基于PLC的交通燈組態(tài)畫面設計

基于PLC的交通燈組態(tài)畫面設計,基于,PLC,交通燈,組態(tài),畫面,設計 基于基于PLC的交通燈組態(tài)畫面設計的交通燈組態(tài)畫面設計導導導導 師師師師:馮馮馮馮 超超超超答辯人答辯人答辯人答辯人:張張張張 畫畫畫畫專專專專 業(yè)業(yè)業(yè)業(yè):自動化自動化自動化自動化無無憂憂PPTPPT整理整理發(fā)發(fā)布布選題意義選題意義 交通信號燈已有交通信號燈已有100100多年的歷史了。隨著交通的多年的歷史了。隨著交通的不斷發(fā)展和汽車化進程的加快，交通擁擠加劇，交通不斷發(fā)展和汽車化進程的加快，交通擁擠加劇，交通事故頻發(fā)，城市交通問題越來越引起人們的關注事故頻發(fā)，城市交通問題越來越引起人們的關注。城市交通控制系統(tǒng)是用于城市交通數(shù)據(jù)監(jiān)測、交城市交通控制系統(tǒng)是用于城市交通數(shù)據(jù)監(jiān)測、交通信號燈控制與交通疏導的計算機綜合管理系統(tǒng)，它通信號燈控制與交通疏導的計算機綜合管理系統(tǒng)，它是現(xiàn)代城市交通監(jiān)控指揮系統(tǒng)中最重要的組成部分。是現(xiàn)代城市交通監(jiān)控指揮系統(tǒng)中最重要的組成部分。所以，如何采用合適的控制方法，最大限度緩解城市所以，如何采用合適的控制方法，最大限度緩解城市的交通擁堵狀況，越來越成為交通運輸管理和城市規(guī)的交通擁堵狀況，越來越成為交通運輸管理和城市規(guī)劃部門亟待解決的主要問題。劃部門亟待解決的主要問題。無無憂憂PPTPPT整理整理發(fā)發(fā)布布本論文的主要工作本論文的主要工作u認識認識了解歐姆了解歐姆龍龍PLC，并，并繪繪制出系制出系統(tǒng)統(tǒng)的的組組成框成框圖圖。u使使用用組態(tài)王王6.53，根根據(jù)據(jù)梯梯形形圖，設計靜靜態(tài)畫畫面面，并并定定義外外部部設備和和數(shù)數(shù)據(jù)據(jù)變量量，進行行動態(tài)連接，最后美接，最后美觀靜靜態(tài)畫面。畫面。u調試動態(tài)畫面，使畫面，使組態(tài)畫面正常運行。畫面正常運行。無無憂憂PPTPPT整理整理發(fā)發(fā)布布系統(tǒng)的組成框圖系統(tǒng)的組成框圖 本系統(tǒng)主要是由歐姆龍本系統(tǒng)主要是由歐姆龍PLCPLC、組態(tài)王軟件構成、組態(tài)王軟件構成的，用組態(tài)王設置好靜態(tài)畫面，并與歐姆龍的，用組態(tài)王設置好靜態(tài)畫面，并與歐姆龍PLCPLC鏈接編譯成功，通過組態(tài)軟件的鏈接編譯成功，通過組態(tài)軟件的“啟動啟動”、“停停止止”按鈕來控制交通燈的運行與停止，并且交通按鈕來控制交通燈的運行與停止，并且交通燈的亮滅情況反映在組態(tài)畫面上。燈的亮滅情況反映在組態(tài)畫面上。啟動按鈕PLC停止按鈕組態(tài)王南北方向主干道交通燈東西方向主干道交通燈無無憂憂PPTPPT整理整理發(fā)發(fā)布布控制要求控制要求 當按下啟動按鈕后，信號燈系統(tǒng)開始工作，不同當按下啟動按鈕后，信號燈系統(tǒng)開始工作，不同顏色的信號燈按照一定的控制要求進行亮滅轉換，并顏色的信號燈按照一定的控制要求進行亮滅轉換，并周而復始地循環(huán)工作。當按下停止按鈕時，系統(tǒng)將停周而復始地循環(huán)工作。當按下停止按鈕時，系統(tǒng)將停止在初始狀態(tài)，所有信號燈都熄滅。止在初始狀態(tài)，所有信號燈都熄滅。啟動按鈕啟動按鈕I0.02，接通時，南北直行綠燈亮，接通時，南北直行綠燈亮10秒，秒，黃燈亮黃燈亮2秒，紅燈亮；南北左行綠燈亮秒，紅燈亮；南北左行綠燈亮10秒，黃燈亮秒，黃燈亮2秒，紅燈亮；東西直行燈亮秒，紅燈亮；東西直行燈亮10秒，黃燈亮秒，黃燈亮2秒，紅燈秒，紅燈亮，；東西左行燈亮亮，；東西左行燈亮10秒，黃燈亮秒，黃燈亮2秒，紅燈亮。周秒，紅燈亮。周而復始。而復始。無無憂憂PPTPPT整理整理發(fā)發(fā)布布組態(tài)王組態(tài)王6.53u 組態(tài)王王軟件是一種融件是一種融過程控制程控制設計、現(xiàn)場操作以及工廠操作以及工廠資源管理于一體的工源管理于一體的工業(yè)監(jiān)控控軟件。件。u采用采用組態(tài)王王軟件開件開發(fā)工工業(yè)監(jiān)控工程，可控工程，可以極大地增以極大地增強用用戶生生產(chǎn)控制能力、提高控制能力、提高工廠的生工廠的生產(chǎn)力和效率、提高力和效率、提高產(chǎn)品的品的質量、量、減少成本及原材料的消耗。它適用于從減少成本及原材料的消耗。它適用于從單一一設備的生的生產(chǎn)運運營管理和故障管理和故障診斷，斷，到網(wǎng)到網(wǎng)絡結構分布式大型集中構分布式大型集中監(jiān)控管理系控管理系統(tǒng)的開的開發(fā)。無無憂憂PPTPPT整理整理發(fā)發(fā)布布組態(tài)畫面設計組態(tài)畫面設計一、一、創(chuàng)建工程建工程無無憂憂PPTPPT整理整理發(fā)發(fā)布布組態(tài)畫面設計組態(tài)畫面設計二、定義外部設備二、定義外部設備無無憂憂PPTPPT整理整理發(fā)發(fā)布布組態(tài)畫面設計組態(tài)畫面設計設置串口置串口無無憂憂PPTPPT整理整理發(fā)發(fā)布布組態(tài)畫面設計組態(tài)畫面設計三、定三、定義數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)變量量數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)詞典中典中對數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)變量的量的設置置 無無憂憂PPTPPT整理整理發(fā)發(fā)布布組態(tài)畫面設計組態(tài)畫面設計 定定義指示燈指示燈“南北直南北直綠”變量量，變量量類型型為離散離散型型無無憂憂PPTPPT整理整理發(fā)發(fā)布布組態(tài)畫面設計組態(tài)畫面設計定定義倒倒計時，變量量類型型為I/O實數(shù)數(shù)無無憂憂PPTPPT整理整理發(fā)發(fā)布布組態(tài)畫面設計組態(tài)畫面設計四、制作四、制作圖形畫面形畫面靜靜態(tài)畫面主要通畫面主要通過工具箱來工具箱來繪制制無無憂憂PPTPPT整理整理發(fā)發(fā)布布組態(tài)畫面設計組態(tài)畫面設計五、建立五、建立動畫畫鏈接接（1）交通燈的）交通燈的動畫畫鏈接接無無憂憂PPTPPT整理整理發(fā)發(fā)布布組態(tài)畫面設計組態(tài)畫面設計（2）倒）倒計時動畫畫鏈接接 點點擊畫面上的畫面上的“倒倒計時”，彈出出“動畫畫連接接”對話框，框，單擊“模模擬值輸出出”，彈出出“模模擬值輸出出連接接”對話框，點框，點擊“？”，選擇倒倒計時T3，點，點擊“確定確定”即可。即可。無無憂憂PPTPPT整理整理發(fā)發(fā)布布組態(tài)畫面設計組態(tài)畫面設計（3）“啟啟動”“停止停止”按按鈕動畫畫鏈接接 點點擊其中的其中的“按下按下時”，輸入：入：BitSet(本本站點站點輸入入10通道通道,3,1);點點擊其中的其中的“彈起起時”，輸入：入：BitSet(本站點本站點輸入入10通道通道,3,0)無無憂憂PPTPPT整理整理發(fā)發(fā)布布組態(tài)畫面設計組態(tài)畫面設計六、動態(tài)畫面演示六、動態(tài)畫面演示無無憂憂PPTPPT整理整理發(fā)發(fā)布布致謝致謝 大學的學大學的學習生活即將生活即將結束。在此我束。在此我要感要感謝所有曾教所有曾教導和關心和關心過我的同學，我的同學，他他們在我的成在我的成長過程中程中給予了我很大的予了我很大的幫助。本文能幫助。本文能順利完成，要特利完成，要特別感感謝我我的指的指導老老師馮超老超老師，感，感謝各位老各位老師的的關心與幫助。關心與幫助。祝老師們：祝老師們：工作順利，心情愉快工作順利，心情愉快 本科畢業(yè)設計論文本科畢業(yè)設計論文題題 目目 基于 PLC 的交通燈組態(tài)畫面設計 專業(yè)名稱 自動化 學生姓名 張 畫 指導教師 馮 超 畢業(yè)時間 2014 年 6 月 西北工業(yè)大學明德學院本科畢業(yè)設計論文西北工業(yè)大學明德學院本科畢業(yè)設計論文畢業(yè) 任務書一、題目基于 PLC 的交通燈組態(tài)畫面設計二、指導思想和目的要求通過畢業(yè)設計，使學生對所學傳感器技術，轉換技術、機械基礎、自動控制原理、電子技術、PLC 原理與應用、組態(tài)軟件控制等的基本理論和基本知識加深理解和應用，掌握交通燈控制原理和控制方法，明確交通燈控制系統(tǒng)的設計步驟和方法，培養(yǎng)創(chuàng)新意識，增強動手能力，為今后的工作打下一定的理論和實踐基礎。 要求認真復習有關基礎理論和技術知識，認真對待每一個設計環(huán)節(jié)，全身心投入，認真查閱資料，仔細分析被控對象的工作原理、特性和控制要求，按計劃完成畢業(yè)設計各階段的任務，重視理論聯(lián)系實際，寫好畢業(yè)論文。三、主要技術指標 1了解并掌握交通燈的梯形圖。 2通過組態(tài)王軟件控制十字路口各個方向交通燈的實時亮滅以及倒計時的顯示。四、進度和要求 1第 13 周：布置畢業(yè)設計及英譯漢任務，學習組態(tài)軟件組態(tài)王V6.53。查閱資料，完成總體設計方案論證，確定控制系統(tǒng)框圖。 2第 4 周：研究交通燈的組成，各部分的工作原理。 3第 5 周：確定控制系統(tǒng)具體詳細的方案。 4第 67 周：對 PLC 進行點的分配，用梯形圖編程，組態(tài)王做上位監(jiān)控畫面。5第 89 周：實際調試，并按要求編寫論文初稿，交指導老師審閱修改。設計論文西北工業(yè)大學明德學院本科畢業(yè)設計論文西北工業(yè)大學明德學院本科畢業(yè)設計論文 6第 1011 周：修改論文第二稿。 7第 1213 周：定最終稿打印，復印，交評閱。 8第 1415 周：準備答辯，評閱，答辯。五、主要參考書及參考資料1 閻正. 城市地理信息系統(tǒng)標準化指南M. 北京：科學出版社.1998 2 王永華.現(xiàn)在電氣控制及 PLC 應用技術(第二版).北京：北京航空航天大學出版社.20083 李輝. S7-200PLC 編程原理與工程實訓（第一版）.北京：北京航空航天大學出版社.20074 盧京朝.自動控制原理.西安：西北工業(yè)大學出版社.20095 余孟嘗.數(shù)字電子技術基礎簡明教程.北京：高等教育出版社.20066 王立權等.可編程控制器原理及應用M. 哈爾濱：哈爾濱工程大學出版社.2004 7 亞控公司.6.5 初級培訓教程.北京：北京亞控科技發(fā)展有限公司.20078 馬小軍等.可編程控制器及其應用M. 南京：東南大學出版社.20079 何衍慶.可編程控制器原理及應用技巧M. 北京：化學工業(yè)出版社.200010易銘，李秀忠.PLC 控制的交通燈控制系統(tǒng)設計J. 工業(yè)控制計算機.2003西北工業(yè)大學明德學院本科畢業(yè)設計論文西北工業(yè)大學明德學院本科畢業(yè)設計論文學生 _張 畫_ 指導教師 _馮 超_ 系主任 _史儀凱 _ 西北工業(yè)大學明德學院本科畢業(yè)設計論文西北工業(yè)大學明德學院本科畢業(yè)設計論文I摘 要隨著社會的發(fā)展和人們的消費水平不斷的提高，私人車輛不斷的增加。人多、車多、道路少的交通狀況已經(jīng)很明顯了。所以采用有效的方法來控制交通燈是勢在必行的。PLC 具有結構簡單、編程方便、可靠性高等優(yōu)點，已廣泛用于工業(yè)過程的自動控制中。由于 PLC 具有對使用環(huán)境適應性強的特性，同時其內(nèi)部的定時器資源十分豐富，可對目前較為普遍使用的“漸進式”信號燈進行精確控制，特別對多岔路口的控制也可以方便地實現(xiàn)。因此本設計以歐姆龍 CP1H 系列 PLC為控制核心，根據(jù)預定的控制規(guī)律準備設計了一套簡單實用的城市交通燈控制系統(tǒng)的 PLC 控制方案，包括直行、左轉、右轉紅綠燈的控制。并用上位機組態(tài)軟件實現(xiàn)交通燈的實時監(jiān)控，監(jiān)控畫面包括交通燈信號的實時顯示以及倒計時顯示。關鍵詞：PLC，交通燈，控制系統(tǒng)，組態(tài)設計西北工業(yè)大學明德學院本科畢業(yè)設計論文西北工業(yè)大學明德學院本科畢業(yè)設計論文II西北工業(yè)大學明德學院本科畢業(yè)設計論文西北工業(yè)大學明德學院本科畢業(yè)設計論文IIABSTRACTSocial development, peoples consumption levels continue to increase, private vehicles is increasing. Of people, cars and more roads have less traffic status is obvious. Therefore, the adoption of effective methods to control traffic lights is imperative. PLC structure is simple, easy programming, high reliability, has been widely used for industrial process and location of the automatic control. The use of the PLC has the characteristics of environmental adaptability, while its internal timer resources are very rich, the current widespread use of the progressive signal for precise control, particularly control of multi-fork can be easily achieved. Therefore, the PLC is now increasingly used in traffic lights system. PLC also has a communications networking capabilities, the same signal on the road to form a unified LAN management, and can shorten the waiting time for vehicle traffic, to achieve scientific management. Therefore the design of the OMRON CP1H series PLC as control core, to design a set of simple and practical city traffic light control system PLC control scheme based on the control of scheduled rules, including the control of straight, turn left, turn right the traffic lights. Real time monitoring and PC configuration software implementation of traffic lights, including real timemonitoring picture display traffic signal lights and the countdown display. Keywords: PLC, traffic lights, control systems, configuration design 西北工業(yè)大學明德學院本科畢業(yè)設計論文西北工業(yè)大學明德學院本科畢業(yè)設計論文III目 錄第一章第一章 緒論緒論.5 1.1 選題的背景與意義.51.2 城市交通燈的現(xiàn)狀.61.3 本論文的主要工作.6第二章第二章 系統(tǒng)硬件設計系統(tǒng)硬件設計.7 2.1 系統(tǒng)的組成框圖.7 2.2 硬件選擇.72.3 可編程控制器簡介.82.3.1 PLC 的基本概念.82.3.2 PLC 的基本結構.82.3.3 PLC 的功能特點.92.3.4 PLC 的工作原理.92.3.5 PLC 的 I/O 響應時間.10第第三三章章 系統(tǒng)系統(tǒng)程序程序設計設計.12 3.1 軟件選擇.123.2 交通燈的控制過程.123.3 輸入點和輸出點的 I/O 分配 .133.4 梯形圖的解釋說明.14第四章第四章 組態(tài)畫面的設計組態(tài)畫面的設計.164.1 組態(tài)王軟件的概述.164.2 組態(tài)王與 I/O 設備 .174.3 交通燈的組態(tài)畫面設計過程.174.3.1 創(chuàng)建工程 .174.3.2 定義外部設備.184.3.3 定義數(shù)據(jù)變量.214.3.4 制作圖形畫面.234.3.5 建立動畫鏈接.254.3.6 動態(tài)畫面演示.29第五章第五章 系統(tǒng)調試系統(tǒng)調試.315.1 系統(tǒng)程序調試.315.2 系統(tǒng)硬件調試.315.3 聯(lián)機調試.32參考文獻參考文獻.33西北工業(yè)大學明德學院本科畢業(yè)設計論文西北工業(yè)大學明德學院本科畢業(yè)設計論文IV致謝致謝.34畢業(yè)設計小結畢業(yè)設計小結.35附錄附錄.36西北工業(yè)大學明德學院本科畢業(yè)設計論文西北工業(yè)大學明德學院本科畢業(yè)設計論文IV西北工業(yè)大學明德學院本科畢業(yè)設計論文西北工業(yè)大學明德學院本科畢業(yè)設計論文5第一章 緒論1.1 選題的背景與意義交通信號燈已有 100 多年的歷史了。過去的信號燈是由人工控制的，現(xiàn)在發(fā)展到自動控制，并由各個路口的各自為班發(fā)展到一條線或一個區(qū)域的聯(lián)動，這樣，車輛經(jīng)過的路口都可能會一路綠燈，大大提高了道路的交通效率。交通信號燈采用紅、黃、綠三種顏色，又叫紅綠燈。紅燈表示停止或禁止通行，綠燈表示通行，黃燈表示馬上要出現(xiàn)紅燈。車輛不能越過停車線，如果車輛已十分接近停車線而不能安全停車時，可以進入交叉路口。隨著交通的不斷發(fā)展和汽車化進程的加快，交通擁擠加劇，交通事故頻發(fā)，交通環(huán)境惡化，城市交通問題越來越引起人們的關注。人、車、路三者關系的協(xié)調，已成為交通管理部門需要解決的重要問題之一。交通問題不僅在發(fā)展中國家，就在發(fā)達國家也是一個令人困擾的嚴重問題。眾所周知，緩解交通擁擠的最直接和最有效辦法是提高路網(wǎng)的通信能力。但無論哪個國家的大城市，不可能無限制地修建道路，不論是資金因素還是土地因素，都限制了道路的無節(jié)制增長。因此，不可能通過無限制地修建道路難滿足日益增長的交通需求。與此同時，通過限制車輛增加削減交通需求也因受到客觀因素的制約而無法取得滿意的結果。事實上，由于交通系統(tǒng)是一個相當復雜的大系統(tǒng)，無論單獨從車輛方面考慮還是從道路方面考慮，都很難從根本上解決問題。城市交通控制系統(tǒng)是用于城市交通數(shù)據(jù)監(jiān)測、交通信號燈控制與交通疏導的計算機綜合管理系統(tǒng)，它是現(xiàn)代城市交通監(jiān)控指揮系統(tǒng)中最重要的組成部分。所以，如何采用合適的控制方法，最大限度利用好耗費巨資修建的城市高速道路，緩解主干道與匝道、城區(qū)同周邊地區(qū)的交通擁堵狀況，越來越成為交通運輸管理和城市規(guī)劃部門亟待解決的主要問題。西北工業(yè)大學明德學院本科畢業(yè)設計論文西北工業(yè)大學明德學院本科畢業(yè)設計論文61.2 城市交通燈的現(xiàn)況 在大、中城市，十字道口的紅綠燈是交通法規(guī)的無聲命令，是司機和行人的行為準則。十字道口的交通紅綠燈控制是保證交通安全和道路暢通的關鍵。當前，國內(nèi)大多數(shù)城市正在采用“自動”紅綠交通燈，它具有固定的“紅燈綠燈”轉換間隔，并自動切換。它們一般由“通行與禁止時間控制顯示、紅黃綠三色信號燈和方向指示燈”三部分組成。在交通燈的通行與禁止時間控制顯示中，通常要么東西、南北兩方向各 50 秒；要么根據(jù)交通規(guī)律，東西方向 60秒，南北方向 40 秒，時間控制都是固定的。交通燈的時間控制顯示，以固定時間值預先“固化”在單片機中，每次只是以一定周期交替變化。但是，實際上不同時刻的車輛流通狀況是十分復雜的，是高度非線性的、隨機的，還經(jīng)常受認為因素的影響。采用定時控制經(jīng)常造成道路有效應用時間的浪費，出現(xiàn)綠燈方向車輛較少，紅燈方向車輛積壓。其最大的缺陷就在于當路況發(fā)生變化時，不能滿足司機與路人的實際需要，輕者造成時間上的浪費，重者直接導致交通堵塞。1.3 本論文的主要工作1. 系統(tǒng)硬件設計認識了解歐姆龍 PLC，并繪制出系統(tǒng)的組成框圖。2. 系統(tǒng)程序設計選擇 CX-Programmer 作為編程軟件，根據(jù)交通燈的工作原理，繪制出流程圖，編寫梯形圖，并做I/0 分配。3. 組態(tài)畫面的設計使用組態(tài)王 6.53，根據(jù)梯形圖，設計組態(tài)畫面，并定義外部設備和數(shù)據(jù)變量，進行動態(tài)連接，最后美觀靜態(tài)畫面。4. 系統(tǒng)調試調試動態(tài)畫面，使組態(tài)畫面正常運行。西北工業(yè)大學明德學院本科畢業(yè)設計論文西北工業(yè)大學明德學院本科畢業(yè)設計論文7第二章 系統(tǒng)硬件設計2.1 系統(tǒng)的組成框圖控制系統(tǒng)結構圖如圖 2-1 所示。 圖 2-1 交通燈控制系統(tǒng)本系統(tǒng)主要是由歐姆龍 PLC、組態(tài)王軟件構成的，用組態(tài)王設置好靜態(tài)畫面，并與歐姆龍 PLC 鏈接編譯成功，通過組態(tài)軟件的“啟動” 、 “停止”按鈕來控制交通燈的運轉與停止，并且交通燈的亮滅情況反映在組態(tài)軟件上。2.2 硬件選擇本系統(tǒng)使用的 可編程控制器歐姆龍 CP1H 是用于實現(xiàn)高速處理和高功能的程序一體化型 PLC，以及若干發(fā)光二極管、電阻，導線。目前，CP1H 是日本歐姆龍新推出的整體式小型機，是一款性價比高、功能完備的通用控制器。其特點是結構緊湊，集成了開關量控制、模擬量控制、高速計數(shù)、4 軸高速脈沖輸出、串行通信等功能于一身，CP1H 指令豐富，采用任務編程方式，并支持功能塊編程方法使編程更加清楚、簡便。CP1H 取消了手持編程器配置，沒有通常的外設接口，取而代之的是 USB 端口。啟動開始按鈕PLC停止按鈕組態(tài)王南北方向主干道交通燈東西方向主干道交通燈西北工業(yè)大學明德學院本科畢業(yè)設計論文西北工業(yè)大學明德學院本科畢業(yè)設計論文82.3 可編程控制器簡介2.3.1 PLC 的基本概念可編程序控制器（PLC）是以微處理器為基礎，綜合了計算機技術、半導體集成技術、自動控制技術、數(shù)字技術和通信網(wǎng)絡技術發(fā)展起來的一種通用工業(yè)自動控制裝置。它面向控制過程、面向用戶、適應工業(yè)環(huán)境、操作方便、可靠性高、成為現(xiàn)代工業(yè)控制的三大支柱（機器人技術、CAD/CAM 技術和 PC技術）之一。PLC 裝置已成為自動化系統(tǒng)的基本裝置。2.3.2 PLC 的基本結構可編程邏輯控制器實質是一種專用于工業(yè)控制的計算機，其硬件結構基本上與微型計算機相同，基本構成為：1. 電源可編程邏輯控制器的電源在整個系統(tǒng)中起著十分重要的作用。如果沒有一個良好的、可靠的電源系統(tǒng)是無法正常工作的，因此，可編程邏輯控制器的制造商對電源的設計和制造也十分重視。一般交流電壓波動在+10%(+15%)范圍內(nèi)，可以不采取其它措施而將 PLC 直接連接到交流電網(wǎng)上去2. 中央處理單元(CPU)中央處理單元(CPU)是可編程邏輯控制器的控制中樞。它按照可編程邏輯控制器系統(tǒng)程序賦予的功能接收并存儲從編程器鍵入的用戶程序和數(shù)據(jù)；檢查電源、存儲器、I/O 以及警戒定時器的狀態(tài)，并能診斷用戶程序中的語法錯誤。當可編程邏輯控制器投入運行時，首先它以掃描的方式接收現(xiàn)場各輸入裝置的狀態(tài)和數(shù)據(jù)，并分別存入 I/O 映象區(qū)，然后從用戶程序存儲器中逐條讀取用戶程序，經(jīng)過命令解釋后按指令的規(guī)定執(zhí)行邏輯或算數(shù)運算的結果送入 I/O 映象區(qū)或數(shù)據(jù)寄存器內(nèi)。等所有的用戶程序執(zhí)行完畢之后，最后將 I/O 映象區(qū)的各輸出狀態(tài)或輸出寄存器內(nèi)的數(shù)據(jù)傳送到相應的輸出裝置，如此循環(huán)運行，直到停止運行。3. 存儲器存放系統(tǒng)軟件的存儲器稱為系統(tǒng)程序存儲器。 4. 輸入輸出接口電路西北工業(yè)大學明德學院本科畢業(yè)設計論文西北工業(yè)大學明德學院本科畢業(yè)設計論文9（1） 現(xiàn)場輸入接口電路由光耦合電路和微機的輸入接口電路，作用是可編程邏輯控制器與現(xiàn)場控制的接口界面的輸入通道。（2）現(xiàn)場輸出接口電路由輸出數(shù)據(jù)寄存器、選通電路和中斷請求電路集成，作用可編程邏輯控制器通過現(xiàn)場輸出接口電路向現(xiàn)場的執(zhí)行部件輸出相應的控制信號。5. 功能模塊如：計數(shù)、定位等功能模塊。6. 通信模塊2.3.3 PLC 的功能特點可編程邏輯控制器具有以下鮮明的特點： 1. 使用方便，編程簡單 2. 功能強，性能價格比高 3. 硬件配套齊全，用戶使用方便，適應性強 4. 可靠性高，抗干擾能力強2.3.4 PLC 的工作原理PLC 采用循環(huán)掃描的工作方式，其掃描過程如圖 2-2 所示。西北工業(yè)大學明德學院本科畢業(yè)設計論文西北工業(yè)大學明德學院本科畢業(yè)設計論文10圖 2-2 PLC 循環(huán)掃描工作方式這個工作過程分為內(nèi)部處理、通信操作、程序輸入處理、程序執(zhí)行、程序輸出幾個階段。全過程掃描一次所需的時間稱為掃描周期。內(nèi)部處理階段，PLC 檢查 CPU 模塊的硬件是否正常，復位監(jiān)視定時器等。在通信操作服務階段，PLC 與一些智能模塊通信、響應編程器鍵入的命令，更新編程器的顯示內(nèi)容等，當 PLC 處于停(STOP)狀態(tài)時，只進行內(nèi)部處理和通信服務操作等內(nèi)容。在 PLC處于運行(RUN)狀態(tài)時，從內(nèi)部處理、通信操作、程序輸入、程序執(zhí)行、程序輸出，一直循環(huán)掃描工作。1. 輸入處理 輸入處理也叫輸入采樣。在此階段，順序讀入所有輸入端子的通斷狀態(tài)，并將讀入的信息存入內(nèi)存中所對應的映像寄存器。在此輸入映像寄存器被刷新接著進入程序執(zhí)行階段。在程序執(zhí)行時，輸入映像寄存器與外界隔離，即使輸入信號發(fā)生變化，其映像寄存器的內(nèi)容也不發(fā)生變化，只有在下一個掃描周期的輸入處理階段才能被讀入信息。2. 程序執(zhí)行西北工業(yè)大學明德學院本科畢業(yè)設計論文西北工業(yè)大學明德學院本科畢業(yè)設計論文11 根據(jù) PLC 梯形圖程序掃描原則，按先左后右先上后下的步序，逐句掃描，執(zhí)行程序。但遇到程序跳轉指令，則根據(jù)跳轉條件是否滿足來決定程序的跳轉地址。從用戶程序涉及到輸入輸出狀態(tài)時，PLC 從輸入映像寄存器中讀出上一階段采入的對應輸入端子狀態(tài)，從輸出映像寄存器讀出對應映像寄存器的當前狀態(tài)，根據(jù)用戶程序進行邏輯運算，運算結果再存入有關器件寄存器中，對每個器件而言，器件映像寄存器中所寄存的內(nèi)容，會隨著程序執(zhí)行過程而變化。3. 程序處理 程序執(zhí)行完以后，將輸出映像寄存器，即器件映像寄存器中的 Y 寄存器的狀態(tài)，在輸出處理階段轉存到輸出鎖存器，通過隔離電路，驅動功率放大電路，使輸出端子向外界輸出控制信號，驅動外部負載。2.3.5 PLC 的 I/O 響應時間1. 響應時間是設計 PLC 控制系統(tǒng)時應了解的一個重要參數(shù)（1） 輸入電路濾波時間，它由 RC 濾波電路和時間常數(shù)決定。改變時間常數(shù)可可調整輸入延遲時間；（2） 輸出電路的滯后時間，它與輸出電路的輸出方式有關；（3） PLC 循環(huán)掃描的工作方式；（4） PLC 對輸入采樣、輸出刷新的集中處理方式；（5） 用戶程序中語句的安排。2. 短響應時間如果在一個掃描周期剛剛結束之前收到一個輸入信號，在下一個掃描周期進入輸入采樣階段，這個輸入信號就被采樣，使輸入更新，這時響應時間最短。最短響應時間=輸入延遲時間+一個掃描周期+輸出延遲時間3. 長響應時間如果收到的一個輸入信號經(jīng)輸入延遲后，剛好錯過 I/O 刷新時間，在該掃描周期內(nèi)這個輸入信號無效，要到下一個掃描周期輸入采樣階段才被讀入，使輸入更新，這時響應時間最長。最長響應時間=輸入延遲時間+兩個掃描時間+輸出延遲時間以上是一般的 PLC 的工作原理，但在現(xiàn)代出現(xiàn)的比較先進的 PLC 中，輸西北工業(yè)大學明德學院本科畢業(yè)設計論文西北工業(yè)大學明德學院本科畢業(yè)設計論文12入映像刷新循環(huán)、程序執(zhí)行循環(huán)和輸出映像刷新循環(huán)已經(jīng)各自獨立的工作，提高了 PLC 的執(zhí)行效率。在實際的工控應用之中，編程人員應當知道以上的工作原理，才能編寫出質量好、效率高的工藝程序。第三章 系統(tǒng)程序設計3.1 軟件選擇本系統(tǒng)的設計使用了 CX-Programmer 軟件，此軟件適用于 C、CV、CS1 等系列 PLC。它可完成用戶程序的建立、編輯、檢查、調試及監(jiān)控，同時還具有完善的維護等功能，使得程序的開發(fā)機系統(tǒng)的維護更為簡單、快捷，同時，使用Windows 環(huán)境下的各種工具可同時在不同程序之間剪切或粘貼程序語句或其他數(shù)據(jù)。易于使用的 windows 工具將毫不費力地開始設計和開發(fā)工作。西北工業(yè)大學明德學院本科畢業(yè)設計論文西北工業(yè)大學明德學院本科畢業(yè)設計論文13此軟件可用梯形圖、指令表、順序功能圖等來創(chuàng)建 PLC 的程序，并可將程序儲存為文件，用打印機打印出來。同時，CX-Programmer 可給編程元件、程序塊建立注釋，方便用戶對程序的理解，還可設置寄存器數(shù)據(jù)。通過串行接口，用戶可將編好的程序與 PLC 進行通訊、文件傳送，實現(xiàn)監(jiān)控功能，從而進行各種測試調試工作。3.2 交通燈的控制過程信號燈受開始及停止按鈕的控制，當按下開始按鈕后，信號燈系統(tǒng)開始工作，模擬現(xiàn)實交通燈的運轉規(guī)律，不同顏色的信號燈按照一定的控制要求進行亮滅轉換，并周而復始地循環(huán)工作。當按下停止按鈕時，系統(tǒng)將停止在初始狀態(tài)，所有信號燈都熄滅。 控制要求：啟動按鈕 I0.02，接通時，南北直行綠燈亮 10 秒，黃燈亮 2 秒，紅燈亮；南北左行綠燈亮 10 秒，黃燈亮 2 秒，紅燈亮；東西直行燈亮 10 秒，黃燈亮 2秒，紅燈亮， ；東西左行燈亮 10 秒，黃燈亮 2 秒，紅燈亮。周而復始。信號燈的工作示意圖如圖 3-1 所示，在東西南北方向均安裝信號燈，分為紅，黃，綠三種顏色。西北工業(yè)大學明德學院本科畢業(yè)設計論文西北工業(yè)大學明德學院本科畢業(yè)設計論文14圖 3-1 交通燈的控制 規(guī)律3.3 輸入點和輸出點的I/O 分配根據(jù)本設計的控制要求，本設計使用了 2 個輸入點和 14 個輸出點，具體輸入、輸出分配如表 3-1 所示。表3-1 輸入輸出分配表西北工業(yè)大學明德學院本科畢業(yè)設計論文西北工業(yè)大學明德學院本科畢業(yè)設計論文15輸入/輸出點分配輸入信號 輸出信號名稱輸入點編號名稱輸出點編號啟動按鈕I0.02南北左紅100.05停止按鈕I0.03東西直綠100.06東西直黃100.07輸出信號東西直紅101.00名稱輸出點編號東西左綠101.01南北直綠100.00東西左黃101.02南北直黃100.01東西左紅101.03南北直紅100.02南北右綠101.06南北左綠100.03東西右綠101.07南北左黃100.043.4 梯形圖的解釋說明 系統(tǒng)的啟動和停止按鈕分別為 I0.02，I0.03，當啟動按鈕接通后，P_First_Cycle 第一次循環(huán)標志來接通 W10.00，根據(jù)交通燈要求，按照流程圖編寫，進入下一步，系統(tǒng)正常運行。如圖 3-2 所示。圖 3-2 停止啟動梯形圖西北工業(yè)大學明德學院本科畢業(yè)設計論文西北工業(yè)大學明德學院本科畢業(yè)設計論文16這是交通燈復位置位功能，當 W0.02，TOOO1開通時，SET W1.01置位1，南北直行紅燈亮，RSET W1.02復位0，南北左行紅燈滅。于此同時，W0.03也接通，在南北直行紅燈亮的同時，南北左行紅燈滅，南北左行綠燈亮。如圖3-3所示。圖3-3 復位置位梯形圖這里是停止功能圖，我使用的語言指令是 RSTA 100 &0 &8,RSTA 101 &0 &8該指令的作用功能是：當停止 I0.03輸入點接通時，把100.00輸出點開始，后八位復位0，同理，101.00輸出點后八位也復位0，所有燈滅。如圖3-4所示。圖3-4 停止梯形圖西北工業(yè)大學明德學院本科畢業(yè)設計論文西北工業(yè)大學明德學院本科畢業(yè)設計論文17第四章 組態(tài)畫面的設計4.1 組態(tài)王軟件的概述 組態(tài)王軟件是一種通用的工業(yè)監(jiān)控軟件，它融過程控制設計、現(xiàn)場操作以及工廠資源管理于一體，將一個企業(yè)內(nèi)部的各種生產(chǎn)系統(tǒng)和應用以及信息交流匯集在一起，實現(xiàn)最優(yōu)化管理。它基于 Microsoft Windows XP/NT/2000操作系統(tǒng)，用戶可以在企業(yè)網(wǎng)絡的所有層次的各個位置上都可以及時獲得系統(tǒng)的實時信息。采用組態(tài)王軟件開發(fā)工業(yè)監(jiān)控工程，可以極大地增強用戶生產(chǎn)控制能力、提高工廠的生產(chǎn)力和效率、提高產(chǎn)品的質量、減少成本及原材料的消耗。它適用于從單一設備的生產(chǎn)運營管理和故障診斷，到網(wǎng)絡結構分布式大型集中監(jiān)控管理系統(tǒng)的開發(fā)。組態(tài)王軟件結構由工程管理器、工程瀏覽器及運行系統(tǒng)三部分構成。工程管理器：工程管理器用于新工程的創(chuàng)建和已有工程的管理，對已有的工程進行搜索、添加、備份、恢復以及實現(xiàn)數(shù)據(jù)詞典的導入和導出等功能。工程瀏覽器：工程瀏覽器是一個工程開發(fā)設計工具，用于創(chuàng)建監(jiān)控畫面、監(jiān)控的設備及相關變量、動畫鏈接、命令語言以及設定運行系統(tǒng)配置等的系統(tǒng)組態(tài)工具。運行系統(tǒng)：工程運行界面，從采集設備中獲得通訊數(shù)據(jù)，并依據(jù)工程瀏覽器的動畫設計顯示動態(tài)畫面，實現(xiàn)人與控制設備的交互操作。通常情況下，建立一個應用工程大致可分為以下幾個步驟：第一步：創(chuàng)建新工程為工程創(chuàng)建一個目錄用來存放與工程相關的文件。第二步：定義硬件設備并添加工程變量添加工程中需要的硬件設備和工程中使用的變量，包括內(nèi)存變量和 I/O 變量。第三步：制作圖形畫面并定義動畫連接西北工業(yè)大學明德學院本科畢業(yè)設計論文西北工業(yè)大學明德學院本科畢業(yè)設計論文18按照實際工程的要求繪制監(jiān)控畫面并使靜態(tài)畫面隨著過程控制對象產(chǎn)生動態(tài)效果。第四步：編寫命令語言通過腳本程序的編寫以完成較復雜的操作上位控制。第五步：進行運行系統(tǒng)配置對運行系統(tǒng)、報警、歷史數(shù)據(jù)記錄、網(wǎng)絡、用戶等進行設置，是系統(tǒng)完成用于現(xiàn)場前的必備工作。第六步：保存工程并運行4.2 組態(tài)王與 I/O 設備組態(tài)王軟件作為一個開放型的通用工業(yè)監(jiān)控軟件，支持與國內(nèi)外常見的PLC、職能模塊、智能儀表、變頻器、數(shù)據(jù)采集板卡等（如：西門子 PLC、莫迪康 PLC、歐姆龍 PLC、三菱 PLC、研華模塊等等）通過常規(guī)通訊接口（如串口方式、USB 接口方式、以太網(wǎng)、總線、GPRS 等）進行數(shù)據(jù)通訊。組態(tài)王軟件與 IO 設備進行通訊一般是通過調用*.dll 動態(tài)庫來實現(xiàn)的，不同的設備、協(xié)議對應的不同的動態(tài)庫。工程開發(fā)人員無需關心復雜的動態(tài)庫代碼及設備通訊協(xié)議，只須使用組態(tài)王提供的設備定義向導，即可定義工程中使用的 I/O 設備，并通過變量的定義實現(xiàn)與 I/O 設備的關聯(lián)，對用戶來說既簡單又方便。4.3 交通燈的組態(tài)畫面設計過程4.3.1 創(chuàng)建工程雙擊“組態(tài)王 6.53”圖標，進入“組態(tài)王工程管理器”界面，點擊工程管理器上的“新建” 圖標，彈出“新建工程向導之一” ，點擊“下一步”執(zhí)行下一步操作，彈出“新建工程向導之二” ，選擇要保存工程文件的路徑， 點擊“下一步”進入“新建工程向導之三” ，在“工程名稱”處寫上“交通燈” （組態(tài)王中的工程名稱是唯一的，不能重名） ，點擊“完成”按鈕，這時會提示 “是否將新建的工程設為組態(tài)王當前工程” ，選擇是，則該工程就被作為當前工程使用，雙擊當前的工程，進入工程瀏覽器點擊工具欄中的“開發(fā)”圖標。如圖 4-1 所示。西北工業(yè)大學明德學院本科畢業(yè)設計論文西北工業(yè)大學明德學院本科畢業(yè)設計論文19圖 4-1 新建工程命名4.3.2 定義外部設備組態(tài)王把那些需要與之交換數(shù)據(jù)的硬件設備或軟件程序都作為外部設備使用。外部硬件設備通常包括 PLC、儀表、模塊、變頻器、板卡等；外部軟件程序通常指包括 DDE、OPC 等服務程序。按照計算機和外部設備的通訊連接方式，則分為：串行通信、以太網(wǎng)、專用通信網(wǎng)等。要用組態(tài)軟件進行實時監(jiān)控首先要完成通訊連接，由于本系統(tǒng)采用的是PLC 與組態(tài)王之間的通訊，因此將 PLC 的生產(chǎn)廠家、設備名稱、通訊方式等填入相應的對話框即可。與組態(tài)王連接的 I/O 設備的通訊參數(shù)如下圖。一定要注意組態(tài)軟件的各個通訊端口要與 PLC 的各個通訊端口保持一致。1. 在組態(tài)王工程瀏覽器樹型目錄中，選擇設備，在右邊的工作區(qū)中出現(xiàn)了“新建”圖標，雙擊“新建”圖標，彈出“設備配置向導”對話框，如圖 4-2所示。西北工業(yè)大學明德學院本科畢業(yè)設計論文西北工業(yè)大學明德學院本科畢業(yè)設計論文20圖4-2 選擇硬件設備 2. 在上述對話框選擇歐姆龍?zhí)峁┑摹癈 Series”的“HostLink”項后單擊“下一步”彈出對話框。3. 為仿真 PLC 設備取一個名稱“新 IO 設備” ，單擊“下一步”彈出連接串口對話框，如圖4-3所示。西北工業(yè)大學明德學院本科畢業(yè)設計論文西北工業(yè)大學明德學院本科畢業(yè)設計論文21圖4-3 選擇串行通信口4. 為設備選擇連接的串口為 COM1，單擊“下一步”彈出設備地址對話如圖4-4所示。圖4-4 設置地址5. 此處填寫設備地址為0，單擊“下一步” ，彈出通訊參數(shù)對話框，如圖4-5所示。 西北工業(yè)大學明德學院本科畢業(yè)設計論文西北工業(yè)大學明德學院本科畢業(yè)設計論文22圖4-5 設置恢復間隔6. 設置通信故障恢復參數(shù)（一般情況下使用系統(tǒng)默認設置即可） 。單擊“下一步”系統(tǒng)彈出信息總結對話框，檢查各項設置是否正確，確認無誤后，單擊“完成” 。7. 設備定義完成后，可在 Com1項下看到新建的設備“新 IO 設備” ，雙擊Com1口，彈出串口通訊參數(shù)設置對話框，如圖4-6所示。圖4-6 設置串口4.3.3 定義數(shù)據(jù)變量數(shù)據(jù)庫是組態(tài)王的核心部分，在畫面運行系統(tǒng)運行時，它含有全部數(shù)據(jù)變量的當前值。變量在畫面制作系統(tǒng)組態(tài)王畫面開發(fā)系統(tǒng)中定義，定義時要指定變量名和變量類型，某些類型的變量還需要一些附加信息。數(shù)據(jù)變量的集合稱為數(shù)據(jù)詞典。變量定義是在“變量屬性”對話框中進行的。組態(tài)王提供的數(shù)據(jù)庫是一個實時數(shù)據(jù)庫。變量類型有基本變量類型和特殊變量類型。其中變量的基本類型又分為內(nèi)存變量和 I/O 變量。內(nèi)存變量是用戶定義在系統(tǒng)內(nèi)部的變量。用于存放計算機處理的中間值，以及系統(tǒng)仿真的模擬量等。內(nèi)存變量又分為內(nèi)存離散型變量、內(nèi)存整數(shù)型變量、內(nèi)存實數(shù)型變量、內(nèi)存字符串型變量四種。西北工業(yè)大學明德學院本科畢業(yè)設計論文西北工業(yè)大學明德學院本科畢業(yè)設計論文23本次設計中數(shù)據(jù)庫分別涉及十六個內(nèi)存離散變量和八個 I/O 實型變量，以及一個輸入 I/O 整型變量 CIO00，兩個輸出 I/O 整型變量 CIO100，CIO101。其中內(nèi)存離散變量分別為各路口的交通指示燈和“啟動”、“停止”按鈕，I/O 實型變量分別為各個路口交通燈的定時器。數(shù)據(jù)詞典中對數(shù)據(jù)變量的設置如圖 4-7 所示。圖4-7 數(shù)據(jù)庫本設計中指示燈的定義類似，以“南北直綠”為例，如圖4-8所示。指示燈的變量類型為“內(nèi)存離散” 。圖4-8 定義指示燈“南北直綠”變量西北工業(yè)大學明德學院本科畢業(yè)設計論文西北工業(yè)大學明德學院本科畢業(yè)設計論文24本設計中倒計時的變量定義類似，以倒計時 T1為例，如圖4-9所示。倒計時的變量類型為“I/O 實數(shù)” ，連接設備為“新 IO 設備” ，寄存器為“TIM1” ，數(shù)據(jù)類型為“BCD” ，讀寫屬性“讀寫” 。圖4-9 定義倒計時4.3.4 制作圖形畫面畫面是監(jiān)控在線環(huán)境，沒有它無法顯示數(shù)據(jù)，也無法進行任何操作。構造的畫面需要按系統(tǒng)監(jiān)控及數(shù)據(jù)采集而定。1.在工程瀏覽器左側的“工程目錄顯示區(qū)”中選擇“畫面”選項，在右側視圖中雙擊“新建”圖標，彈出新畫面對話框，如圖 4-10 所示。西北工業(yè)大學明德學院本科畢業(yè)設計論文西北工業(yè)大學明德學院本科畢業(yè)設計論文25 圖4-10 新建畫面2. 組態(tài)王中的靜態(tài)畫面主要是通過圖 4-11 的工具箱繪制的。 圖 4-11 工具箱使用工具箱可以在畫面中繪制各種元素。單擊文本工具可輸入文字，在圖庫菜單中可選擇指示燈等圖素。3. 選擇“圖庫”菜單中“打開圖庫”命令打開圖庫管理器，如圖4-12所示。圖4-12 畫面圖庫-指示燈的建立本人設計的畫面是一個具有六車道通車能力的十字路口，每個路口都配有一組交通燈，每組交通燈都配有倒計時功能。畫面的右側有“啟動” 、 “停止”按鈕以及“系統(tǒng)退出”按鈕。組態(tài)畫面靜態(tài)圖如圖4-13所示。西北工業(yè)大學明德學院本科畢業(yè)設計論文西北工業(yè)大學明德學院本科畢業(yè)設計論文26圖4-13 組態(tài)畫面靜態(tài)圖4.3.5 建立動畫鏈接建立動畫連接是指在畫面的圖形對象與數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)變量之間建立的一種關系，當變的值改變時，在畫面上以圖形對象的動畫效果表示出來?；蛘哂绍浖褂谜咄ㄟ^控制或改變 PC 屏幕上的圖形對象，發(fā)布命令（改變數(shù)據(jù)變量的值） ，去控制下位機的動作。即 PLC 控制程序和組態(tài)監(jiān)控程序共同參與對電梯的控制。組態(tài)王提供了多種動畫連接類型，有屬性變化、文本色變化位置與大小變化、值輸出、值輸入、特殊、滑動桿輸入、命令語言等七大類共 21 種動畫連接方式。交通指示燈動畫鏈接如圖4-14所示。西北工業(yè)大學明德學院本科畢業(yè)設計論文西北工業(yè)大學明德學院本科畢業(yè)設計論文27圖4-14 交通指示燈動畫鏈接倒計時動畫連接類似，以倒計時 T3為例，如圖4-18所示，點擊畫面上的“倒計時” ，彈出“動畫連接”對話框，單擊“模擬值輸出” ，彈出“模擬值輸出連接”對話框，點擊“？” ，在如圖4-19中，選擇倒計時 T3，點擊“確定”即可。西北工業(yè)大學明德學院本科畢業(yè)設計論文西北工業(yè)大學明德學院本科畢業(yè)設計論文28圖4-18 定時器模擬值輸出連接圖4-19 選擇變量倒計時隱含連接如圖4-20所示，點擊畫面上的“倒計時” ，彈出“動畫連接”對話框，單擊“隱含” ，彈出“隱含連接”對話框，點擊“？”在數(shù)據(jù)庫選擇對應的指示燈，點擊“確定”即可。西北工業(yè)大學明德學院本科畢業(yè)設計論文西北工業(yè)大學明德學院本科畢業(yè)設計論文29圖4-20定時器隱含連接在設置好基本的動作變量后，我開始制作整個設計的動畫部分，首先繪制了啟動按鈕和停止按鈕。給啟動按鈕進行命令語言連接，如圖 4-21 所示，點擊其中的“按下時” ，輸入：BitSet( 本站點輸入 10 通道,3,1 ); 點擊其中的“彈起時” ，輸入：BitSet( 本站點輸入 10 通道,3,0 ); 在運行界面中按下啟動按鈕時交通燈開始運行。西北工業(yè)大學明德學院本科畢業(yè)設計論文西北工業(yè)大學明德學院本科畢業(yè)設計論文30圖4-21 啟動按鈕的動畫鏈接給停止按鈕進行動態(tài)連接，點擊其中的“按下時” ，輸入：BitSet( 本站點輸入 10 通道,4, 1); 點擊其中的“彈起時” ，輸入：BitSet( 本站點輸入 10 通道,4,0 ); 當切換到運行界面按下停止按鈕時交通燈停止工作。 給退出系統(tǒng)按鈕設置，選擇工具箱中的按鈕繪制工具，在畫面上畫一個按鈕，選中按鈕并單擊鼠標右鍵，在彈出的下拉菜單中執(zhí)行“字符串替換”命令，設置按鈕文本為：系統(tǒng)退出。雙擊按鈕，彈出動畫連接對話框，在此對話框中選擇“彈起時”選項，彈出命令語言編輯框，在編輯框中輸入如下命令語言：Exit(0);4.3.6 動態(tài)畫面演示打開機箱，連接電源，在 CX-Programmer7.3 中調試梯形圖程序，傳入 PLC機箱。在組態(tài)王 6.53 的畫面開發(fā)系統(tǒng)的菜單欄中單擊文件“全部存” 、 “切換到 view” ，進入演示畫面，打開“交通燈” ，進入運行系統(tǒng)。 以下是交通燈運行的部分畫面 南北直行方向綠燈亮，可以直行；南北左轉方向紅燈亮，禁止左轉。東西西北工業(yè)大學明德學院本科畢業(yè)設計論文西北工業(yè)大學明德學院本科畢業(yè)設計論文31直行方向紅燈亮，禁止直行；東西左轉方向紅燈亮，禁止左轉。東西南北方向的右轉燈始終常亮，如圖4-22所示。圖4-22 南北直行，東西禁止左轉南北左轉方向綠燈亮，可以左轉；南北直行方向紅燈亮，禁止直行。東西直行方向紅燈亮，禁止直行；東西左轉方向紅燈亮，禁止左轉。如圖4-23所示。西北工業(yè)大學明德學院本科畢業(yè)設計論文西北工業(yè)大學明德學院本科畢業(yè)設計論文32圖4-23 南北左轉，東西禁止直行第五章 系統(tǒng)調試西北工業(yè)大學明德學院本科畢業(yè)設計論文西北工業(yè)大學明德學院本科畢業(yè)設計論文335.1 系統(tǒng)程序調試對于 PLC 控制系統(tǒng)來說，可以用裝在 PLC 上的模擬開關來模擬輸入信號的狀態(tài)，用輸出點的指示燈來模擬被控對象，將設計號的軟件程序傳送到 PLC中，就可以進行程序調試了。而在對系統(tǒng)的程序進行調試前，首先應該對 PLC的外部接線、供電系統(tǒng)、執(zhí)行機構、檢測元件和開關的運行等進行檢查。 （1）外部接線的檢查包括對輸入/輸出接線的正確性檢查。 （2）供電系統(tǒng)的包括對PLC 的供電電源接線的正確性檢查和電壓檢查、外部供電電源的檢查等。 （3）執(zhí)行機構的運行檢查包括執(zhí)行機構對輸入信號的響應時間和運轉正反等狀態(tài)檢查。有時要和檢測元件和開關的運行檢查一起進行，以便了解執(zhí)行機構運行后檢測元件和開關是否有相應的輸出信號。 （4）檢測元件和開關是 PLC 輸入信號的來源。要對檢測元件、開關、按鈕等信號在運行后的響應進行檢查，了解他們的狀態(tài)是否有相應的變化等。正確調試的方法是：根據(jù)程序的執(zhí)行順序先后，分別用手動的方法分別對輸入點進行開閉的動作，檢查程序是否按照過程控制的要求進行動作、相應的輸出信號是否存在，延時的時間是否正確，對于一些輸出通道的反饋信號也應該根據(jù)是否有系統(tǒng)輸出，再用手動給出相應的反饋輸入信號，直到整個運行程序正確運行。5.2 系統(tǒng)硬件調試系統(tǒng)的硬件調試主要是對十字路口交通燈控制系統(tǒng)的控制電路硬件系統(tǒng)進行調試。 由于條件有限，我們對硬件調試主要是用萬用表進行檢測調試： （1）我們要做的是檢查電氣線路上的電焊點是否齊全、緊固，有不松動活發(fā)熱變色現(xiàn)象，保持電氣線路的接觸良好； （2）在不通電的情況下，用萬用表打到電阻擋測量各條線路兩接點之間和硬件兩端的電阻，看是否有電阻顯示，如果有電阻值則說明線路是通的，硬件是好的，沒有則說明沒有通或硬件是壞的。需要仔細檢查原因，并且解決問題。5.3 聯(lián)機調試西北工業(yè)大學明德學院本科畢業(yè)設計論文西北工業(yè)大學明德學院本科畢業(yè)設計論文34首先接通所有的電源，然后將前面的正確程序輸入到外接控制電路的 PLC中，按照前面程序調試時的方法進行調試，只是，原先的模擬開關變成了真正的開關，指示燈變成了真正的被控對象發(fā)光二級管。根據(jù)各個部分的器件動作，看看是否符合自己的控制目地，如果不是，則進行修改調試直到程序正確運行為止。 設計交通燈時出現(xiàn)的問題、原因與解決方法： （1）接好220V 電源后，整個系統(tǒng)沒有任何的指示燈，包括24V 轉換電源。這個問題最后經(jīng)過萬用表的檢查原因是24V 轉換電源的220V 外接電源線沒有接好（不通） 。解決辦法是把不通的地方重新連接。 （2）運行后，有的方向燈亮，有的方向燈不亮，經(jīng)檢查后知道的原因是系統(tǒng)編程有欠缺。解決的辦法是把欠缺的功能塊加入。 （3）交通燈模型中沒有倒計時。解決的辦法是在組態(tài)軟件中可以顯示倒計時的監(jiān)控畫面，并可以通過道路的車流量大小隨時調整信號燈時間長短。參考文獻西北工業(yè)大學明德學院本科畢業(yè)設計論文西北工業(yè)大學明德學院本科畢業(yè)設計論文351 張希川.臺達 ES/EX/SS 系列 PLC 應用技術M. 北京：中國電力出版社， 20092 王也仿.可編程控制器應用技術M. 北京：機械工業(yè)出版社， 20053 馬小軍，等.可編程控制器及其應用M. 南京：東南大學出版社， 20074 廖常初.PLC 編程及應用（第三版）M.北京：機械工業(yè)出版社， 2008 5 易銘，李秀忠.PLC 控制的交通燈控制系統(tǒng)設計J. 工業(yè)控制計算機， 20036 何衍慶.可編程控制器原理及應用技巧M. 北京：化學工業(yè)出版社， 20007 羅宇航.流行 PLC 實用程序及設計.西安電子科技大學出版社, 20068 徐林國.PLC 應用技術M.北京：機械工業(yè)出版社， 20079 張運剛等.PLC 技術與應用M. 北京：人民郵電出版社， 200710 常斗南.可編程序控制器M. 北京：機械工業(yè)出版社， 199811 呂景泉.可編程序控制器及其應用機械工業(yè)出版社， 200512 王永華.現(xiàn)代電氣控制及 PLC 應用技術北京航空航天大學出版社， 200313 周美蘭.PLC 電氣控制與組態(tài)設計科學出版社， 2003 西北工業(yè)大學明德學院本科畢業(yè)設計論文西北工業(yè)大學明德學院本科畢業(yè)設計論文36致謝四年的大學生活即將結束，四年中，在各科老師的精心指導下，我掌握了不少的專業(yè)知識和實踐經(jīng)驗。畢業(yè)設計可以說是四年學習的一個總結和體現(xiàn)。在指導老師的熱心指導和幫助下，我順利的完成了這篇畢業(yè)論文。她熱心的幫助和循循善誘的指導深深地感動了我。這篇畢業(yè)設計和四年中所有教育過我的老師也是分不開的，沒有他們傳授的知識，我也不可能順利地完成這個課題。我無論是在課程學習階段，還是在論文的選題，資料查詢和撰寫的每一個環(huán)節(jié)，無不得到指導老師的悉心指導和幫助。對于較好的完成畢業(yè)設計而感到欣慰之余，我要感謝母校，向關心和支持我學習的所有老師和同學們表示真摯的謝意！感謝他們對我的關心和支持！西北工業(yè)大學明德學院本科畢業(yè)設計論文西北工業(yè)大學明德學院本科畢業(yè)設計論文37畢業(yè)設計小結經(jīng)過一段時間的鉆研，我較圓滿的完成了畢業(yè)設計的課題任務，實現(xiàn)了基于 PLC 的交通燈組態(tài)畫面設計的要求及功能。該系統(tǒng)采用歐姆龍 PLC 控制，連好線路，將梯形圖程序導入 PLC 后，可以通過仿真軟件實現(xiàn)交通燈的自動運行。畢業(yè)設計跟我們平時上的基礎課或者專業(yè)課不同，它是一個重要課題，要用到很多綜合性的知識，最重要的是讓學生體驗一下做科學研究的整個過程。這是畢業(yè)設計最重要的一個過程，它最能把理論知識準確運用到實際當中的去，做好了它就是一份成功的畢業(yè)設計了。隨著答辯日子的到來，我的畢業(yè)設計也快接近了尾聲了。經(jīng)過幾周的奮戰(zhàn)我的畢業(yè)設計終于完成了。在我還沒有做畢業(yè)設計以前覺得畢業(yè)設計只是對這幾年來所學知識的單純性的總結，但是通過這次做畢業(yè)設計發(fā)現(xiàn)自己的看法有點太片面和簡單了。通過這次畢業(yè)設計的編制使我明白了自己原來的知識還是比較欠缺。自己要學習的東西還太多太多，以前總是覺得自己什么東西都會，什么東西都懂，有點眼高手低?？墒窃诋厴I(yè)指導老師的細心指導和監(jiān)督下，我不但按時完成了畢業(yè)設計所需的工作量，還對自己所做的課題內(nèi)容有了更近一步的了解，這次畢業(yè)設計讓我獲得了從理論到實踐的跨越。 在此我真心的感謝我的指導老師對我細心的指導，感謝尚亞瑞老師給我的幫助。在設計過程中，我通過查閱大量有關資料，與同學交流經(jīng)驗和自學，并向老師請教等方式，使自己學到了不少知識，也經(jīng)歷了不少艱辛，但收獲同樣巨大。在整個設計中我懂得了許多東西，也培養(yǎng)了我獨立工作的能力，樹立了對自己工作能力的信心，相信會對今后的學習工作生活有非常重要的影響。而且大大提高了動手的能力，使我充分體會到了在創(chuàng)造過程中探索的艱難和成功時的喜悅。在這次的施工組織設計過程中所學到的東西是這次畢業(yè)設計的最大收獲和財富，我相信這會使我終身受益。西北工業(yè)大學明德學院本科畢業(yè)設計論文西北工業(yè)大學明德學院本科畢業(yè)設計論文38附錄附錄 A:梯形圖西北工業(yè)大學明德學院本科畢業(yè)設計論文西北工業(yè)大學明德學院本科畢業(yè)設計論文39西北工業(yè)大學明德學院本科畢業(yè)設計論文西北工業(yè)大學明德學院本科畢業(yè)設計論文40西北工業(yè)大學明德學院本科畢業(yè)設計論文西北工業(yè)大學明德學院本科畢業(yè)設計論文41