【正文】 （1）工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程的動(dòng)態(tài)可視化控制；（2）生產(chǎn)過(guò)程中生產(chǎn)數(shù)據(jù)的采集和管理；（3）生產(chǎn)過(guò)程監(jiān)控報(bào)警；（4）報(bào)表功能；（5）基于網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)的上傳和相應(yīng)控制。 組態(tài)王仿真交通燈控制系統(tǒng) 創(chuàng)建仿真顯示畫(huà)面在每個(gè)畫(huà)面上生成互相關(guān)聯(lián)的靜態(tài)或動(dòng)態(tài)圖形對(duì)象。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]。交通燈控制系統(tǒng)如圖41所示。圖41 交通控制系統(tǒng) 定義I/O設(shè)備建立PLC內(nèi)的點(diǎn)與數(shù)據(jù)庫(kù)中變量的連接。組態(tài)王的設(shè)備管理結(jié)構(gòu)列出已配置的與組態(tài)王通訊的各種I/O設(shè)備名，每個(gè)設(shè)備名實(shí)際上是具體設(shè)備的邏輯名稱(chēng)，每一個(gè)邏輯設(shè)備名對(duì)應(yīng)一個(gè)相應(yīng)的驅(qū)動(dòng)程序，以此與實(shí)驗(yàn)設(shè)備相對(duì)應(yīng)。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。只有在定義了外部設(shè)備之后，組態(tài)王才能通過(guò)I/O變量和它們交換數(shù)據(jù)。如圖42所示。圖42 定義I/O設(shè)備 建立數(shù)據(jù)庫(kù)數(shù)據(jù)庫(kù)是“組態(tài)王”軟件的核心部分，實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目要以動(dòng)畫(huà)的形式反映在屏幕上，操作者在計(jì)算機(jī)前發(fā)布的指令也要迅速送實(shí)驗(yàn)PLC上，所有這一切都是以實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)為中介環(huán)節(jié)，所以說(shuō)數(shù)據(jù)庫(kù)是聯(lián)系上位機(jī)和下位機(jī)的橋梁。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。只要把I/O變量連結(jié)到前面定義的外部設(shè)備上，就可以和組態(tài)軟件開(kāi)發(fā)的仿真系統(tǒng)交換數(shù)據(jù)了。圖43 建立數(shù)據(jù)庫(kù) 制作動(dòng)畫(huà)連接在畫(huà)面的圖形對(duì)象與數(shù)據(jù)庫(kù)的數(shù)據(jù)變量之間建立一種關(guān)系，當(dāng)變量的值改變時(shí)，在畫(huà)面上以圖形對(duì)象的動(dòng)畫(huà)效果表示出來(lái)，或者通過(guò)圖形對(duì)象改變數(shù)據(jù)變量的值。一個(gè)圖形對(duì)象可以同時(shí)定義多個(gè)連接，組合成復(fù)雜的效果，以便滿(mǎn)足實(shí)際中任意的動(dòng)畫(huà)顯示需要。如圖44所示。圖44 制作動(dòng)畫(huà)連接 運(yùn)行和調(diào)試“交通燈控制系統(tǒng)”工程初步建立起來(lái)后，進(jìn)入到運(yùn)行和調(diào)試階段。在組態(tài)軟件開(kāi)發(fā)系統(tǒng)中選擇“文件\切換到View”菜單命令，進(jìn)入組態(tài)王運(yùn)行系統(tǒng)。在運(yùn)行系統(tǒng)中選擇“畫(huà)面\打開(kāi)”命令，從“打開(kāi)畫(huà)面”窗口選擇“交通燈控制系統(tǒng)”畫(huà)面。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。 基于組態(tài)技術(shù)的PLC與計(jì)算機(jī)的通訊PLC與上位計(jì)算機(jī)的通訊可以利用高級(jí)語(yǔ)言編程來(lái)實(shí)現(xiàn)，但是用戶(hù)必須熟悉互連的PLC及PLC網(wǎng)絡(luò)采用的通訊協(xié)議，嚴(yán)格的按照通訊協(xié)議規(guī)定為計(jì)算機(jī)編寫(xiě)通訊程序，其對(duì)用戶(hù)要求較高，而采用工控組態(tài)軟件實(shí)現(xiàn)PLC與上位計(jì)算機(jī)之間的通訊，則相對(duì)簡(jiǎn)單，因?yàn)楣た亟M態(tài)軟件中一般都提供了相關(guān)設(shè)備的通訊驅(qū)動(dòng)程序，例如歐姆龍C系列PLC與工控組態(tài)軟件組態(tài)王之間可進(jìn)行連接實(shí)現(xiàn)PLC與上位計(jì)算機(jī)之間的通訊[10]。如圖45所示。圖45 PLC仿真系統(tǒng)流程圖 設(shè)備連接利用PLC與計(jì)算機(jī)專(zhuān)用的RS232電纜，將PLC通過(guò)編程口與上位計(jì)算機(jī)串口（COM口）連接，進(jìn)行串行通訊。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。如圖46所示。圖46 仿真實(shí)驗(yàn)的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖 設(shè)備配置在組態(tài)王工程瀏覽器的工程目錄顯示區(qū)，點(diǎn)擊“設(shè)備”大綱項(xiàng)下PLC與上位計(jì)算機(jī)所連串口（COM口），進(jìn)行參數(shù)設(shè)置。如圖47所示。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。圖48 CQM1COM口參數(shù)設(shè)置然后在組態(tài)王瀏覽器目錄內(nèi)容顯示區(qū)內(nèi)雙擊所設(shè)COM口對(duì)應(yīng)的“新建”圖標(biāo)，會(huì)彈出“設(shè)備配置向?qū)А睂?duì)話(huà)框。在此對(duì)話(huà)框中完成與組態(tài)王通訊設(shè)備的設(shè)置。利用設(shè)備配置向?qū)Ь涂梢酝瓿纱型ㄓ嵎绞降腎/O設(shè)備安裝，安裝過(guò)程簡(jiǎn)單、方便。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。 系統(tǒng)運(yùn)行將PLC通電，開(kāi)關(guān)指向“RUN”狀態(tài)，打開(kāi)歐姆龍的編程軟件CXProgrammer，把已經(jīng)編好的交通燈控制程序通過(guò)PLC與計(jì)算機(jī)專(zhuān)用的RS232電纜傳送到PLC，然后關(guān)閉CXProgrammer。打開(kāi)計(jì)算機(jī)的組態(tài)軟件運(yùn)行窗口，運(yùn)行交通燈控制系統(tǒng)，由圖33 梯形圖可以知道，“1”，既是當(dāng)按下交通燈控制畫(huà)面啟動(dòng)時(shí)，“1”，在組態(tài)王中實(shí)現(xiàn)的命令語(yǔ)言是在事件命令語(yǔ)言的事件描述中加入“\\本站點(diǎn)\X0啟動(dòng)==1”，發(fā)生時(shí)加入“\\本站點(diǎn)\輸入通道200=1。”，同理，交通燈控制畫(huà)面停止時(shí)，“0”，此功能的實(shí)現(xiàn)是當(dāng)事件描述為“\\本站點(diǎn)\X1停止==0”發(fā)生時(shí)，加入“\\本站點(diǎn)\輸入通道200=0?！泵钫Z(yǔ)言。如此交通燈控制程序通過(guò)鼠標(biāo)操作圖形界面上各個(gè)按鈕，就能來(lái)控制PLC的運(yùn)行情況。通過(guò)PLC的啟動(dòng)和停止開(kāi)關(guān)也可以控制組態(tài)軟件的運(yùn)行和停止，如果窗口畫(huà)面上圖形的動(dòng)態(tài)變化速度與PLC的控制過(guò)程保持同步的話(huà)，說(shuō)明PLC程序編寫(xiě)正確，組態(tài)過(guò)程的設(shè)置合理，否則應(yīng)檢查PLC控制程序。設(shè)計(jì)中時(shí)間繼電器的時(shí)間設(shè)置要考慮PLC設(shè)備的延時(shí)問(wèn)題。結(jié)果表明，系統(tǒng)運(yùn)行正常，動(dòng)畫(huà)效果良好。內(nèi)容太少 本章小節(jié)本章介紹了運(yùn)用組態(tài)王通過(guò)制作交通燈監(jiān)控畫(huà)面，建立數(shù)據(jù)庫(kù)和制作動(dòng)畫(huà)連接等實(shí)現(xiàn)交通控制系統(tǒng)的仿真，并通過(guò)對(duì)組態(tài)王和可編程控制器的設(shè)備連接和配置，實(shí)現(xiàn)二者之間通訊。結(jié)論本課題研究了基于組態(tài)技術(shù)的PLC實(shí)現(xiàn)交通燈控制系統(tǒng)，上位機(jī)采用了組態(tài)王，PLC作為下位機(jī)是被控對(duì)象，首先交代了課題的背景、來(lái)源以及功能特點(diǎn)，現(xiàn)實(shí)意義和應(yīng)用前景。然后通過(guò)對(duì)基于組態(tài)技術(shù)的PLC控制系統(tǒng)的介紹，以及對(duì)一般PLC控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)分析，引出了本課題采用的基于工業(yè)組態(tài)軟件的PLC仿真控制系統(tǒng)。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。利用組態(tài)軟件對(duì)PLC控制交通燈系統(tǒng)進(jìn)行仿真模擬,不僅可以看到PLC的整個(gè)控制過(guò)程,測(cè)試PLC的控制程序的正確與否,而且還可以提供一個(gè)可視性好、逼真的良好界面,加深了對(duì)課程的理解,激發(fā)了學(xué)習(xí)興趣,提高了理論水平，同時(shí)也為研究組態(tài)軟件與實(shí)際系統(tǒng)的結(jié)合提供了非常大的方便。畢業(yè)設(shè)計(jì)是大學(xué)課程中非常重要的一個(gè)環(huán)節(jié)，它是對(duì)我在大學(xué)所學(xué)知識(shí)的全面檢閱，也是對(duì)自己的自學(xué)能力的又一次檢驗(yàn)。我在認(rèn)真對(duì)待畢業(yè)設(shè)計(jì)的過(guò)程中，提高了自學(xué)能力和獨(dú)立完成設(shè)計(jì)的能力。參考文獻(xiàn)1 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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。因?yàn)橹拔覜](méi)有學(xué)過(guò)有關(guān)PLC的課程，也沒(méi)有接觸過(guò)組態(tài)軟件，正是在老師耐心的指導(dǎo)下，才使得本課題得以順利完成。在此向李澄非老師致以衷心的感謝！還有我要感謝我的同學(xué)和朋友們，他們?cè)谖易霎厴I(yè)設(shè)計(jì)的過(guò)程中給予我許多關(guān)心和幫忙，感謝他們！