【正文】 教研室： 本科生課程設計（論文）II 學 號 學生姓名 專業(yè)班級 課程設計（論 文）題目基于Ether/IP遠程交通燈控制課程設計（論文）任務課題完成的功能、設計任務及要求、技術參數實現功能以 Netlinx 網絡控制平臺為基礎，設計十字路口交通燈控制系統(tǒng)，網絡選擇Ether/IP，通過 FlexI/O 模塊，實現基于遠程十字路口交通燈控制。同時，南北紅燈熄滅，南北綠燈亮。 到停止按鈕被按下為止。使用 Factory talk view 軟件設計顯示畫面。（1天） 指導教師評語及成績平時： 論文質量： 答辯： 總成績： 指導教師簽字： 年 月 日本科生課程設計（論文）III注：成績：平時20% 論文質量60% 答辯20% 以百分制計算本科生課程設計（論文）IV摘 要本設計運用 Roekwell 公司的 PLC、控制器、監(jiān)控畫面組態(tài)軟件、編程軟件和通訊軟件，通過 EtherNet/IP 星型網絡來構建一個交通燈控制系統(tǒng)，是一個具有現代標準、高可靠性、高自動化程度的一體化控制系統(tǒng)。而以太網作為目前最流行的局域網體系結構，它具有開放性、低成本、廣泛應用的軟硬件支持等優(yōu)勢。工業(yè)自動化體系的網絡架構研究及相關應用已經成為了研究熱點。它是搭建Rockwell 現場總線系統(tǒng)的核心，其各層網絡結構如圖 所示。最上層是信息層，一般情況都下都是使用以太網（Ether/IP），使用TCP/IP 協(xié)議?？刂凭W完成智能化的高速實時控制，并共享數據和信息。Rockwell 自動化將 CIP（Common Industrial Protocol 通用工業(yè)協(xié)議）作為 NetLinx 網絡頂層公共規(guī)范，它是高于物理層和數據鏈路層的面向對象協(xié)議，由對象建模、協(xié)議、通信對象、對象庫、設備描述、設備配置和數據管理等組成，使用該 CIP 可以實現三層網絡的互相連接。在國內，科技部也制定了工業(yè)以太網 Ether/IP 研究目標：攻克工業(yè)以太網 Ether/IP 的一系列關鍵技術，其中包括攻克網絡的實時性、一致性、可靠性、抗干擾性和本質安全等難題，同時開始研制開發(fā)支持 Ether/IP 的現場設備、系統(tǒng)集成和應用系統(tǒng)軟件。通過程序的編寫，當按下啟動按鈕時，交通燈按照設計要求亮滅，并由定時器控制亮滅時間，重復循環(huán)，從而達到設計目的。 圖 控制系統(tǒng)框圖 Ether/IP 控制網絡啟動按鈕指示燈 1指示燈 2指示燈 3指示燈 4指示燈 5指示燈 6停止按鈕本科生課程設計（論文）5通過對 Rockwell 控制系統(tǒng)和交通燈控制策略的介紹，其 Ether/IP 控制網絡結構如圖 所示。同時，南北紅燈熄滅，南北綠燈亮。 到停止按鈕被按下為止。本系統(tǒng)適合順序、過程、傳動和運動控制的模塊化、高性能控制平臺，每個ControlLogix 處理器可以執(zhí)行多個控制任務，減少所需要的控制器個數，這樣，排錯更快，可以分別觸發(fā)多個周期任務以便達到更高的性能水平。連接到 NetLinx 開放式網絡結構，在全廠范圍內，從車間到管理層，從互連網到電子化制造應用，信息全部無縫通訊。 控制器ControlLogix 是羅克韋爾自動化公司推出的 AB 系列模塊化 PLC，它將順序控制、過程控制、傳動控制及運動控制、通訊、I/O 技術集成在一個平臺上，可以為各種工業(yè)應用提供強有力的支持。ControlLogix 控制器提供了一種可升級的解決方案，能對大數量的輸入輸出點進行尋址。如果需要 ControlLogix 控制器支持某種通訊，只需在機架中插入相應的通訊接口模塊即可，控制器 Logix5561 如圖 所示。每一個程序有它自己的局部數據和處理邏輯，允許在同一個控制器中運行多個虛擬機（Virtual Machine）。以太網工業(yè)網絡協(xié)議（EtherNet/IP ）是一種開放式工業(yè)網絡標準，既支持實時 I/O 消息傳遞，也支持消息交換。 圖 1794AENT 模塊 I/O 模塊ControlLogix 架構可提供各種輸入與輸出模塊，適用于從高速數字到過程控制等多種應用。羅克韋爾自動化提供了多種可用于 ControlLogix 系統(tǒng)的 I/O 模塊?？墒褂?1492 PanelConnect模塊和電纜將輸入模塊連接到傳感器。由于每一個方向的指示燈中，同種顏色的指示燈運行情況相同，為節(jié)省輸出點數，采用并聯輸出法，根據設計情況將 I/O 端口做如表 的分配。它為 AB 的可編程控制器與各種 Rockwell Software，如RSLogix5/500、RSView32 、RSBatch 等軟件建立起通信聯系。NetLinx 開放式網絡架構是羅克韋爾自動化使用的開發(fā)網絡技術，用于從企業(yè)級到車間級的信息無縫集成。ControlLogix 通過 ENB 模塊連接到 EtherNet/IP 網絡上，可以與計算機進行通訊； 通過 CNB 模塊連接到 ControlNet 網絡上，PLC5 主要用于配置 ControlNet 網絡； 通過 DNB 模塊連接到 DeviceNet 網路上，可以與連接在 DeviceNet 節(jié)點上的傳感器、光電開關、塔燈和變頻器等進行通訊和操作。其中 RSLogix 5000 軟件是 Control Logix 系列處理器專用的編程開發(fā)環(huán)境。本設計采用的編程方式為梯形圖編程，編程軟件為 RSLogix 5000，該軟件能夠通過設備網實現在線調試功能。3)在 Revision 的下拉菜單中選擇 17。本科生課程設計（論文）15 圖 創(chuàng)建控制器組態(tài) 1756ENBT 以太網適配器模塊，如圖 所示。 圖 設置 1756AENT/A 參數組態(tài) 1794FLEX I/O 輸入模塊，如圖 所示。從框圖中可以看到，梯形圖主程序的主要功能是實現正常情況下的交通控制策略。RSView 采用了開放的技術，并提供了先進的、功能齊全的工具允許現場設備的在線修改，如 RSView 允許在運行時改變圖形顯示、Tag 地址、節(jié)點地址以及PLC 網和設備驅動器的組態(tài)調整。 本科生課程設計（論文）22第 5 章 系統(tǒng)測試與試驗結果本設計完成硬件組態(tài)和梯形圖編程后，進行了程序的調試與運行，程序能夠成功運行，指示燈能夠按照預期的設定點亮。 圖 東西綠燈閃爍本科生課程設計（論文）23東西綠燈熄滅的同時，東西黃燈亮，并維持 2 秒，如圖 所示。 圖 南北綠燈，東西紅燈亮南北綠燈閃亮 3 秒，再熄滅，如圖 所示。本設計使用了 6 個指示燈，來模擬交通燈的運行過程，使其能按順序進行亮滅。軟件上采用 RSLogix 5000 編程軟件，采用梯形圖編程，實現設計所要求的功