组态屏 [组态技术在大型广告屏上的应用]

　　摘要:监控技术应用于大型广告屏上,系统能全面管理生动、丰富多彩的画面、文字弹出,系统又具有高可靠性和安全性,输入正确的系统密码后,才能启动与退出系统,并且系统有良好的人机对话,操作方便直观。本文详细介绍了组态技术在大型广告屏上应用的动画设计方法、技巧和通讯步骤。
　　关键词:WinCC;监控动画;百叶窗;静态画面叠加;上下位机通讯
　　中图分类号:TP391 文献标识码:A
　　
　　1 项目简介
　　
　　1.1 工作过程
　　当参会者拨动仅在某一角度印有孔雀图案的转盘一次时,转盘转动并自由停止时,若固定指针对准孔雀图案,在依山傍水的展厅外幕墙上的大型投影屏上呈现一只孔雀,同时,展厅外正中的鲜花丛中,一只孔雀模型也缓缓升起,大型投影屏上的孔雀和孔雀模型,随着乐声同时舒展开点缀着闪闪烁烁、星罗棋布小彩灯的五颜六色尾束,两分钟后,孔雀模型缓缓降入鲜花丛中,大型投影屏上的孔雀隐入蓝天彩虹之后。
　　1.2 监控要求
　　(1)启动(转盘)信号或监控系统的启动信号到时,音乐声起,广场上孔雀模型上升,投影屏上孔雀画面弹出,当孔雀模型上升到位时,孔雀模型和屏投孔雀图案同步地缓缓开屏。
　　(2)孔雀模型和屏投孔雀图案能自动开屏并又能自动收屏,整个过程持续两分钟后自动关闭,孔雀图案力求逼真高、美感好。
　　(3)设置两处控制。在计算机屏上,能监视孔雀模型运动过程,同时又可通过计算机直接控制系统的启停和孔雀开屏收屏。在控制站上,通过硬按钮能控制孔雀模型运动过程,直接控制系统的启停和孔雀开屏收屏。
　　(4)系统要设置密码管理系统,管理系统的进入与退出。
　　
　　2 控制方案
　　
　　2.1 控制方案
　　PLC接受转盘信号或控制站或计算机的启停指令,控制变频器驱动电动孔雀模型运动,其信号又反馈给计算机,经wincc控制组态画面与电动孔雀模型的运动作同步动画,并经投影将计算机上的组态画面显示在投影幕上显示出来,如图1所示。
　　2.2 硬件配置
　　下位机采用S7-300CPU314IFM一台,集成开入开出点16/16、4AI/1A0;
　　上位机普通计算机一台,内存2G,CP5611板卡一块;
　　单相交流电机一台,扩容继电器、无触点开关、按钮若干个,通讯电缆若干米。
　　2.3 监控设计
　　2.3.1 总体监控设计
　　电动孔雀模型尾束的缓缓开闭状态,在投影幕上以拟人化的白色孔雀尾束画面同步缓缓开闭。其画面总体布局设计如图2所示:
　　2.3.2 设计监控动画流程
　　进入系统后,先设计一副画面(如图3)位于图层最上层,在其下面设计一幅拟人孔雀画面,当转盘信号启动电动孔雀模型后,随着电动孔雀模型的上升运动,计算机画面以百叶窗打开的形式,将图3下面组态的拟人孔雀画面缓缓推出,如图4、图5、图6。
　　当电动孔雀模型的上升到位其尾束作开闭屏运动时,PLC将开闭屏信号反馈给计算机,控制计算机上孔雀尾束图案跟随孔雀模型尾束同步进行开闭动画。如图7、图8、图9、图10。
　　当电动孔雀模型开屏结束作下降运动时,计算机屏上孔雀图案同步停止,并缓缓关闭百叶窗,如图11、图12。
　　2.3.3 下位机程序设计简介
　　在这里只大略介绍下位机程序。
　　首先完成PLC的硬件组态;打开OB1进行编程;上下位机的按钮对M1.0开窗信号的控制程序如图13;上位机的按钮对开屏信号的控制如图14。只有当百叶窗打开时才可开屏,所以只有M1.0、M2.0同时作用时才能控制开屏信号。
　　
　　3 组态设计
　　
　　3.1 新建项目,完成对计算机属性的设置
　　3.2 百叶窗设计
　　(1)百叶窗的窗叶设计:首先设计一个“百叶窗”画面,当点击“开窗”按钮时,百叶窗窗叶缓缓打开。为此,选择一个画面作为百叶窗的背景,如图15;选择好背景后将其裁剪为15个条形画面,如图16。
　　裁剪时请注意将其裁剪的宽度相当,且2条幅之间尽量吻合。这样做出的百叶窗才能美观,不失真。将每个条幅保存为WMF文件,如图17。
　　至此,百叶窗的窗叶设计完毕。
　　(2)百叶窗设计:打开WinCC的图像编辑器。将上述画面导入编辑器(注意按顺序排布)。然后根据窗口的大小将每幅图片的宽度设为其1/15高度和窗口高度相等。然后将15幅画面全选,改变排列方式(如图)。
　　完成上述操作后,百叶窗就会自动很好地吻合起来。在其中添加两个按钮,开窗及关窗。按钮的属性可以根据自己的需要设计。然后将百叶窗及开关窗按钮放在图层2上,如图19。
　　3.3 孔雀开屏设计
　　3.3.1 静态画面设计
　　为了获得孔雀开屏连贯的动态画面,先用PHOTOSHOP设计数幅孔雀开屏对应每个时刻的静态画面。使用PHOTOSHOP设计9幅静态画面,如图20、图21、图22。
　　3.3.2 静态画面叠加
　　打开图形编辑器,将图层2的百业窗隐藏。然后添加一个“状态显示”控件,让其大小与窗口大小相等。将上面做的静态画面,从1到9,再到2的顺序,添加到“状态显示”控件中,如图23。可见现在“状态显示”中有0到15共16幅画面。最后在窗口中添加两个按钮“开屏”及“结束”(按钮的属性可根据个人爱好设置)。
　　3.4 上下位机通讯控制设计
　　以上百叶窗和孔雀开屏画面设计完毕,下面就让上位机和下位机通过WinCC联系起来,使计算机既监视又控制下位PLC,而PLC既控制负载运动又驱动计算机图形的信息双向传输。
　　(1)打开变量管理,为WinCC添加S7-300的驱动。
　　(2)在MPI中添加变量如下:
　　(3)为“开屏”按钮添加动作,使其按下将变量“开屏”(M2.0)置1释放置0,如图24:
　　(4)按相同方法为其他按钮添加动作。
　　使按下将变量“结束”(M2.1)置1释放置0;
　　使按下将变量“开窗”(M0.0)置1释放置0;
　　使按下将变量“关窗”(M0.1)置1释放置0。
　　(5)设计百叶窗的“窗叶”C脚本:
　　打开图层2,将百叶窗的“窗叶”全部选中,打开其属性。添加C动作,当开窗信号为1时开窗,为0时关窗。如下所示:
　　(6)设置触发周期如下:
　　为使动画连贯,设置触发周期如下:
　　(7)设置“状态显示”C脚本:
　　关闭图层2,打开图层1。选择并打开状态显示的属性,为当前状态属性添加C动作,这段程序的功能应保证:当开屏信号为1时,让当前状态实现0到15的循环,当前状态属性为0时停在0。调整触发周期为500毫秒。
　　至此,设计完毕。
　　
　　4 结束语
　　
　　现代广告与信息社会紧密相联,是为了实现传播者的目标而带有较强自我展现特征的说服性信息传播活动,通过改变或强化人们的观念和行为,来达到其特定的传播效果。广告屏作为时代的产物,有着先进的电控技术作为后盾,它不仅能使产品的视觉效果更加丰富多彩,也可以使产品的内容更加详细,来方便人们对产品更加细致的了解。
　　应武汉市磨山第二届工业产品博览会要求,作者以孔雀开屏为欢迎主题设计的大型广告屏监控系统,将拟人孔雀图案在大幅面广告屏上如诩如生的动态开屏,带给参会者美的享受,营造出脍炙人口的广告效应,带动参展企业及产品信息的最迅速、最广泛、最大力度的传递。
　　
　　参考文献
　　[1]SIMATIC WinccV6.0组态手册(2).北京西门子公司,2006.
　　[2]SIMATIC WinccV6.0组态手册(3).北京西门子公司,2006.
　　[3]SIMATIC WinccV6.0选项手册.北京西门子公司,2006.
　　[4]SIMATIC WinccV6.0图形编辑器+全局脚本.北京西门子公司,2006.
　　[5]SIMATIC WinCC通迅手册(第2册).北京西门子公司,2006.

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