【正文】 因為之前我沒有學過有關PLC的課程，也沒有接觸過組態(tài)軟件，正是在老師耐心的指導下，才使得本課題得以順利完成。我在認真對待畢業(yè)設計的過程中，提高了自學能力和獨立完成設計的能力。利用組態(tài)軟件對PLC控制交通燈系統(tǒng)進行仿真模擬,不僅可以看到PLC的整個控制過程,測試PLC的控制程序的正確與否,而且還可以提供一個可視性好、逼真的良好界面,加深了對課程的理解,激發(fā)了學習興趣,提高了理論水平，同時也為研究組態(tài)軟件與實際系統(tǒng)的結(jié)合提供了非常大的方便。然后通過對基于組態(tài)技術(shù)的PLC控制系統(tǒng)的介紹，以及對一般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)。內(nèi)容太少 本章小節(jié)本章介紹了運用組態(tài)王通過制作交通燈監(jiān)控畫面，建立數(shù)據(jù)庫和制作動畫連接等實現(xiàn)交通控制系統(tǒng)的仿真，并通過對組態(tài)王和可編程控制器的設備連接和配置，實現(xiàn)二者之間通訊。設計中時間繼電器的時間設置要考慮PLC設備的延時問題。如此交通燈控制程序通過鼠標操作圖形界面上各個按鈕，就能來控制PLC的運行情況?！保?，交通燈控制畫面停止時，“0”，此功能的實現(xiàn)是當事件描述為“\\本站點\X1停止==0”發(fā)生時，加入“\\本站點\輸入通道200=0。 系統(tǒng)運行將PLC通電，開關指向“RUN”狀態(tài)，打開歐姆龍的編程軟件CXProgrammer，把已經(jīng)編好的交通燈控制程序通過PLC與計算機專用的RS232電纜傳送到PLC，然后關閉CXProgrammer。利用設備配置向?qū)Ь涂梢酝瓿纱型ㄓ嵎绞降腎/O設備安裝，安裝過程簡單、方便。圖48 CQM1COM口參數(shù)設置然后在組態(tài)王瀏覽器目錄內(nèi)容顯示區(qū)內(nèi)雙擊所設COM口對應的“新建”圖標，會彈出“設備配置向?qū)А睂υ捒?。如圖47所示。如圖46所示。圖45 PLC仿真系統(tǒng)流程圖 設備連接利用PLC與計算機專用的RS232電纜，將PLC通過編程口與上位計算機串口（COM口）連接，進行串行通訊。 基于組態(tài)技術(shù)的PLC與計算機的通訊PLC與上位計算機的通訊可以利用高級語言編程來實現(xiàn)，但是用戶必須熟悉互連的PLC及PLC網(wǎng)絡采用的通訊協(xié)議，嚴格的按照通訊協(xié)議規(guī)定為計算機編寫通訊程序，其對用戶要求較高，而采用工控組態(tài)軟件實現(xiàn)PLC與上位計算機之間的通訊，則相對簡單，因為工控組態(tài)軟件中一般都提供了相關設備的通訊驅(qū)動程序，例如歐姆龍C系列PLC與工控組態(tài)軟件組態(tài)王之間可進行連接實現(xiàn)PLC與上位計算機之間的通訊[10]。在運行系統(tǒng)中選擇“畫面\打開”命令，從“打開畫面”窗口選擇“交通燈控制系統(tǒng)”畫面。圖44 制作動畫連接 運行和調(diào)試“交通燈控制系統(tǒng)”工程初步建立起來后，進入到運行和調(diào)試階段。一個圖形對象可以同時定義多個連接，組合成復雜的效果，以便滿足實際中任意的動畫顯示需要。只要把I/O變量連結(jié)到前面定義的外部設備上，就可以和組態(tài)軟件開發(fā)的仿真系統(tǒng)交換數(shù)據(jù)了。圖42 定義I/O設備 建立數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)庫是“組態(tài)王”軟件的核心部分，實驗項目要以動畫的形式反映在屏幕上，操作者在計算機前發(fā)布的指令也要迅速送實驗PLC上，所有這一切都是以實時數(shù)據(jù)庫為中介環(huán)節(jié)，所以說數(shù)據(jù)庫是聯(lián)系上位機和下位機的橋梁。只有在定義了外部設備之后，組態(tài)王才能通過I/O變量和它們交換數(shù)據(jù)。組態(tài)王的設備管理結(jié)構(gòu)列出已配置的與組態(tài)王通訊的各種I/O設備名，每個設備名實際上是具體設備的邏輯名稱，每一個邏輯設備名對應一個相應的驅(qū)動程序，以此與實驗設備相對應。交通燈控制系統(tǒng)如圖41所示。 組態(tài)王仿真交通燈控制系統(tǒng) 創(chuàng)建仿真顯示畫面在每個畫面上生成互相關聯(lián)的靜態(tài)或動態(tài)圖形對象。從以上可以看出，組態(tài)軟件具有實時多任務，接口開放，使用靈活，功能多樣，運行可靠的特點。當由組態(tài)軟件生成的應用系統(tǒng)投入運行后，與被控對象連接的I/O設備數(shù)據(jù)發(fā)生變化直接帶動被控對象的屬性變化。如何與采集控制設備間進行數(shù)據(jù)交換；使來自設備的數(shù)據(jù)與計算機圖形畫面上的各元素關聯(lián)起來；處理數(shù)據(jù)報警及系統(tǒng)報警；存儲歷史數(shù)據(jù)并支持歷史數(shù)據(jù)的查詢；各類報表的生成和打印輸出；未使用者提供靈活、多變的組態(tài)工具，可以適應不同應用領域的需求；最終生成的應用系統(tǒng)運行穩(wěn)定可靠；具有與第三方程序的接口，方便數(shù)據(jù)共享。組態(tài)軟件的使用者是自動化工程設計人員。 組態(tài)軟件的特點和功能組態(tài)軟件最突出的特點是實時多任務。通過建立一系列用戶數(shù)據(jù)文件，生成最終的圖形目標應用系統(tǒng)。組態(tài)的概念最早來自英文Configuration，其含義是使用軟件工具對計算機及軟件的各種資源進行配置，達到使計算機或軟件按照預先設置，自動執(zhí)行特定任務，滿足使用者要求的目的。使用觸摸屏作為PLC與操作人員之間的人機界面變得越來越廣泛。組態(tài)軟件甚至可用于智能大廈管理、會議室聲光控制、溫度調(diào)整等。（2）組態(tài)軟件的概念人機界面是在操作人員和機器設備之間作雙向溝通的橋梁，使用人機界于可以使機器的配線標準化、簡單化，同時也能減少PLC控制器所需的I/O點數(shù)，降低生產(chǎn)的成本，同時由于面板控制的小型化及高性能，相對的提高了整套設備的附加價值。組態(tài)軟件的出現(xiàn)，把用戶從這些困境中解脫出來，用戶可以利用組態(tài)軟件的功能，構(gòu)建一套最適合自己的應用系統(tǒng)。對應于原有的HMI(人機接口軟件，Human Machine Interface)的概念，組態(tài)軟件應該是一個使用戶能快速建立自己的HMI的軟件工具或開發(fā)環(huán)境。組態(tài)軟件是面向監(jiān)控與數(shù)據(jù)采集(Supervisor Control and Data Acquisition，SCADA)的軟件平臺工具，它們是在自動控制系統(tǒng)監(jiān)控層一級的軟件平臺和開發(fā)環(huán)境中，能以靈活多樣的組態(tài)方式(而不是編程方式)提供良好的用戶開發(fā)界面和簡捷的使用方法，其預先設置的各種軟件模塊可以非常容易地實現(xiàn)和完成監(jiān)控層的各項功能，并能同時支持各種硬件廠家的計算機和1/0設備，與高可靠的工控計算機和網(wǎng)絡系統(tǒng)結(jié)合，可向控制層和管理層提供軟、硬件的全部接口。這些優(yōu)勢主要體現(xiàn)在：PC技術(shù)保持了較快的發(fā)展速度，各種相關技術(shù)已趨成熟，由PC構(gòu)建的工業(yè)控制系統(tǒng)具有相對較低的擁有成本，PC的軟件資源和硬件資源豐富，軟件之間的互操作性強，基于PC的控制系統(tǒng)易于學習和使用，可以容易地得到技術(shù)方面的支持。組態(tài)軟件作為一種應用軟件，是隨著PC的興起而不斷發(fā)展的。 本章小節(jié)本章詳細介紹了可編程控制器在交通燈控制系統(tǒng)中的應用，從交通燈控制系統(tǒng)的控制要求，分析可編程控制器的I/O地址分配，研究它的硬件接線，并編制控制交通燈的梯形圖控制程序。整個運行循環(huán)的周期是55S，當TIM001計時完畢之后由其常開觸點閉合，啟動TIM002開始計時；同樣TIM002計時完畢之后由其常開觸點閉合，啟動TIM003開始計時；待TIM003計時完畢之后由其常開觸點閉合，啟動TIM004開始計時；最后當TIM004計時完畢正好是第55S時刻由TIM004的常閉觸點斷開一個掃描周期，以重啟TIM001定時器開始第二輪計時，如此周而復始不斷循環(huán)。、。 圖33 梯形圖圖34 交通燈時序圖程序的執(zhí)行過程可用圖34所示的時序波形圖形象地表達，由圖34不難看出：東西方向的綠、黃燈的點亮時間時刻和南北方向的紅燈點亮的時間時刻是完全相同的；同樣，東西方向的紅燈點亮的時間時刻也是和南北方向的綠、黃燈點亮的時間時刻是完全相同的。表32 PLC控制交通燈系統(tǒng)所用中間繼電器及定時器分配表中間繼電器部分定時器部分功用PLC中間繼電器地址編號功用PLC定時器編號及定時值啟動自鎖用200．00控制東西綠燈亮20S后閃爍3STIM 001 230控制東西綠燈亮、閃爍總時間200．01TIM 005 200控制東西綠燈亮時間200．02控制東西黃燈亮2STIM 002 20控制東西綠燈閃爍時間200．03控制南北綠燈亮25S后閃爍3STIM 003 280控制南北綠燈亮、閃爍總時間200．04TIM 006 250控制南北綠燈亮時間200．05控制南北黃燈亮2STIM 004 20控制南北綠燈閃爍時間200．06控制東西、南北綠燈閃爍255