【正文】 在組態(tài)設(shè)計過程中，曾遇到過很多的問題，他總是不厭其煩的為我一一解答。所以 通過實際的操作，可以意識到實際操作中的細(xì)微之處，并進(jìn)一步的提高 動手能力。 本 次組態(tài)設(shè)計運用的是北京昆侖通態(tài)提供的 MCGS 嵌入版組態(tài)軟件。 MCGS 是工業(yè)過程控制和實時監(jiān)測領(lǐng)域服務(wù)的通用計算機南京曉莊學(xué)院 2020 屆本科畢業(yè)設(shè)計 25 系統(tǒng)軟件，具有可視性好、維護(hù)性強等特點。 根據(jù)觸摸屏的提示進(jìn)行“用戶工程更新”，再根據(jù)提示進(jìn)行工程下載后，拔出 U 盤重啟觸摸屏，在觸摸屏上便可以 顯示 MCGS 組態(tài)中 所建立 的 系統(tǒng) 主 界面。 PLC 的硬件連接與調(diào)試 在計算機上編寫 PLC 的梯形圖程序，編譯無誤后，然后將 PLC 上的輸出與所制作的硬件電路中相對應(yīng)端連接好， 在 S7200 編程軟件 的 界面中 單擊 “通信”， 便可 完成 通信參數(shù) 的 設(shè)置 [8]，如圖 32所示。 在組態(tài)工作臺界面中，用鼠標(biāo)單擊“設(shè)備窗口”選項，單擊“設(shè)備組態(tài)”， 進(jìn)入設(shè)備組態(tài)畫面，點擊工具條中的“工具箱” 打開 “設(shè)備工具箱 ”，如圖 29所示。對于北方向的小車，雙擊對應(yīng)的小車，在“動畫組態(tài)屬性設(shè)置”中設(shè)置“垂直移動”。在本文中，選用的是第一種方法。 數(shù)據(jù)報表的建立 （ 1） 實時數(shù)據(jù)報表的建立 在完成界面建立之后，在“實時數(shù)據(jù)庫”中可以看到所有不同類型的設(shè)備變量，根據(jù)該數(shù)據(jù)庫中的變量可以進(jìn)行連接“實時數(shù)據(jù)報表”，“實時數(shù)據(jù)庫”如圖 24 所示。 圖 21 輸出屬性設(shè)置 圖 圖 22 可見度設(shè)置 圖 南京曉莊學(xué)院 2020 屆本科畢業(yè)設(shè)計 18 對左行進(jìn)行屬性設(shè)置時過程同于直行設(shè)置 ，但在右行設(shè)置時，應(yīng)在“動畫組態(tài)屬性設(shè)置”中設(shè)置“填充顏色”。 如圖 19 所示。但應(yīng)將打開用戶窗口選擇至封面，將關(guān)閉用戶窗口選擇至演示完畢的窗口即可。 圖 (a) 圖 (b) 圖 (c) 圖 14 基本屬性設(shè)置圖 在操作屬性設(shè)置中，對 啟動、停止 按鈕的 按下 功能進(jìn)行設(shè)置， 默認(rèn)“ 按下 功能”，選擇“數(shù)據(jù)對象值操作”，選擇 “ 置 1”，然后點擊“？” 進(jìn)行變量選擇。 圖 12 標(biāo)準(zhǔn)按鈕的屬性設(shè)置 圖 在“操作屬性”設(shè)置中，將打開用戶窗口選擇至 所 需演示的窗口，關(guān)閉用戶窗口選擇至返回封面即可。 圖 8 組態(tài)界面結(jié)構(gòu)圖 封 面窗口設(shè)計 (1) 封 面設(shè)計 首先進(jìn)入 MCGS 組態(tài)環(huán)境，單擊“文件”新建工程，確定 TPC 類型及背景的大小之后即可，組態(tài)環(huán)境如圖 9 所示。當(dāng) ， ， 1s 以后 ，即設(shè)定了中間繼電器 觸點， 分別接 通了 ，用來對十位顯示的選擇。 置 1是使南北方向信號燈循環(huán)工作， 復(fù)位后 失電， 復(fù)位后 失電。 復(fù)位會使 失電。 再次置 1，會使得整個信號燈的控制過程實現(xiàn)循環(huán)。 T40 定時 3s 之后， T40 常開閉合使得 置 1， 復(fù)位，此時輸出繼電器 失電。按下啟動按鈕 后，東西方向作為主干道先通行，南北方向作為次干道后通行。 10s 后，東西左轉(zhuǎn)紅燈亮 50s，同時東西直行綠燈亮 14s之后，綠燈閃爍 3s 后黃燈亮 3s。這種方式，避免了以往由于工控環(huán)境造成的硬盤震動損壞，甚至硬盤潛在的壞道影響，對保存數(shù)據(jù)有著很高的可靠性。 （ 5）超酷的視覺效果 在超高的分辨率的基礎(chǔ)上。 使用過程中利用通信線將觸摸屏與 PLC相連之后， 用手指 或其它物體觸摸安裝在顯示器前端的觸摸屏，然后系統(tǒng)會根據(jù)手指觸摸的圖標(biāo)或菜單位置來定位選擇信息輸入 ， 即可手動控制所建立的組態(tài)界面及外部硬件電路 。該 系統(tǒng)主要有一個 CPU224XPCN和 兩 個擴展模塊 EM223 組成 [4]。 系統(tǒng)運行時 ，按照紅、綠、黃三種燈的交替工作來控制各個方向的 左行、 直行 及右行 ，并且 根據(jù) 信號燈 工作時間 利用 數(shù)碼管 進(jìn)行 倒計時顯示 。 方案二：數(shù)字電路控制 該電路由 控制器、定時器、譯碼器和秒脈沖信號發(fā)生器等 幾 部分 組成。全新的 ActiveX 動畫構(gòu)件，包括存盤數(shù)據(jù)處理、條件曲線、計劃曲線、相對曲線、通用棒圖等，能夠更方便、更靈活地處理、顯示生產(chǎn)數(shù)據(jù)。在本窗口內(nèi)配置數(shù)據(jù)采集與控制輸出設(shè)備，注冊設(shè)備驅(qū)動程序，定義連接與驅(qū)動設(shè)備用的數(shù)據(jù)變量。 二者關(guān)系如圖 1 所示。 PLC 是系統(tǒng) 智能控制的核心， 它 是集自動控制技術(shù)、傳感器技術(shù)、計算機技術(shù)于一體的機電一體化產(chǎn)品，具有 結(jié)構(gòu)簡單、編程方便、可靠性高 、 功能完善 、 實用性強 、 干擾能力強 及 硬件故障的自檢查功能等優(yōu)點 ； 另外，隨著眾多高科技技術(shù)在日常生活的普 遍應(yīng)用，城市空中各種電磁干擾現(xiàn)象也日益嚴(yán)重，為保證交通系統(tǒng)控制的可靠、穩(wěn)定，選擇能夠惡劣的電磁干擾環(huán)境下正常工作的 PLC 也 是最佳選擇。 PLC。 要保證高效安全的交通秩序 ,除制定一系列的交通規(guī)則 ,還必須通過一定的科技手段來加以實現(xiàn)。 configuration technology 所在院 (系 )：物理與電子工程學(xué)院 學(xué)生姓名： 王禮敏 指導(dǎo)教師： 張 林 研究起止日期：二○ 一 一 年 十一 月至二○ 一二 年 五 月 二○一二年五月學(xué)位論文獨創(chuàng)性聲明 本人鄭重聲明： 1．堅持以“求 實，創(chuàng)新”的科學(xué)精神從事研究工作。 作者簽名： 王禮敏 日 期： 摘要 ：隨著 城市交通的發(fā)展，人、車、路三者關(guān)系的協(xié)調(diào)管理已越來越引起人們的廣泛關(guān)注。該系統(tǒng)具有可靠性高、維護(hù)方便、通用性強等特點，驗證了本系統(tǒng)設(shè)計方案的可行性和正確性。 因此 ， 為了保障城市交通有序、安全、快速運行，提高城市路網(wǎng)的通行能力 ， 實現(xiàn)道路交通的科學(xué)化管理 ， 采用 一種 有效的方法控制交通燈是勢在必行。 使用 MCGS，用戶無須具備計算機編程的知識， 就可以在短時間內(nèi)輕而易舉地完成一個運行穩(wěn)定， 功能成熟，維護(hù)量小并且具備專業(yè)水準(zhǔn)的計算機監(jiān)控系統(tǒng)的開發(fā)工作 。在主控窗口中可以放置一個設(shè)備窗口和多個用戶窗口，負(fù)責(zé)調(diào)度和管理這些窗口的打開或關(guān)閉。包括編寫控制程序（ if…then 腳本程序），選用各種功能構(gòu)件，如：數(shù)據(jù)提取、歷史曲線、定時器、配方操作、多媒體輸出等 [1]。它們通過地址總線、數(shù)據(jù)總線和控制總線連接起來。 PLC具有可靠性高、抗干擾能力強、輸入簡易方便、適應(yīng)性強、造價低等特點，選用 PLC 作為智能交通燈硬件控制部分，能夠在惡劣的電磁干擾環(huán)境下正常工作 [3]。 本課題根據(jù)控制要求，確定下位機 I/O 點數(shù)分配，具體如表 1 所示。 本 次設(shè)計中，所使用的觸摸屏為 北京昆侖通態(tài)自動化軟件科技有限公司 研發(fā)的TPC7062KX[6]，其 外觀 如圖 5 中的 (a)、 (b) 正、反面 所示。 （ 3）超多的通訊接口 mcgsTpc 有多種接口，有 2 個獨立串口，最多可具有 5 個串口，有標(biāo)準(zhǔn)以太網(wǎng)口，有兩個 USB口，支持 RS485/RS422/RS232 通訊，支持 CAN 總線通訊，支持 MVB 總線通訊。提供管理者更加有效的決策。最終將產(chǎn)品的功耗控制在 6W 以下。直至按下停止按鈕，所有信號燈和數(shù)碼管均停止工作 [5]。當(dāng) T39 定時時間達(dá)到 14s 之后， T39 的常開閉合，使得 置 1， 復(fù)位，此時 失電。而且此時 T42 開始定時，定時時間為 30s。 常開閉合之后，不僅 T44開始定時，定時時間為 50s，此時輸出繼電器 得電，即南北左行紅燈亮。當(dāng) T47 達(dá)到定時時間之后，T47 的常開閉合后， 置 1， 復(fù)位。這樣將每個需 要倒計時顯示信號指示燈亮的時間的都分別單獨用以一個秒脈沖程序和字循環(huán)左移指令就可方便實現(xiàn)交通燈的倒計時顯示功能。 組態(tài)軟件提供了可視化監(jiān)控畫面 ，包括動畫，實時趨勢曲線，歷史趨勢曲線，實時數(shù)據(jù)報表，歷史數(shù)據(jù)報表，實時報警 窗口 ，歷史報警 窗口南京曉莊學(xué)院 2020 屆本科畢業(yè)設(shè)計 12 等功能 ， 可方便地監(jiān)視系統(tǒng)的運行。確定好窗口背景之后，再利用工具箱中的“標(biāo)簽 ”，完成封面設(shè)計， 系統(tǒng)上位機 封面如圖 11所示。 南京曉莊學(xué)院 2020 屆本科畢業(yè)設(shè)計 14 圖 13 十字 路口 主界 面圖 (1) 輸入信號的屬性設(shè)置 首先定義數(shù)據(jù)變量，根據(jù)控制要求，監(jiān)控畫面中對輸入信號進(jìn)行定義。停止按鈕 —“按下 功能 ”時 “置 1”—變量選擇 —M 寄存器，通道地址為 10，數(shù)據(jù)類型為通道第 01 位。雙擊選擇好的三維圓球，進(jìn)行動畫連接設(shè)置，如圖 18 所示。分別對其屬性和可見度進(jìn)行，確保當(dāng)其中一個輸 出工作時，另兩個不可見。 利用 MCGS 組態(tài)軟件，在“用戶窗口”中新建窗口，進(jìn)行“動畫組態(tài)”即可 對南北方向與東西方向的紅綠燈時間進(jìn)行修改，其組態(tài)界面如圖 23 所示。并在方格內(nèi)標(biāo)注文字， 標(biāo)注的變量 “ 連接 ” 到實時數(shù)據(jù)庫中相應(yīng)的變量，如圖 25 所示。 (1) 小車行駛距離及速度的設(shè)置 根據(jù)模擬畫面中東西方向及南北方向的最大距離，可設(shè)定小車每秒移動的距離。如圖 28 所示。 圖 31 設(shè)備編輯窗口 圖 5 系統(tǒng)的聯(lián)機與調(diào)試 MCGS 觸摸屏 和 PLC 編程軟件可以同時運行 。 將 U 盤綜合功能包制作成功后，再單擊“工程下載”，下載完畢即可 。 模擬 的 實際系統(tǒng) 如圖 38 所示。根據(jù)系統(tǒng)的控制要求，畫出相對應(yīng)的順序功能圖，然后 利用西門子 軟件 中置位、復(fù)位、定時器等指令編寫出信號燈顯示的程序。當(dāng)組態(tài)設(shè)計無誤后，利用通信線連至 CPU與觸摸屏，將組態(tài)中的監(jiān)控畫面通過 U 盤下載至觸摸屏中 ， 這樣在觸摸屏上的控制就能實現(xiàn)對硬件電路的操作，從而使系統(tǒng)的控制更為的 簡潔明了 。他嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度、對我的嚴(yán)格要求將使我終身受益。 南京曉莊學(xué)院 2020 屆本科畢業(yè)設(shè)計 27 附錄 PLC梯形圖程序 南京曉莊學(xué)院 2020 屆本科畢業(yè)設(shè)計 28 南京曉莊學(xué)院 2020 屆本科畢業(yè)設(shè)計 29 南京曉莊學(xué)院 2020 屆本科畢業(yè)設(shè)計 30 南京曉莊學(xué)院 2020 屆本科畢業(yè)設(shè)計 31 南京曉莊學(xué)院 2020 屆本科畢業(yè)設(shè)計 32 南京曉莊學(xué)院 2020 屆本科畢業(yè)設(shè)計 33 南京曉莊學(xué)院 2020 屆本科畢業(yè)設(shè)計 34 南京曉莊學(xué)院 2020 屆本科畢業(yè)設(shè)計 35 南京曉莊學(xué)院 2020 屆本科畢業(yè)設(shè)計 36 南京曉莊學(xué)院 2020 屆本科畢業(yè)設(shè)計 37 南京曉莊學(xué)院 2020 屆本科畢業(yè)設(shè)計 38 南京曉莊學(xué)院 2020 屆本科畢業(yè)設(shè)計 39 南京曉莊學(xué)院 2020 屆本科畢業(yè)設(shè)計 40 南京曉莊學(xué)院 2020 屆本科畢業(yè)設(shè)計 41 南京曉莊學(xué)院 2020 屆本科畢業(yè)設(shè)計 42 南京曉莊學(xué)院 2020 屆本科畢業(yè)設(shè)計 43 指令表 Netwok1 LD S ， 1 Netwok2 LD A LPS S M0,1， 1 R ， 1 AN S ， 1 LPP S ， 1 Netwok3 LD TON T49， +300 Netwok4 LD TON T37， +100 Netwok5 LD T37 S ， 1 S ， 1 R ， 1 Netwok6 LD TON T38， +500 Netwok7 LD TON T39， +140 Netwok8 LD T39 S ， 1 R ， 1 Netwok9 LD TON T40， +30 Netwok10 LD T40 S ， 1 R ， 1 Netwok11 LD TON T41， +30 Netwok12 LD T41 O T49 S ， 1 S ， 1 R ， 1 R ， 1 Netwok13 LD TON T42， +300 Netwok14 LD T38 O T42 AN S ， 1 R ， 1 R ， 1 Netwok15 LD TON T43， +100 Netwok16 LD T43 S ， 1 S ， 1 R ， 1 Netwok17 LD TON T44， +500 Netwok18 LD TON T45， +140 Netwok19 LD T45 S ， 1 R ， 1 Netwok20 LD TON T46， +30 Netwok21 LD T46 S ， 1 R ， 1 Netwok22 LD TON T47， +30 Netwok23 LD T47 S ， 1 R ， 1 Netwok24 LD TON T48， +300 Netwok25