【正文】 還要感謝身邊的同學莊金燕、王慧等同學，她們在設計過程中及論文的撰寫給予了一定的幫助。 他的幫助讓我順利的完成此次畢業(yè)設計， 在此祝愿他身體健康，全家幸福！ 在此還要 感謝 北京昆侖通態(tài)自動化軟件科技有限公司的技術支持 —— 陳董。同時也加深了對所學知識的掌握與了解，并且意識到理論聯(lián)系實際的重要性， 單 通過課本知識的理論學習是遠遠不夠的，只有通過 理論與實際相結(jié)合，實際操作中 發(fā)現(xiàn)自己的不足之處，這樣才能更好地對所學 知識深入 了解 并加以實際應用 。 在硬件電路制作過程中，確保電路無誤的情況下應當兼顧電路面板設計的整齊與布局合理。 MCGS 它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)絡等功能。對于倒計時顯示，分別利用字節(jié)左移位與字循環(huán)左移指令實現(xiàn)倒計時中的個位與十位的顯示。 在 本 次設計過程中， 在 指導老師的指導 下 ，設計內(nèi)容分別為硬件設計、軟件設計、組態(tài)設計、硬件電 路的制作及系統(tǒng)的整機調(diào)試。 圖 38 系統(tǒng)整機調(diào)試 圖 6 總結(jié) 在 經(jīng)過 本 次 基于組態(tài)技術的 PLC 交通燈控制系統(tǒng)設計 后 ， 學會了如何使用 PLC 去實現(xiàn)簡單的 系統(tǒng) 控制 、組態(tài)軟件 MCGS 的基本使用 、 優(yōu)點及觸摸屏的使用等 。 基于 觸摸屏的 十字路口交通 模擬運行 界面 過程 如圖 37 所示。工程下載設置如圖 36 所示。 PLC 程序 在線下載 過程 如圖 33所示。 由于 CPU224XPCN 上有兩個通信端口，可用一根 USBRS485 線連接計算機和 PLC，再用兩端均為 RS485 的通信線連接 PLC 與觸摸屏。 圖 29 設備窗口管理 圖 30 設備組態(tài)窗口 最后提示是否使用西門子默認通訊參數(shù)設置父設備，選擇 “是 ”即可。 圖 28 腳本程序編輯 建立 I/O 數(shù)據(jù)連接 MCGS 把實際外部設備分為獨立的設備、父設備和子設備三類，獨立的設備是指可獨立工作、完成特定數(shù)據(jù)輸入輸出功能的設備，如用于模擬量輸入輸出、數(shù)字量輸入輸出的 PC 接口卡等；父設備是本身不直接處理數(shù) 據(jù)輸入輸出的功能，但起到管理其他設備工作的設備，如串行口設備、IDCN893 的通訊卡等；子設備是本身具有處理數(shù)據(jù)輸入輸出的功能，但只有和對應的父設備一起才構(gòu)成完整工作系統(tǒng)的設備。設置如圖 27 所示 . 圖 27 垂直移動設置 對于南方向上的小車設置同北方向上 小車的設置，其表達式為“向上走”，但應注意“最大移動偏移量”為 500。即在“用戶窗口屬性設置”中的“循環(huán)腳本”，將循環(huán)時間設定為“ 100ms”。進入策略組態(tài)環(huán)境，新增一個策略行，并在工具箱中單擊“存盤數(shù)據(jù)瀏覽”拖放在其上。 圖 25 實時數(shù)據(jù)報表 （ 2） 歷 史數(shù)據(jù)報表 實時數(shù)據(jù)報表是從歷史數(shù)據(jù)庫中提取數(shù)據(jù)記錄，以一定的格式顯示數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)報表在工控系統(tǒng)中是必不可少的一部分，是整個工控系統(tǒng)的最終結(jié)果輸出。 圖 23 交通燈定時參數(shù)修改界面 若需要修改定時時間時，按下“十字路口監(jiān)控界面”中的“切換”按鈕，即可進入到修改界面。 (3) 七段數(shù)碼管的屬性設置 在工具箱中的“插入元件”中沒有七段數(shù)碼管，則應用工具箱中的“ 標簽 —— A”畫出七段數(shù)碼管的每一段。其中屬性設置和可見度設置分別如圖 2 22 所示。如圖 20 所示。 圖 18 動畫連接設置 圖 然后分別單擊三個信號燈，單擊“ ?”，選擇“根據(jù)采集信息生成”，對其進行變量選擇。在工具箱 “插入元件”中找出相應的交通燈，如圖 17 所示。設置如圖 16 所示。 南京曉莊學院 2020 屆本科畢業(yè)設計 15 圖 (a) 圖 (b) 圖 15 操作屬性設置圖 在對輸入信號變量選擇時，應注意將將所有的 I 變量改為 M 變量，再進行變量選擇。對于輸入信號 “ 啟動 ”和 “ 停止 ” 按鈕的設置，在工具箱中拖出兩個“標準按鈕”， 調(diào)整至合適的大小， 雙擊該按鈕即可對其屬性進行基本屬性和操作屬性設置。在窗口屬性設置中 將窗口名稱和窗口標題選項中的內(nèi)容改為“路口畫面”按“確認”按鈕確認。 圖 11 系統(tǒng)上位機封面 (3) “進入”按鈕的屬性設置 利用工具箱中的“標準按鈕”在界面中畫出標準按鈕，調(diào)整好適合大小后，雙擊進入該按鈕的屬性設置。 圖 9 組態(tài)環(huán)境圖 圖 10 窗口屬性設置 圖 將窗口名稱和窗口標題選項中的內(nèi)容改為“封面”按“確認”按鈕確認。并可在在線修改程序參數(shù)，有利于系統(tǒng)的性能發(fā)揮 [6]。個位運用的字節(jié)循環(huán)左移功能塊，而十位運用字節(jié)左移功能塊，所以在倒計數(shù)顯示結(jié)束時，要分別將其移位信號進行復位。 南京曉莊學院 2020 屆本科畢業(yè)設計 11 當在兩位數(shù)的顯示時，根據(jù)控制要求每個方向的一個工作周期為 60s，則倒計時應從 60、 5 557…… 直至 01為止。 (2) 倒計時顯示 南北向倒計時顯示程序由輸出繼電器 ? 和 ? 示，東西向倒計時顯示程序由輸出繼 電器 ? 和 ? 分別驅(qū)動個位和十位數(shù)碼管的顯示。 復位使 失電； 置 1 不僅使得輸出繼電器，即南北直行紅燈亮；還使得 T48 開始定時，定時時間為 30s。由 T101 與 T102 構(gòu)成1s 的閃爍秒脈沖，此時使得輸出繼電器 產(chǎn)生 3s 的閃爍效果。 置 1 之后， T45開始定時，定時時間為 14s；同時 得電使得 得電，即南北直行綠燈亮。當 置 1 后， T43 開始定時，定時時間為 10s；并且此時輸出繼電器 開始得電，即南北方向左行綠燈亮。當 T42 定時時間達到 30s之后，此時 T38 定時時間也達到了 50s,此時 T3 T42 常開均閉合，使得 置 1， 、 均復位。此時 T4T49 定時結(jié)束，二者常開均閉合，使得 、 置 1， 、 復位。 得電之后，不僅 T40 開始定時，定時時間為 3s；此時 T101 也開始定時，定時時間為 。并且 T37 開始定時，定時時間為 10s。 根據(jù)控制要求，其控制 程序 流程圖如圖 6 所示。黃燈熄滅之后紅燈開始維持亮 30s，同時東西方向左轉(zhuǎn)綠燈又開始工作，如此循環(huán)。 4 系統(tǒng)的軟件 設計 PLC 程序設計 控制 時序 要求 本系統(tǒng)假設東西方向、南北方向均為主干道。所以在軟件上，也可以避免傳統(tǒng)的工控機遭受病毒打擊的隱患。同時支持 U 盤導出。給人 以 視覺上的直觀認識。支持工業(yè)以太網(wǎng)與MODBUS_TCP 通訊等多種通訊方式。 表 2 TPC7062KX 的技術指標 TPC7062KX 技術 優(yōu)勢 （ 1）超前的技術優(yōu)勢 在硬件方面， TPC 主板應用的是最前沿的 ARM9 技術。 圖 (a) 圖 (b) 圖 5 TPC7062KX 觸摸屏 圖 TPC7062KX 功能 介紹 及 技術 指標 TPC7062KX是一套以嵌入式低功耗 CPU為核心（ ARM CPU，主頻 400MHz）的高性能嵌入式一南京曉莊學院 2020 屆本科畢業(yè)設計 7 體化觸摸屏。人機界面取代傳統(tǒng)控制面板功能，可節(jié)省 PLC 的 I/O 模塊 ； 觸摸屏界面中的按鈕開關，指示燈顯示等能隨時顯示 所需 重要訊息，以利于操作人員正確掌握機器狀況和避免錯誤， 并且 利于維修。 由表 1 可知，交通信號燈共需要 12 個輸出，數(shù)碼管共需要 28 個輸出，顯然實驗室提供的 CPU224XPCN 僅有 10 個輸出模塊不能滿足上述要求，故需要 2 個擴展模塊 EM223。 圖 2 系統(tǒng)設計的硬件 組成框圖 十字路口交通燈模型設計 根據(jù)現(xiàn)代城市十字路口交通燈的特點，本系統(tǒng) 十字路口交通燈模型 設計如圖 3 所 示。 經(jīng)過以上幾種方案對比，可知方案 3較為合理， 本課題 選擇 PLC 作為交通燈硬件控制部分。由于電路設計中使用部件分別有二進制同步計數(shù)器 、 觸發(fā)器 、 譯碼器等，集成芯片 分布管腳較多，實際布線復雜、易出錯，且不易維修與檢查。通過輸入 /輸出口線與外部設備及外圍芯片相連目前普遍使用的是 MCS51 系列單片機。簡單易學的 Basic 腳本語言與豐富的 MCGS策略構(gòu)件，能夠輕而易舉地開發(fā)出復雜的流程控制系統(tǒng) [2]。 MCGS 組態(tài)軟件的功能和特點 MCGS 組態(tài)軟件 是全中文、 可視化、面向窗口的組態(tài)開發(fā)界面，符合中國人的使用習慣和要求，真正的 32 位程序，可運行于 Microsoft Windows95/98/Me/NT/2020 等多種操作系統(tǒng)。 實時數(shù)據(jù)庫 是工程各個部分的數(shù)據(jù)交換與處理中心，它將 MCGS 工程的各個部分連接成有機的整體。主要的組態(tài)操作包括：定義工程的名稱，編制工程菜單，設計封面圖形，確定自動啟動的窗口，設定動畫刷新周期，指定數(shù)據(jù)庫存盤文件名稱及存盤時間等。用戶在MCGS 組態(tài)環(huán)境中完成動畫設計、設備連接、編寫控制流程、編制工程打印報表等全部組態(tài)工作后，生成擴展名為 .mcg 的工程文件，又稱為組態(tài)結(jié)果數(shù)據(jù)庫，其與 MCGS 運行環(huán)境一起，構(gòu)成了用戶應用系 統(tǒng)，統(tǒng)稱為 “工程 ”。 MCGS 組態(tài)軟件的系統(tǒng)構(gòu)成 組態(tài)軟件（以下簡稱 MCGS）由 “MCGS組態(tài)環(huán)境 ”和 “MCGS運行環(huán)境 ”兩個系統(tǒng)組成。 MCGS 具有操作簡便、可視性好、可維護性強、 高性能、高可靠性 、 配置靈活、組態(tài)方便 等突出特點 。 課題設計的 背景 交通燈是城市交通 有序運行 的重要指揮 信號 ，與人們?nèi)粘Ｉ蠲芮邢嚓P 。因此，改善和提高現(xiàn)有交通系統(tǒng)的效率已成為當務之急，而提高交通控制系統(tǒng)的效果更是重中之重。 關鍵字 ：交通燈； PLC； 組態(tài)技術 Abstract:With the development of urban transportation,people,vehicles and road relationship coordination management has attracted more and more people39?，F(xiàn)今，隨著 PLC技術的快速發(fā)展和廣泛應用 ,可編程邏輯控制器的功能 日益完善 ,小型化、價格低、可靠性高等特點在現(xiàn)代工業(yè)中的作用更加的突出，而在工業(yè)控制中，利用基于組態(tài)技術的人機界面控制，會使整個控制系統(tǒng)更加實用與便捷。面對城市日益擁擠的交通狀況，改善現(xiàn)有交通控制系統(tǒng)已成為當前人們 需要考慮的重要問題之一。 3．本論文中除引 文 外，所 有 實驗、數(shù)據(jù)和有關材料均是真實的。分類號： 學校代碼： 11460 學 號： 08409433 南京曉莊學院本科生畢業(yè)論文 基于組態(tài)技術的 PLC 交通燈控制系統(tǒng)設計 Design of traffic lights controlling system based on PLC amp。 4．本論文中除引 文 和致謝的內(nèi)容外，不包含其他人或其他機構(gòu)已經(jīng)發(fā)表或撰寫過的研究成果。一個人性化的 交通控制系統(tǒng)是現(xiàn)代社會隨著物流、出行等交通發(fā)展而產(chǎn)生的一套獨特的公共管理系統(tǒng)，它 可以有效的疏導交通流量，提高道路通行能力，抑制交通事故發(fā)生，同時對降低環(huán)境污染有著不可低估的作用。基于上述考慮， 本文根據(jù)城市交通燈控制原理，給出了基于 組態(tài)技術的 PLC交通燈控制系統(tǒng)的設計方案。s attention. Facing the increasingly heavy traffic in the city, improving existing traffic control system has bee one of the important problems that people need to consider. A personal traffic control system is in the modern society with logistics, travel and other transportation development producing a unique set of public management system. It can be effective to relieve traffic flow, improve road traffic capacity, inhibition of traffic accidents, and at the same time to reduce the pollution of the environment plays an evaluation function. To ensure the efficiency and security traffic order, in addition to make a series of the traffic rules, still must pass a certain scientific means to realization. With the development of social economy, some traditional based on d