選擇，以及哪個(gè)區(qū)域有燈在亮，跳轉(zhuǎn)到各個(gè)界面的按鈕和系統(tǒng)退出按鈕，并且有手動(dòng)自動(dòng)按鈕，當(dāng)選擇自動(dòng)按鈕時(shí)，系統(tǒng)投入自動(dòng)，可以根據(jù)當(dāng)天是星期幾來控制燈光在周末和平時(shí)兩種狀態(tài)間裝換兒不需要人工干預(yù)，而選擇手動(dòng)時(shí)就可以認(rèn)為選擇三種狀態(tài)。主界面如圖所示。
　　
　　
　　 八個(gè)區(qū)域顯示各個(gè)對(duì)應(yīng)區(qū)域的每盞燈的亮滅情況，并且可以對(duì)每盞燈進(jìn)行開關(guān)操作。時(shí)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(shí)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(duì)應(yīng)狀態(tài)的開關(guān)燈時(shí)間。
　　
　　四、結(jié)束語
　　
　　 整個(gè)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(yùn)行穩(wěn)定，性能優(yōu)良和使用壽命長(zhǎng)，從現(xiàn)場(chǎng)不需要更換IO模塊就可以看得出來。系統(tǒng)從一投入即運(yùn)行穩(wěn)定，受到用戶的好評(píng)。對(duì)于系統(tǒng)的點(diǎn)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(gè)性價(jià)比很高的解決方案。