视景系统由两部分构成,一部分是一系列汽车驾驶的常规显示仪表与指示灯,另一部分是场景,即提供一个与地理位置相对应的连续的驾驶室外景。在整个驾驶过程中,视景系统将提供道路、路旁的建筑、车辆、山川、田野等景象。视景系统能提供白昼、夜间和雨雾、冰雪天气等。还能体现出景物的纹理、浓淡、阴影、光照、能见度等视觉特性。本系统采用DirectX来实时生成三维图像。视景系统由视景数据库(地、景文件)、控制管理模块、3D渲染模块、显示模块组成,视景数据库存储地景数据。
监控功能主要体现在对加工系统实时数据及时准确的显示和记录它主要分为控制管理模块、数据通信模块、故障处理模块、数据处理模块和信息处理模块其中数据通信模块负责与PLC控制系统进行数据通信任务,将操作人员的操作指令转化为统一的数据格式通过串行通信端口发送给PLC控制系统〔数据通信模块同时负责读取PLC控制系统传来的数据,并调用数据处理模块对其进行处理。
场景系统(图3)是汽车驾驶模拟器的重要组成部分,它由场景数据库、场景调度模块、3D渲染模块、显示模块等组成。
程序设计
plc编程软件使用西门子**的编程软件step7,它是基于windows2000/xp或者windowsserver2003的为s7-300/400plc配置和编程的标准软件包。通过step7用户可以进行系统配置和程序的编写、调试、在线诊断plc硬件配置状态、控制plc的运行状态和i/o通道的状态等。
根据厂家要求,plc需要完成对空压机的本地和远程控制,并且默认情况下是本地控制,只有在本地触摸屏上点击远程控制按钮后,设备的控制权才转交给远程上位机来完成。现场有两台相同的空压机,为合理利用设备,避免因长时间使用同一台空压机造成机器的损耗,要求程序进行定时切换工作,即每隔12小时自动切换两台空压机的主从关系。同时为保证管道内达到要求的空气压力,需要实时采集压力参数,当压力值低于一定水平时,同时开启两台压风机,当压力值**一定水平时,关闭辅助的空压机。当有故障报警时,自动关闭空气压缩机,并在触摸屏及上位机显示报警信息(见图3)。
本系统用到了4台变频器,即四台变频器与一个PLC的通讯。由于其PLC为信捷的XC系列而变频器用的是易能的EDS1000系列的,它们之间不能通过MODBUS通讯进行,而要求用自由格式通讯。
汽车驾驶模拟器由五部分组成:试验车的方向盘、油门脚踏、刹车脚踏、离合器脚踏以及换档控制手柄等,这五个控制部分的底部均安装了传感器。每个汽车控制部件发生动作,各传感器都会产生相应的脉冲信号或模拟信号输入PLC。PLC将控制信号输入送入图形生成器,图形生成器改变图像与场景切换和平移速度,以达到汽车模拟驾驶的目的。