【文章內(nèi)容簡介】 通或斷開 控制 電路 的主令電器， 主要用來 進(jìn)行系統(tǒng)的 操作 命令 及控制 機(jī)械 與電氣 設(shè)備 的運(yùn)行。 按照功能分類可分為 急停按鈕，啟動按鈕，停止按鈕，點(diǎn)動按鈕 ，每類按鈕的顏色也各不相同，停止按鈕的示意圖如圖 34 所示。 圖 34 按鈕示意圖 圖 34 按鈕示意圖 第三章 系統(tǒng)硬件設(shè)計 畢業(yè)設(shè)計論文 8 燈 本設(shè)計采用的是 24v 直流的小燈，其作用是用來模擬十字路口的交通燈 ，交通燈示意圖如圖 35 所示。 圖 35 交通燈 輸入輸出分配表 本系統(tǒng)中用了 2 個輸入點(diǎn)， 10 個輸出點(diǎn)，其具體的分配如表 32 所示。 表 32 輸入輸出分配表 輸入信號 輸出信號 名稱 代號 輸入編號 名稱 代號 輸出編 號 啟動開關(guān) SB1 南北紅 L0 停止開關(guān) SB2 南綠人綠 L1 南北黃 L2 南北左綠 L3 南北人紅 L4 東西紅 L5 東綠人綠 L6 東西黃 L7 東西左綠 L8 東西人紅 L9 畢業(yè)設(shè)計論文 基于 PLC 的十字路口交通燈監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計 9 PLC 接線圖 圖 36 PLC 接線圖南北紅燈 Q0.1 Q0.2 Q0.3 Q0.4 Q0.5 Q0.6 Q0.7 Q1.0 南北綠燈 南北黃燈 南北左綠 Q1.1 東西紅燈 東西綠燈 東西黃燈 東西左綠 東西人行道紅 南北人行道紅 1M M L+ SB1 SB2 啟動 停 止 PLC 1M 1L+ M 24v L+ 2M 2L+ 2M 第四章 PLC 軟件設(shè)計 畢業(yè)設(shè)計論文 10 第 四 章 PLC 軟件設(shè)計 PLC 編程軟件 STEP7 Micro/win 是西門子 s7200 編程軟件 ， 西門子 2020 年發(fā)布了 S7200 SMARTPLC, 采用單獨(dú)的軟件 進(jìn)行 編程 ，主要為適應(yīng)中國的市場進(jìn)行開發(fā)的， 不需要授權(quán)直接安裝 ， 界面 較 好 ， 采用下拉式菜單，操作方便 ，可 支持 梯形圖 、語句表與 功能圖方式編程 ，其示意圖如圖 41 所示。 圖 41 西門子 s7200 編程軟件圖 程序設(shè)計 為了實(shí)現(xiàn)十字路口交通燈的手自動切換和車流量的檢測的功能，本次課題設(shè)計的程序采用的是主程序調(diào)用子程序。 主程序設(shè)計 主程序主要實(shí)現(xiàn)的功能有：初始化時間設(shè)置、手自動切換和交通燈的點(diǎn)亮 ， 其流程圖如圖 42 所示 。 畢業(yè)設(shè)計論文 基于 PLC 的十字路口交通燈監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計 11 圖 42 主程序流程圖 初始化時間模塊主要是設(shè)置綠燈，綠閃，黃燈和左轉(zhuǎn)彎燈的時間，并將前面四個燈加起來的時間設(shè)為紅燈亮的時間 ， 其程序圖如圖 43 所示 。 圖 43 初始化交通燈時間圖 手自動切換模塊主要是后編寫調(diào)用調(diào)用手動控制和自動控制的子程序 ， 其程序圖如圖 44 所示 。 第四章 PLC 軟件設(shè)計 畢業(yè)設(shè)計論文 12 圖 44 手自動切換程序圖 自動控制子程序 自動控制子程序主要實(shí)現(xiàn)的功能有：車流量的檢測、紅燈的時間，以及數(shù)碼管的 顯示，其程序圖如圖 45 所示 。 圖 45 自動控制流程圖 車流量檢測模塊主要是每兩分鐘檢查一下路口通行的狀況，其程序圖如圖 46 所示 。 畢業(yè)設(shè)計論文 基于 PLC 的十字路口交通燈監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計 13 圖 46 路口車流量檢查程序圖 數(shù)碼管 顯示模塊主要是每隔一秒轉(zhuǎn)換成段碼進(jìn)行時間顯示，其程序圖如圖 47 所示 。 圖 47 數(shù)碼管顯示程序圖 第四章 PLC 軟件設(shè)計 畢業(yè)設(shè)計論文 14 手動控制子程序 手動控制子程序主要實(shí)現(xiàn)的功能是時間的重置、紅燈的時間設(shè)置、以及數(shù)碼管的顯示，其流程圖如圖 48 所示 。 圖 48 手動控制流程圖 時間的重置模塊主要是為了實(shí)現(xiàn)手動輸入一個時間給紅綠燈的功能，其程序圖如圖49 所示 。 圖 49 時間重置程序圖 紅燈顯示時間模塊主要是：當(dāng)開關(guān)打在手動位置時將設(shè)置的一個方向綠燈常亮、閃亮以及黃燈左綠燈亮的時間加起來作為一個方向紅燈亮的 時間，其程序圖如圖 410 所畢業(yè)設(shè)計論文 基于 PLC 的十字路口交通燈監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計 15 示 。 圖 410 紅燈顯示時間程序圖 第五章 MCGS 軟件設(shè)計 畢業(yè)設(shè)計論文 16 第 五 章 MCGS 軟件設(shè)計 MCGS 概述 MCGS 嵌入版生成的用戶應(yīng)用系統(tǒng)，由主控窗口、設(shè)備窗口、用戶窗口、實(shí)時數(shù)據(jù)庫和運(yùn)行策略五個部分構(gòu)成，其組態(tài)結(jié)構(gòu)分布圖如圖 51 所示。 圖 51 MCGS 組態(tài)結(jié)構(gòu)分布圖 新建工程 鼠標(biāo)單擊文件菜單中 “新建工程 ”選項(xiàng)，設(shè)定工程名為 “交通燈監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計 ”，再選擇文件菜單中的 “工程另存為 ”菜單項(xiàng)，彈出文件保存窗口，將其命名并保存 ， 其工程示意圖如圖 52 所示 。 畢業(yè)設(shè)計論文 基于 PLC 的十字路口交通燈監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計 17 圖 52 新建工程示意圖 用戶窗口 點(diǎn)擊 “新建窗口 ”按鈕，創(chuàng)建新的用戶窗口，如 “窗口 0”。用戶可以根據(jù)需要設(shè)置窗口的屬性和在窗口內(nèi)放置圖形對象。然后依次建立 “自動監(jiān)控窗口 ”和 “手動監(jiān)控窗口 ”，其用戶窗口示意圖如圖 53 所示 。 圖 53 用戶窗口示意圖 進(jìn)入窗口 0，用戶從工具箱中選擇所需要的圖形對象配置在用戶窗口內(nèi)，創(chuàng)建所需要的圖形，圖形創(chuàng)建完成后，再對圖形對象進(jìn)行編輯工作，編輯完成后 “窗口 0”示意圖第五章 MCGS 軟件設(shè)計 畢業(yè)設(shè)計論文 18 如圖 54 所示 。 圖 54 窗口 0 示意圖 分別進(jìn)入 “手動監(jiān)控窗口 ”和 “自動監(jiān)控窗口 ”， 從工具箱中 選擇圖形對象配置在用戶窗口內(nèi)，圖形創(chuàng)建完成后，再對圖形對象進(jìn)行編輯工作，編輯完成后， “自動監(jiān)控窗口 ”示意圖如圖 55 所示 , “手動監(jiān)控窗口 ”如圖 56 所示 。 圖 55 自動監(jiān)控窗口 畢業(yè)設(shè)計論文 基于 PLC 的十字路口交通燈監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計 19 圖 56 手動監(jiān)控窗口 實(shí)時數(shù)據(jù)庫 點(diǎn)擊 實(shí)時數(shù)據(jù)庫，點(diǎn)擊 “新增對象 ”按鈕，新增數(shù)據(jù)對象。如新增一個 “東西方向車流量 ”對象，要先對數(shù)據(jù)的對象名稱進(jìn)行修改，然后選擇對象類型。如此將所有的數(shù)據(jù)對象創(chuàng)建完成，其示意圖如圖 57 所示 。 圖 57 實(shí)時數(shù)據(jù)庫 回到用戶窗口中，將動畫與實(shí)時數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)對象連接在 一起。如，在自動窗口第五章 MCGS 軟件設(shè)計 畢業(yè)設(shè)計論文 20 中，雙擊 圖標(biāo)，就會出現(xiàn)如圖 58 所示圖像，然后點(diǎn)擊 ，選擇它的數(shù)據(jù)對象 “南北左轉(zhuǎn)彎 1”，如圖 59 所示 。 圖 58 動畫組態(tài)設(shè)置 圖 59 數(shù)據(jù)選擇 畢業(yè)設(shè)計論文 基于 PLC 的十字路口交通燈監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計 21 設(shè)備窗口 (1)在工作臺 “設(shè)備窗口 ”中雙擊 “設(shè)備窗口 ”圖標(biāo)進(jìn)入。 (2)點(diǎn)擊工具條中的 “工具箱 ”圖示，打開 “設(shè)備工具箱 ”。 (3)單擊 “設(shè)備工具箱 ”中的 “設(shè)備管理 ”按鈕，彈出設(shè)備管理窗口。 (4)在可選設(shè)備列表中，雙擊 “串口通訊父設(shè)備 ”。 (5)雙擊 “串口通訊父設(shè)備 ”，在下方出現(xiàn)串口通訊父設(shè)備圖標(biāo)。 在該窗口對 數(shù)據(jù)進(jìn)行編輯。并添加 “設(shè)備 0[西門子 S7200PPI]”，示意圖如圖 510 所示 。 圖 510 設(shè)備出口示意圖 雙擊 “設(shè)備 0[西門子 S7200PPI]”，進(jìn)入通道設(shè)置 界面 ，點(diǎn)擊增加通道會出現(xiàn)如圖511 所示的狀態(tài)，選擇通道類型 及 數(shù)據(jù)類型，以及通道地址和個數(shù)，然后確認(rèn)即可，其示意圖如圖 511 所示 。 圖 511 通道設(shè)置示意圖 第五章 MCGS 軟件設(shè)計 畢業(yè)設(shè)計論文 22 運(yùn)行策略 點(diǎn)擊 “運(yùn)行策略 ”窗口，雙擊 “循環(huán)策略 ”后，單擊 “策略工具箱 ”中的腳本程序，將鼠標(biāo)移到策略塊圖標(biāo)上，單擊鼠標(biāo)左鍵，添加腳本程序構(gòu)件，雙擊進(jìn)入。 先建 立一個紅 綠 燈亮燈狀態(tài)的循環(huán)策略，其腳本