十字路口交通灯控制

CHANGZHOUINSTITUTEOFTECHNOLOGY组态软件与触摸屏控制技术课程设计报告书题目：十字路口交通灯控制二级学院（直属学部）：电气学院专业：电气工程及其自动化班级：学生姓名：学号：指导教师姓名：职称：2014年1月5日1目录绪论...................................................................................................................................2第一章课题介绍.............................................................................................................2第二章控制要求.............................................................................................................3第三章MCGS控制界面.................................................................................................33．1设计监控界面&&动画连接........................................................................33．2定义数据变量.............................................................................................113．3编制循环策略.............................................................................................14第四章设备连接...........................................................................................................17第五章PLC程序说明...................................................................................................195．1I/O分配......................................................................................................195．2PLC程序语句............................................................................................20第六章触摸屏控制画面及制作说明...........................................................................21第七章运行调试...........................................................................................................23第八章小结...................................................................................................................24第九章问题回答...........................................................................................................252绪论MCGS(MonitorandControlGeneratedSystem，通用监控系统)是一套用于快速构造和生成计算机监控系统的组态软件，它能够在基于Microsoft的各种32位Windows平台上运行，通过对现场数据的采集处理，以动画显示、报警处理、流程控制和报表输出等多种方式向用户提供解决实际工程问题的方案，它充分利用了Windows图形功能完备、界面一致性好、易学易用的特点，比以往使用专用机开发的工业控制系统更具有通用性，在自动化领域有着更广泛的应用。MCGS组态软件功能强大，操作简单，易学易用，普通工程人员经过短时间的培训就能迅速掌握多数工程项目的设计和运行操作。同时使用MCGS组态软件能够避开复杂的计算机软、硬件问题，集中精力去解决工程问题本身，根据工程作业的需要和特点，组态配置出高性能、高可靠性和高度专业化的工业控制监控系统。第一章课题介绍PLC在交通灯控制上的应用主要体现在它的逻辑开关控制功能。由于PLC具有逻辑运算，计数和定时以及数据输入输出的功能。在交通灯控制过程中，各种逻辑开关控制与PLC很好的结合，很好的实现了对交通灯的控制。本设计是以三菱广泛应用的整体中型机FX2N-128为背景机，详细介绍其系统配置，兼顾介绍，指令系统，编程方法和控制系统设计方法，同时也介绍了模块式PLC的一些智能单元。本人设计的交通灯包括交通灯自动运行、PLC综合控制两个系统。此次课题对PLC的结构、特点、性能以及与现场控制对象的连线进行了具体的研究，并通过PLC实现了交通灯的自动控制。MCGS是一套用于快速构造和生成计算机监控系统的组态软件，它能够在基于Microsoft的各种32位Windows平台上运行，通过对现场数据的采集处理，以动画显示、报警处理、流程控制和报表输出等多种方式向用户提供解决实际问题的方案，在工业控制领域有着广泛的应用。本设计通过MCGS组态动画与三菱PLC的连接，模拟控制十字路口交通灯的动作。3第二章控制要求所设计的十字路口交通灯模型共有两条直行车道。每一条车道均有信号灯和车辆行人模拟；模拟开关键用于系统单机模拟运行，启动键用于模拟运行启动或者显示PLC启动键状态。分析以上控制要求，将交通灯控制要实现的功能罗列如下：1.模拟运行按下时，按下启动，交通灯自动工作，车开始动作。2.模拟运行关闭时，系统完全反映PLC的工作状态，车按照交通灯动作。第三章MCGS控制界面3．1设计监控界面&&动画连接新建工程“十字路口交通灯控制”。4在用户窗口新建窗口“十字路口交通灯”，窗口属性设置如下：进入窗口“动画组态”，利用组态工具绘制交通灯模拟控制界面。先在工具箱中选中“标签”，在窗口拖动成大小合适的矩形框，输入“十字路口交通灯控制”。属性设置如下：5绘制交通灯属性分别如下左边车道灯：6上边车道灯：右边车道灯:7下边车道灯：人行道用黑色长线条组合而成车辆图形：使用进入详细设置8左边车辆属性上边车辆属性9右边车辆属性下边车辆属性10界面整体布局113．2定义数据变量(1)对象列表表1-1名称类型注释名称类型注释SD开关PlCSD开关的状态南通数值南北是否可以通行北车数值北方车辆的运动距离启动开关面板启动开关东G开关PlC东西部绿灯的状态西车数值西方车辆的运动距离东R开关PlC东西部红灯的状态西灯0开关东西部红灯的显示东Y开关PlC东西部黄灯的状态西灯1开关东西部黄灯的显示东车数值东方车辆的运动距离西灯2开关东西部绿灯的显示模拟运行开关面板上模拟开关的状态西通开关东西可否通行南G开关PlC南北部绿灯的状态南灯1开关南北部黄灯的显示南R开关PlC南被部红灯的状态南灯2开关南北部绿灯的显示南Y开关PlC南被部黄灯的状态南车数值南方车辆的运动距离南灯0开关南北部红灯的显示12（2）属性设置将开关型变量的设置，以SD为例:基本属性中的对象初值设置为0；数值型变量的属性设置，以北车为例：133）MCGS中定义的实时数据库如下：143．3编制循环策略在“运行策略”中，双击“循环策略”进入，双击图标进入“策略属性设置”，把“循环时间”设为：100ms，按“确定”。15程序由两部分组成，一部分处理灯状态，一部分处理车、人的动作灯状态处理程序：IF模拟运行=1THENIF启动=1THEN!TimerReset(1,0)南灯红=1西灯绿=1西通=1!TimerWaitFor(1,20)西灯绿=0!TimerWaitFor(1,21)西灯绿=1!TimerWaitFor(1,22)西灯绿=0!TimerWaitFor(1,23)西灯绿=1!TimerWaitFor(1,24)西灯绿=0!TimerWaitFor(1,25)西灯黄=1!TimerWaitFor(1,27)西灯黄=0西通=0西灯红=1南灯红=0南灯绿=1南通=1!TimerWaitFor(1,47)南灯绿=0!TimerWaitFor(1,48)南灯绿=1!TimerWaitFor(1,49)南灯绿=0!TimerWaitFor(1,50)南灯绿=1!TimerWaitFor(1,51)南灯绿=0南灯黄=1!TimerWaitFor(1,53)南灯黄=0南通=016南灯红=1西灯红=0西灯绿=1!TimerReset(1,0)endifELSE启动=sd西灯绿=东绿西灯黄=东黄西灯红=东红南灯绿=南绿南灯黄=南黄南灯红=南红ENDIF动作处理程序：if启动=1then!timerrun(1)if南通=1then南车=南车+2北车=北车+2endifif西通=1then东车=东车+2西车=西车+2endifif西通=1then南车=0北车=0endifif南通=1then东车=0西车=0endifif西车922then西车=-400if东车892then东车=-441if北车482then北车=-220if南车529then南车=-181else!timerstop(1)Endif17第四章设备连接在MCGS组态软件开发平台上，单击“设备窗口”，再单击“设备组态”按钮进入设备组态。在“设备工具箱”中，选中“通用串口父设备”和“三菱FX232”。基本设置如下图：1819第五章PLC程序说明5．1I/O分配表5-1I/O分配表输入、SB1输出南北RYG输出东西RYG报警灯X0Y2Y1Y0Y6Y5Y4Y3编程元件作用X000启动及循环起点Y000南北绿灯输出Y001南北黄灯输出Y002南北红灯输出Y003报警灯Y004东西绿灯输出Y005东西黄灯输出Y006东西红灯输出T0南北红灯定时器T1南北绿灯定时器T2南北绿灯闪烁定时器T3南北黄灯定时器T4东西红灯定时器T5东西黄灯定时器T6东西绿灯定时器T7东西绿灯闪烁定时器T10延时定时器T11延时定时器205．2PLC程序语句21第六章触摸屏控制画面及制作说明第1页制作开机动画，其中背景设置换页面按钮跳转至“主菜单”，设至最后一层。第2页设置主菜单，4个跳页按钮分别连接对应的页面。22第3页是操作说明第4页是状态监控和系统控制23第七章运行调试第一步：将十字路口交通灯的梯形图写入PLC。然后关闭FX-2N软件。第二步：检查PLC与MCGS是否连接正常。第三步：操作交通灯的控制面板，并观察MCGS组态动画是否与之对应。当模拟运行关闭时，MCGS界面完全反映PLC的控制，当拨动PLC上的SD时，MCGS上的启动开关随之动作，并且交通灯和车辆随之动作。当模拟运行打开时，按MCGS界面上的启动按钮时，MCGS界面上的交通灯和车辆将按规律自行模拟运行。24第八章小结虽然我的毕业设计不是很成熟，有许多不足之处，但设计中的字字句句，都有我的心血。希望我最终完成的毕设能够得到老师们的肯定。同时这次毕业设计的经历也会使我终身受益，我感