【正文】 ............................................................... 5 觸摸屏的選擇 .............................................................................................................. 6 TPC7062KX 功能介紹及技術(shù)指標(biāo) ................................................................... 6 TPC7062KX 技術(shù)優(yōu)勢 ....................................................................................... 7 4 系統(tǒng)的軟件設(shè)計 .................................................................................................................... 8 PLC 程序設(shè)計 ............................................................................................................... 8 控制時序要求 .................................................................................................... 8 控制過程分析 .................................................................................................... 9 系統(tǒng)順序控制功能圖 ...................................................................................... 11 系統(tǒng)組態(tài)設(shè)計 ............................................................................................................ 11 封面窗口設(shè)計 .................................................................................................. 12 十字路口主界面的建立 .................................................................................. 13 交通燈定時參數(shù)修改界面建立 ...................................................................... 18 數(shù)據(jù)報表的建立 .............................................................................................. 18 腳本程序的編寫 .............................................................................................. 19 建立 I/O 數(shù)據(jù)連接 ........................................................................................... 21 5 系統(tǒng)的聯(lián)機(jī)與調(diào)試 .............................................................................................................. 22 PLC 的硬件連接與調(diào)試 ............................................................................................. 22 基于 MCGS 組態(tài)軟件的整 體聯(lián)機(jī)調(diào)試 ................................................................... 23 MCGS 工程下載 ............................................................................................... 23 觸摸屏的運(yùn)行與調(diào)試 ....................................................................................... 23 系統(tǒng)整機(jī)的硬件調(diào)試 ...................................................................................... 24 6 總結(jié) ...................................................................................................................................... 24 參考文獻(xiàn) .................................................................................................................................. 25 致謝 .......................................................................................................................................... 26 附錄 .......................................................................................................................................... 27 PLC 梯形圖程序 ............................................................................................................... 27 指令表 ............................................................................................................................... 43 南京曉莊學(xué)院 2020 屆本科畢業(yè)設(shè)計 1 1 緒論 引言 當(dāng)今 ，交通問題是經(jīng)濟(jì)發(fā)展的一大問題，交通是否便捷是 衡量一個城市生活水平與投資環(huán)境的一個重要指標(biāo)。隨著社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展 ,某些傳統(tǒng)基于數(shù)字電路的交通燈控制系統(tǒng)已不能滿足日益增長的交通壓力 ,因此必須尋求一種新的方法來取代這種復(fù)雜而工作不穩(wěn)定的控制系統(tǒng)。 2．本論文是我個人在導(dǎo)師指導(dǎo)下進(jìn)行的研究工作和取得的研究成果。 5．其他同志對本研究所做的貢獻(xiàn)均已在論文中作了聲明并表示了感謝。在完成系統(tǒng)硬件、軟件及組態(tài)設(shè)計的基礎(chǔ)上，對控制系統(tǒng)進(jìn)行了硬件連接，經(jīng)整機(jī)調(diào)試達(dá)到了預(yù)期目標(biāo)。隨著城市機(jī)動車量的不斷增加，許多大城市面臨著 交通超負(fù)荷運(yùn)行情況 ， 城市交通擁擠問題 已 日趨嚴(yán)重 。 MCGS 組態(tài)軟件 組態(tài)軟件 的介紹 MCGS(Monitor and Control Generated System)是一套基于 Windows 平臺的，用于快速構(gòu)造和生成上位機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)的組態(tài)軟件系統(tǒng)， MCGS 為用戶提供了解決實際工程問題的 完整方案和開發(fā)平臺，能夠完成現(xiàn)場數(shù)據(jù)采集、實時和歷史數(shù)據(jù)處理、報警和安全機(jī)制、流程控制、動畫顯示、趨勢曲線和 報表輸出以及企業(yè)監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)等功能。其中 主控窗口是工程的主窗口或主框架。 運(yùn)行策略 主要完成工程運(yùn)行流程的控制。 方案一：單片機(jī)系統(tǒng)控制 單片機(jī)是程序存儲控制，通常包括微處理器、存儲器、輸入輸出口及其他功能部件。 PLC 采用可編程存儲器，在其內(nèi)部 存儲執(zhí)行邏輯運(yùn)算、順序運(yùn)算、計時、計數(shù)和算術(shù)運(yùn)算等操作指令，并能通過數(shù)字量或模擬量的輸入和輸出，控制各種類型機(jī)械或 生 產(chǎn)過程。信號燈可由下位機(jī) PLC 控制，它按照預(yù)先設(shè)計的程序交替亮滅，完成對交通車輛的有序指揮 。系統(tǒng)運(yùn)行時用戶輸入的 信號主要是啟動整個控制系統(tǒng)，觸摸屏需要將此信息通過串口將它們傳送給 PLC， PLC 根據(jù)各種不同的輸入、輸出信號，對硬件電路各個設(shè)備發(fā)出合適的控制信號，使整個交通燈控制系統(tǒng)完成預(yù)設(shè)任務(wù)。 （ 2）超強(qiáng)的動畫功能 mcgs 內(nèi)嵌 MCGSE 嵌入版組態(tài)軟件，上千種設(shè)備驅(qū)動，上千個動畫圖庫，豐富的 3D 功能，如同使用 3D Max 一樣逼真簡單。方便用戶隨時查詢和統(tǒng)計。在液晶屏方面，應(yīng)用新的 LED 背光技術(shù)取代了傳統(tǒng)的燈管技術(shù)，降低了功耗。由于每個方向一個周期工作時間均為 60s，故每個方向的倒計時均從 60 開始倒計時。 得電之后，輸出繼電器 得電，即東西左轉(zhuǎn)紅燈亮，并且 T38 開始定時，定時時間為 50s； 置 1 之后，輸出繼電器 得電，即東西方向直行綠燈亮，并且 T39南京曉莊學(xué)院 2020 屆本科畢業(yè)設(shè)計 10 開始定時，定時時間為 14s。 常開閉合之后，不僅輸出繼電器 得電，即東西方向直行紅燈亮。當(dāng) 復(fù)位之后， 將會失電。 的復(fù)位會使 失電， 置 1 后不僅會使輸出繼電器 得電，即南北直行黃燈亮；還會使 T47 開始定時，定時時間為 3s。 1s 后繼電器 閉合一個掃描周期，將 中“ 1”狀態(tài)移位至 中， 閉合輸出繼電器 ? 及 閉合驅(qū)動數(shù)碼管 顯示 “ 9”字符，如此循環(huán)分別從“ 9”顯示至“ 0”，當(dāng)一個周期掃描完畢之后，移位寄存器會復(fù)位一次。 圖 7 順序控制 功能 圖 系統(tǒng)組態(tài)設(shè)計 本 設(shè)計 的組態(tài)軟件采用的是嵌入版 MCGS 版本。在此窗口中點(diǎn)擊工具箱中的“位圖”，在畫面中畫出一個位圖，右擊該位圖，選擇“裝載位圖”，可以自定義選擇封面窗口的背景圖案（ 所選 圖案應(yīng)是“ .bmp”格式）。在此窗口中利用工具箱中的繪圖工具，完成交通信號燈路口人機(jī) 界 面的設(shè)計，路口 主界 面如圖 13 所示。 對于啟動按鈕 —“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 00 位。 根據(jù) I/O 分配表再分別對其進(jìn)行單元屬性設(shè)置。應(yīng)當(dāng)注意在對直行進(jìn)行屬性設(shè)置時，由于直行方向分別有紅、黃、綠燈三個輸出，故直行方向應(yīng)有三個直行箭頭疊加在一起。 交通燈定時參數(shù)修改界面建立 在實際交通燈運(yùn)行中，不同的時間段里會出現(xiàn) 交通的 高峰期與低峰期 ，為了保證各個時間段交通的暢通，可根據(jù)不同的時間段對紅綠燈的定時時間進(jìn)行修改。從工具箱中單擊 “ 自由表格 ” 工具按鈕后拖動到適當(dāng)位置與大小。 南京曉莊學(xué)院 2020 屆本科畢業(yè)設(shè)計 20 圖 26 歷史數(shù)據(jù)報表 窗口 腳本程序的編寫 為了直觀的展現(xiàn)出畫面中交通燈的作用，可適當(dāng)?shù)姆判┸囕v在模擬的路面上，通過信號燈 的亮滅來控制小車的行駛。 (2) 腳本程序的編寫 南京曉莊學(xué)院 2020 屆本科畢業(yè)設(shè)計 21 在“用戶窗口屬性設(shè)置”中的“循環(huán)腳本”，單擊“打開腳本程序編輯器”，即可根據(jù) VB 語言編寫所需要的腳本程序。返回設(shè)備組態(tài)窗口，雙擊“設(shè)備0[西門子 S7200PPI]”，進(jìn)入屬性設(shè)置窗口，可在該窗口看見監(jiān)控畫面中所有的輸入輸出設(shè)備，如圖南京曉莊學(xué)院 2020 屆本科畢業(yè)設(shè)計 22 31 所示。 南京曉莊學(xué)院 2020 屆本科畢業(yè)設(shè)計 23 圖 33 PLC 程序 在線下載 圖 34 硬件調(diào)試圖 基于 MCGS 組態(tài)軟件的整體聯(lián)機(jī)調(diào)試 MCGS 工程下載 在 上位機(jī)的 MCGS 監(jiān)控界面中，先插入 U 盤，然后點(diǎn)擊 “下載工程并進(jìn)入運(yùn)行環(huán)境 ”，點(diǎn)擊 “制作 U 盤綜合功能包 ”，待 U 盤綜合功能包制作成功即可 ， 如圖 35 所示。 本 系統(tǒng)經(jīng)聯(lián)機(jī)調(diào)試，運(yùn)行可靠，狀態(tài)正確，可達(dá)到系統(tǒng)控制方案的要求。在軟件設(shè)計中，信號燈顯示部分利用 了 PLC 程序設(shè)計的 順序控制設(shè)計法。后來經(jīng)過詢問該公司的技術(shù)支持，才明白監(jiān)控畫面中各個 單元的屬性設(shè)置、變量選擇、用戶設(shè)備的選擇及 U 盤下載工程等一系列問題。首先要感謝我的指導(dǎo)老師張林 教授，他在學(xué)習(xí)和 論文 方面給了我大量的指導(dǎo)，并為我們提供了良好的 調(diào)試設(shè)備和環(huán)境 ，讓我學(xué)到了知識，掌握了方法，也獲得了實踐鍛煉