【正文】 周期為28S，用于控制南北方向的綠燈的點(diǎn)亮和閃爍總時(shí)間；TIM004的計(jì)時(shí)周期為2S，用于控制南北方向黃燈的點(diǎn)亮?xí)r間。在PC技術(shù)向工業(yè)控制領(lǐng)域的滲透中，組態(tài)軟件占據(jù)著非常特殊而且重要的地位[7]。觸摸屏作為一種新型的人機(jī)界面，從一出現(xiàn)就受到關(guān)注，它的簡(jiǎn)單易用，強(qiáng)大的功能及優(yōu)異的穩(wěn)定性使它非常適合用于工業(yè)環(huán)境，甚至可以用于日常生活之中，應(yīng)用非常廣泛，比如：大壩水位的監(jiān)控、工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)溫度的控制、自動(dòng)化停車(chē)設(shè)備、電梯升降控制、生產(chǎn)線(xiàn)監(jiān)控等。生成的圖形目標(biāo)應(yīng)用系統(tǒng)可在圖形運(yùn)行環(huán)境中運(yùn)行。若要對(duì)應(yīng)用系統(tǒng)進(jìn)行修改，也十分方便，這就是組態(tài)軟件的方便性。只要按照配置向?qū)У奶崾具M(jìn)行相應(yīng)的參數(shù)設(shè)置，選擇I/O設(shè)備的生產(chǎn)廠(chǎng)家(如歐姆龍公司)、設(shè)備名稱(chēng)(PLC)、通訊方式(串行接口)，指定設(shè)備的邏輯名稱(chēng)和通訊地址(COM1)，則組態(tài)王自動(dòng)完成驅(qū)動(dòng)程序的啟動(dòng)和通信，不再需要人工進(jìn)行。如圖44所示。串行通訊方式使用“組態(tài)王計(jì)算機(jī)”的串口，I/O設(shè)備通過(guò)RS232串行通訊電纜連接到“組態(tài)王計(jì)算機(jī)”的串口。在配置過(guò)程中，用戶(hù)需選擇I/O設(shè)備的生產(chǎn)廠(chǎng)家、設(shè)備型號(hào)、連接方式，為設(shè)備指定一個(gè)邏輯設(shè)備名，設(shè)定設(shè)備地址。結(jié)果表明，系統(tǒng)運(yùn)行正常，動(dòng)畫(huà)效果良好。參考文獻(xiàn)1 葛付存，王國(guó)貴．PLC技術(shù)及其在公路交通系統(tǒng)中的應(yīng)用．農(nóng)業(yè)與技術(shù)．2005年05期：204205文獻(xiàn)格式2 俞國(guó)亮．PLC原理與應(yīng)用．清華大學(xué)出版社，2005：133 胡宇．PLC使用中應(yīng)注意的問(wèn)題．陜西水利水電技術(shù)．2006年02期：37394 徐德，孫同景，陳桂友．可編程序控制器（PLC）應(yīng)用技術(shù)．山東科技術(shù)出版社，2005：245 遲之鑫．可編程序控制器應(yīng)用基礎(chǔ)．人民郵電出版社，2005：21256 OMRON．CQMI編程手冊(cè)．上海歐姆龍公司，19977 嚴(yán)盈富，羅海平，吳海勤．監(jiān)控組態(tài)軟件與PLC入門(mén)．人民郵電出版社，2006：23288 馬波．自動(dòng)化組態(tài)軟件的發(fā)展．自動(dòng)化博覽．2008年03期：84859 汪志鋒．工控組態(tài)軟件．北京．電子工業(yè)出版社，2007：303410 Dougall David J. Applications and benefits of realtime I/O simulation for PLC and PC control systems. ISA : 4150致謝本篇論文無(wú)論是從題目的選擇、提綱的編寫(xiě)，還是論文的成稿，指導(dǎo)老師一直以她專(zhuān)業(yè)的知識(shí)悉心指導(dǎo)著我。并且通過(guò)對(duì)交通燈的控制研究驗(yàn)證了系統(tǒng)的功能，達(dá)到了預(yù)期的效果，證明了整個(gè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的可行性和正確性。”命令語(yǔ)言。圖47 COM口設(shè)置歐姆龍CQM1型PLC編程口的通訊COM口參數(shù)設(shè)置如圖48所示。顯示出組態(tài)軟件運(yùn)行系統(tǒng)畫(huà)面，即可看到交通燈倒計(jì)時(shí)和車(chē)輛在動(dòng)態(tài)變化。在組態(tài)軟件中建立一個(gè)“交通燈控制系統(tǒng)”工程，在導(dǎo)航器的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)中根據(jù)交通燈控制系統(tǒng)輸入輸出信號(hào)的數(shù)量建立相應(yīng)的變量，并為每個(gè)變量定義一個(gè)名稱(chēng)，確定變量的類(lèi)型，如圖43所示。畫(huà)面的內(nèi)容是顯示仿真對(duì)象即交通燈控制的圖形結(jié)構(gòu)及控制過(guò)程，圖形的變化或運(yùn)動(dòng)反映了PLC程序的運(yùn)行結(jié)果，所以設(shè)計(jì)的圖形畫(huà)面要生動(dòng)逼真，盡量符合實(shí)際，畫(huà)面可以由“組態(tài)王”提供的類(lèi)型豐富的圖形對(duì)象組成，也可以自行創(chuàng)建新的圖形[9]。組態(tài)軟件包的主要目的是使使用者在生成適合自己需要的應(yīng)用系統(tǒng)時(shí)不需要修改軟件程序的源代碼，因此在設(shè)計(jì)組態(tài)軟件時(shí)應(yīng)充分了解自動(dòng)化工程設(shè)計(jì)人員的基本需求，并加以總結(jié)提煉，重點(diǎn)集中解決公共性問(wèn)題，下面是組態(tài)軟件主要解決的問(wèn)題。對(duì)于那些專(zhuān)門(mén)面向PLC應(yīng)用的觸摸屏，必須有用來(lái)配置他們?cè)木C合設(shè)計(jì)軟件，稱(chēng)為組態(tài)軟件。在組態(tài)軟件出現(xiàn)之前，工控領(lǐng)域的用戶(hù)通過(guò)手工或委托第三方編寫(xiě)HMI應(yīng)用，開(kāi)發(fā)時(shí)間長(zhǎng)、效率低、可靠性差；或者購(gòu)買(mǎi)專(zhuān)用的工控系統(tǒng)，通常是封閉的系統(tǒng)，選擇余地小，往往不能滿(mǎn)足需求，很難與外界進(jìn)行數(shù)據(jù)交互、升級(jí)和增加功能都受到嚴(yán)重的限制。第4章 基于組態(tài)技術(shù)的PLC實(shí)現(xiàn)交通燈控制系統(tǒng) 組態(tài)軟件系統(tǒng)概述（1）組態(tài)軟件產(chǎn)生的背景“組態(tài)”的概念是伴隨著集散型控制系統(tǒng) (Distributed Control System，簡(jiǎn)稱(chēng)DCS)的出現(xiàn)才開(kāi)始被廣大的生產(chǎn)過(guò)程自動(dòng)化技術(shù)人員所熟知的。圖32 交通燈控制系統(tǒng)的PLC硬件接線(xiàn)圖 編制梯形圖程序根據(jù)系統(tǒng)控制要求及上述分配給該控制系統(tǒng)的軟硬件資源，編制該控制系統(tǒng)的梯形圖程序，如圖33所示。4．東西紅燈亮維持30S。因此不會(huì)出現(xiàn)幾條并列支路同時(shí)動(dòng)作的情況，使得梯形圖設(shè)計(jì)大為簡(jiǎn)化。輸出繼電器所對(duì)應(yīng)的映像存儲(chǔ)器中的信號(hào)狀態(tài)（“1”或“0”），可以通過(guò)I/O接口去驅(qū)動(dòng)外部負(fù)載。概念電流在梯形圖中只能作從左向右的單向流動(dòng)，改變層次也只能先上后下。PLC的梯形圖使用的是內(nèi)部繼電器，定時(shí)/計(jì)數(shù)器等，都是由軟件來(lái)實(shí)現(xiàn)的，使用方便，修改靈活，是原電器控制線(xiàn)路硬接線(xiàn)無(wú)法比擬的。由于PLC是專(zhuān)門(mén)為工業(yè)控制而開(kāi)發(fā)的裝置，其主要使用者是廣大電氣技術(shù)人員，為了滿(mǎn)足他們的傳統(tǒng)習(xí)慣和掌握能力，PLC的主要編程語(yǔ)言采用比計(jì)算機(jī)語(yǔ)言相對(duì)簡(jiǎn)單、易懂、形象的專(zhuān)用語(yǔ)言。硬件系統(tǒng)是指組成PLC的所有具體電子電路，其中主要有中央處理器CPU、存儲(chǔ)器、輸入/輸出接口、通信接口、編程器和電源等部分，此外還有擴(kuò)展設(shè)備、EPROM的讀寫(xiě)器和打印機(jī)等選配的設(shè)備。這些帶CPU和存儲(chǔ)器的智能I/O模塊，既擴(kuò)展了PLC功能，又使用靈活方便，擴(kuò)大了PLC應(yīng)用范圍。（3）近期的PLC(80年代中后期至今)進(jìn)入80年代中后期，由于超大規(guī)模集成電路技術(shù)的迅速發(fā)展，微處理器的市場(chǎng)價(jià)格大幅度下跌，使得各種類(lèi)型的PLC所采用的微處理器的檔次普遍提高。這一功能廣泛用于各種機(jī)械設(shè)備，如對(duì)各種機(jī)床、裝配機(jī)械、機(jī)器人等進(jìn)行運(yùn)動(dòng)控制。更重要的是使同一設(shè)備經(jīng)過(guò)改變程序改變生產(chǎn)過(guò)程成為可能。PLC由于采用現(xiàn)代大規(guī)模集成電路技術(shù)，采用嚴(yán)格的生產(chǎn)工藝制造，內(nèi)部電路采取了先進(jìn)的抗干擾技術(shù)，此外，PLC帶有硬件故障自我檢測(cè)功能，出現(xiàn)故障時(shí)可及時(shí)發(fā)出警報(bào)信息。4．為PLC教學(xué)提供一種全新的方法和手段，用戶(hù)使用它學(xué)習(xí)PLC既經(jīng)濟(jì)又方便。對(duì)用戶(hù)來(lái)說(shuō)，如果對(duì)PLC選型沒(méi)有把握的話(huà)，通過(guò)仿真考察一下PLC機(jī)型及配置是否與控制要求相匹配，如果不合理，及時(shí)調(diào)整或更改，非常靈活，這樣做，可以避免因?yàn)镻LC機(jī)型選擇不當(dāng)而產(chǎn)生經(jīng)濟(jì)損失。由于PLC本身具有通訊聯(lián)網(wǎng)功能，將同一條道路上的信號(hào)燈組成局域網(wǎng)進(jìn)行統(tǒng)一調(diào)度管理，可縮短車(chē)輛通行等候時(shí)間，實(shí)現(xiàn)科學(xué)化管理[1]。可以說(shuō)，感應(yīng)控制比定時(shí)控制要優(yōu)越，它能實(shí)時(shí)響應(yīng)交通流的變化。該系統(tǒng)第一次把計(jì)算機(jī)技術(shù)用于交通控制，大大提高了控制系統(tǒng)的性能和水平。我國(guó)在今后的幾十年內(nèi)，將是城市化發(fā)展的最快時(shí)期，城市無(wú)論是在總體數(shù)量上還是在個(gè)體規(guī)模上都將成倍增長(zhǎng)，致使城市交通運(yùn)輸系統(tǒng)面臨著更加嚴(yán)峻的問(wèn)題。摘要交通信號(hào)控制系統(tǒng)是城市交通監(jiān)控指揮系統(tǒng)的重要組成部分，交通信號(hào)的可靠運(yùn)行是道路交通暢通的重要保證。這主要表現(xiàn)在兩個(gè)方面：一是交通需求與供給的矛盾更加突出；二是由于城市的郊區(qū)化發(fā)展和舊城區(qū)城市用地結(jié)構(gòu)劇烈變動(dòng)，使得路網(wǎng)交通狀態(tài)更加復(fù)雜和不穩(wěn)定。在此之后，美國(guó)、英國(guó)、澳大利亞、法國(guó)、日本等國(guó)家相繼建成以計(jì)算機(jī)為核心的區(qū)域交通控制系統(tǒng)。然而，感應(yīng)控制方法仍然存在缺陷：感應(yīng)控制只能檢測(cè)是否有車(chē)輛到達(dá)而不關(guān)心有多少輛車(chē)到達(dá)，因此，它無(wú)法真正響應(yīng)各相位的交通需求，也就不能使車(chē)輛的總延誤最小。計(jì)算機(jī)技術(shù)的迅猛發(fā)展，使小型PLC可編程控制器的指令功能日趨強(qiáng)大。另外，用戶(hù)面對(duì)實(shí)際工程，在沒(méi)有PLC的情況下，使用仿真軟件可以提前介入，及早完成程序設(shè)計(jì)與調(diào)試，這樣，縮短了開(kāi)發(fā)時(shí)間，加快工程進(jìn)度。仿真軟件用于教育和訓(xùn)練是其應(yīng)用的一個(gè)重要方向。這樣，整個(gè)系統(tǒng)具有極高的可靠性也就不奇怪了。這很適合多品種、小批量的生產(chǎn)場(chǎng)合。（3）模擬量控制PLC中配置有A/D和D/A轉(zhuǎn)換模塊。而且，為了進(jìn)一步提高PLC的處理速度，各制造廠(chǎng)商還紛紛研制開(kāi)發(fā)了專(zhuān)用邏輯處理芯片，這樣使得PLC 軟硬件功能發(fā)生了巨大變化。（3）增強(qiáng)外部故障的檢測(cè)與處理能力，編程語(yǔ)言多樣化根據(jù)統(tǒng)計(jì)資料表明：在PLC控制系統(tǒng)的故障中，CPU占5%，I/O接口占15%，輸入設(shè)備占45%，輸出設(shè)備占30%，線(xiàn)路占5%。軟件