Opto22控制系統應用廣泛，目前已經在石油、化工、智能樓宇、礦山、系統配套生產線等領域獲得了廣泛的好評。本文將介紹一個Opto22串行通訊控制系統在中央電視臺的應用的開發設計過程。
一、項目背景
1998年，中央電視臺決定上一套自動控制系統實現對主樓（在臺內稱為方樓）、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通訊口實現對IO的讀取和控制，而系統的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、系統功能及硬件構成
整個系統的功能主要是：所有的燈光按照所在位置分成八個區域，所有燈光按照平時、周末、節日分為三種不同狀態根據工作人員設定的時間開關部分或全部的燈光，即節日亮全部的燈光，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。對那些節約成本又需要穩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公司較早一塊產品，但其性能穩定，中央電視臺在十年前用的產品，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、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，實現對控制器控制，包括下載程序、升級內核等；用SNAP-LSCX-PLUS控制器的Remote1端口與八個區域中的四個遠程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。整個的系統控制程序設計部分的難點在于開關燈時間的判斷上。系統要求根據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。無論現在是處于平時、周末、節日那種狀態，都要根據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。
組態界面設計部分。界面部分主要包括一主界面、八個分區域對應的界面、各狀態的開關燈時間設定界面。
主界面主要顯示當前的運行狀態和狀態選擇，以及哪個區域有燈在亮，跳轉到各個界面的按鈕和系統退出按鈕，并且有手動自動按鈕，當選擇自動按鈕時，系統投入自動，可以根據當天是星期幾來控制燈光在周末和平時兩種狀態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。主界面如圖所示。
八個區域顯示各個對應區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的開關燈時間，工作人員可以根據每天天亮和天黑以及周末或是否節日狀態設定對應狀態的開關燈時間。
四、結束語
整個系統的改造工期短，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控制系統運行穩定，性能優良和使用壽命長，從現場不需要更換IO模塊就可以看得出來。系統從一投入即運行穩定，受到用戶的好評。對于系統的點全是數字量控制的系統，比如樓宇內的燈光控制系統，由Opto22的SNAP-LSCX-PLUS控制器為主構成的控制系統是一個性價比很高的解決方案。
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選擇OPTO 22公司
SNAP PAC系統的
六大理由
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1 簡單易操作
SNAP PAC系統由四個部分統一整合而成：軟件、控制器、智能處理器和I/O。系統建立、調試程序，以及故障維護都更簡便，大大減少了系統開發及投入運行的時間。
2 更低的長期成本
SNAP PAC系統的成本低于許多PLC系統，并且由于軟件是免費的，您不需要投入高昂的費用，便可投入使用該系統。我們為您提供免費的培訓以及技術支持，因此對于設備的整個使用期來測試，系統成本會大幅降低。
3 適用于多類自動應用的SNAP PAC系統
SNAP PAC系統功能強大。一套系統，便可用于多個自動化項目中，幫助您完成過程控制、離散自動化、能耗管理、數據采集，甚至遠程集中監控。
分布式智能，幫助您隨時隨地方便地添加I/O。擁有了有線/無線控制器及I/O，您就可根據實際所需，將有線網絡轉換到無線網絡，或者立即實現兩個網絡的通訊。
靈活的硬件讓您無需浪費更多的投資，節省了金錢及時間。
4 高級編程工具
SNAP PAC系統的編程方式采用直觀的流程圖，也可運用更高級的腳本語言，或者結合兩者一起使用。這兩種方法所包括的指令，用于標準的過程控制以及離散自動化的功能塊、浮點型數字、串行處理、排列、子程序、指針變量等，其他的高級工具用于復雜的應用。
5 連接到第三方軟件及設備
SNAP PAC控制器及智能處理器，支持OPC、Modbus/TCP、EtherNet/IP?？珊喴椎貙祿氲絊QL數據庫系統，并直接從硬件發送郵件。該系統也可以簡單地使用Modbus、DNP、BACnet、CAN或任意基于串口的設備、儀器，進行通訊。
6 業界最好的I/O
憑借著業內最佳的保障：多數SNAP I/O模塊終身保用。每個模塊出廠前都經過獨立測試，而不是抽樣測試。SNAP PAC系統可以配置從幾個I/O點到數千個I/O點。您可按需，根據信號類型，選擇高可靠性的模擬量、數字量、串口模塊。電壓、電流、交流、直流、熱電偶、RTD、電源檢測器、RS-232、RS-485、Profibus、運動控制、應變測試等等，都可與SNAP PAC系統一同連接。
關于SNAP PAC系統
SNAP PAC系統是Opto 22公司出品，軟硬件集成的系統，用于工業控制、遠程監控、數據采集等應用。簡化了對自動化系統了解、選擇和采購的復雜過程，SNAP PAC系統由以下四部分組成：
PAC Project 軟件套件－－－－簡單易用的基于流程圖的編程方式、HMI（人機界面）、可選的OPC客戶端以及數據庫連接軟件。
SNAP PAC控制器－－－－獨立式和基于機架式的工業控制器；有線/無線模塊可選。
SNAP PAC智能處理器－－－－智能I/O處理器，用于分布式控制。也可選擇有線/無線模塊。
SNAP I/O－－－－模擬量、數字量、串口量、特殊功能I/O模塊，可與現場設備、儀器、傳感器相連接。所有I/O模塊可交替與標準的以及有線/無線智能處理器一同工作。
這四個簡單，又具有很大靈活性的系統組成部件，可處理任何情況，從最基本的設備監控到完整的工廠自動化。
通訊網絡及協議
SNAP PAC系統自帶Ethernet網絡協議，因此您無需擔心成本，以及額外添加網絡通訊卡的麻煩。系統中的分布式I/O可運行在以太網或串行網絡，也可同時運行于兩個網絡。另外，您可以與大量的串行設備通訊，例如條形碼閱讀器、RFID閱讀器、串口顯示器、modem等。
由于SNAP PAC系統運行于標準的Ethernet網絡，可直接與計算機、基于Ethernet的設備相互通訊，使用標準的協議包括TCP/IP、UDP/IP、郵件傳輸協議SMTP、網絡管理協議SNMP、Modbus/TCP、及用于Allen-Bradley PLC系統的EtherNet/IP等。
關于OPTO 22
Opto 22公司研發并制造應用于工業自動化、能耗管理、遠程監控、數據采集的軟硬件設備。Opto 22的產品是標準化的，用于商業網絡及計算機技術中，以簡單易用、創新、高品質、高可靠性而聞名世界。Opto 22的輸入/輸出以及控制系統，允許客戶從所有的設備、電子儀器儀表監測、控制、采集數據，這些都是項目運行的關鍵。Opto 22產品適用于自動化終端用戶、OEM，信息技術及操作人員已經為全球10,000套設備安裝了該產品。公司始建與1974年，總部位于美國加州的Temecula。Opto 22的產品通過全球網絡的分銷商及系統集成商出售。預知更多信息，請聯系Opto 22上海代表處，電話：021-58358249，郵箱：optochina@opto22.com。網址：www.opto22.com.cn。
