基于PLC与组态王的交通灯设计.doc

电气信息工程学院 大作业 论文 11 12 学年 第 二 学期 课题名称 基于 PLC 与组态王的交通灯设计 姓 名 周浩 学 号 09813132 班 级 09 东电气 1 成 绩 基于基于 PLC 与组态王的交通灯设计与组态王的交通灯设计 摘要摘要 随着社会的发展 人们的消费水平不断的提高 私人车辆不断的增加 人多 车多道路少的 道路交通状况已经很明显了 交通事故频发 对人类生命安全造成极大威胁 据统计研究 表明 在世界总人口中 每年有将近 19 100000 的人死于交通事故 这个数字可与战争中的 死亡人数相比 车辆的增加反映出了国家的整体进步 但是也给人民带来了其他的一些负 面的影响 今后几年机动车辆数字还在急剧增加 道路超负荷承载 致使交通事故逐年增 加 在一个交通十字路口 如果还是像以前一样由单纯的一种信号灯和交通警察的协调来 维持交通是不够的 因此 我们根据题目的要求基于新型的交通规则进行设计交通控制系 统 制成更为合理的交通信号灯及其附加功能 为满足设计的需要 以选出目前在元件性能 价格等方面最为实际可行的器件来完成交通 灯控制系统的制作 交通灯的基本功能以三菱小型 PLC 为核心利用驱动能力很强的 CD4511 来扩展数码管 并使用组态软件组态交通灯系统进行监控 制成的成品根据实际情况在基 本的交通灯基础上还做了不少改进 使整个交通更为合理 更加井然有序减少路况发生 此外 我们的程序可根据不同时段对主要交通方向的信号进行调整 以适合如高峰期或特 殊情况下的交通需求 这样可减少繁忙路线多数的交通混乱 这在很大程度上给人们的生 活带来了便利 减少严重交通事故的发生 关键词 交通灯 PLC 组态 监控 Abstract Along with society s development people s consumption level unceasing enhancement personal vehicles unceasing increase the human are many the vehicle multi path few road traffic condition was very already obvious The traffic accident frequency sends poses the enormous threat to the humanity safety According to the statistical survey indicated In the world total population will have the nearly 19 100000 person to die every year of the traffic accident this digit may compare with war s in casualty The vehicles increase the reflection study abroad family s whole progress but has also brought other negative influences to the people jinhou ji nian the motor vehicle digit also in sharp growth the path excess load load bearing the cause traffic accident year by year increases In a transportation intersection if looked like before maintained the transportation by the pure one kind of signal light and traffic police s coordinated is equally insufficient Therefore we act according to the topic the request to carry on the design traffic control system based on the new traffic regulations makes the more reasonable street traffic control lights and the additional function In order to satisfy the design the need selects present in the part performance the price and so on aspect most feasible components completes the traffic light control system s manufacture Traffic light s basic function as the core expands the nixietube take Mitsubishi small PLC using driving force very strong CD4511 and uses the configuration software configuration traffic light system to carry on the monitoring Makes the end product basis actual situation has also made many improvements in the basic traffic light foundation causes the entire transportation to be more reasonable the more systematic reduced state of roads occurrence In addition our procedure may act according to the different time interval to make the adjustment to the main traffic direction signal suits like in the peak or the peculiar circumstance transportation demand This may reduce the busy route most traffic disturbances This gave people s life to bring the convenience to a great extent reduced the serious traffic accident s occurrence key word Traffic light PLC configuration monitoring 1 1 引引 言言 组态王软件结构由工程管理器 工程浏览器及运行系统三部分构成 通常情况下 建立一个组态王应用工程大致可以分为一下几个步骤 1 创建新工程 2 定义硬件设备并添加工程变量 3 制作图形画面并定义动画连接 4 编写命令语言 5 进行运行系统的配置 6 保存工程并运行 本次实验将运用组态王对交通灯进行一个设计 实现对交通灯的监控 2 2 交通灯电路工作原理 交通灯电路工作原理 2 1 实验原理及电路实验原理及电路 十字路口交通信号灯在我们日常生活中经常可以遇到 其控制通常采用数 字电路控制或单片机控制都可以达到目的 这里我们用 PLC 对其进行控制 右 图为交通灯演示模块 下图为十字路口两个方向交通灯自动控制工作波形图 启动 停止 东 西 向 南 北 向 R1 G1 Y1 G2 Y2 R2 5S2 5S 6 5S 2 5S 2 2 交通灯控制的 I O 地址分配如下表所示 输入输出 器件说明器件说明 X0启动Y0南北红灯 X1停止Y1东西黄灯 X3S1Y2东西红灯 X4S2Y4南北绿灯 X5S3Y5南北黄灯 X6S4Y6东西绿灯 2 3 交通灯电气接口图 三三菱菱FX3U 64MT ES S S 0V 0V24V 24V X0X1X2 COM1 Y0 Y1Y2 Y3 DC24V DC24V 启动 停止S1 G1Y1R1G2 X3X4X5 S2S3 S4 Y4Y5 Y2R2 COM2 Y6Y7 Y10 Y11 G3R3G4R4 Y12 Y13 G5R5 Y15 G6 Y14 R6 COM3COM4 2 4 实验内容及步骤实验内容及步骤 1 编写 PLC 程序 触摸屏程序 可参照参考程序 并检查 保证正确 2 按照电气接口图接线 3 下载与触摸屏程序 PLC 程序 4 置 PLC 于运行状态 按下启动键 观察交通灯状态 5 试验结束后 关闭电源 整理实验器材 3 13 1 创建新工程创建新工程 选择菜单 文件 新建工程 或单机 新建 按钮 弹出 新建工程向导之一 对话框 如图 单击 下一步 继续 弹出 新建工程向导之二 对话框 输入 交通灯 如 图 新建工程向导之二 单击 下一步 继续 弹出 新建工程向导之三 对话框 在工程名称里输入 我的学号 09813132 点击完成 如图 新建工程向导之三 工程管理器 3 23 2 定义设备与变量定义设备与变量 组态王把那些需要于交换数据的设备或程序都作为外部设备 外部设备包 括下位机 它们一般通过串行口和上位机交换数据 其他 windows 应用程序 它们之间一般通过 DDE 交换数据 外部设备还包括网络上的其他计算机 只有在定义了外部设备之后 组态王才能通过 I O 变量和它们交换数据 为了方便定义外部设备 组态王设计了 设备配置向导 引导用户一步步完成 设备的连接 3 33 3 外部设备的定义外部设备的定义 组态王支持的硬件设备包括 plc 智能模块 板卡 智能仪表 变频器等 工程人员可以把每一台下位机看成一种设备 不必关心具体的通信协议 只需 在组态王的设备库中选择设备的类型 然后按照 设备配置向导 的提示一步 步完成安装即可 使驱动程序的配置更加方便 在工程浏览器的目录显示区 用鼠标左键单击大纲项设备下的成员板卡 则在目录内容显示区出现 新建 图标 如图 工程浏览器 办卡建立 用左键双击 新建 图标后 弹出 设备向导 列表对话框 或者用右键单 击 则弹出浮动式菜单 选择菜单命令 新建板卡 也弹出 设备配置向导 列表对话框 如图 设备配置向导 生产厂家 设备配置向导 生产厂家 设备配置向导 逻辑名称 设备配置向导 选择串口符号 注 可以通过查看桌面注 可以通过查看桌面 我的电脑我的电脑 右击选择管理查看设备管理器来确定右击选择管理查看设备管理器来确定 PLCPLC 与计算机的连接端口与计算机的连接端口 设备配置向导 设备地址设置指南 通信参数 设备配置向导 信息总结 3 43 4 数据变量的定义数据变量的定义 在组态王中 变量的集合形象地称为 数据词典 数据词典记录所有用户 可使用的数据变量的详细信息 而 数据词典 就位于组态王工程浏览器中的 数据库 项的下拉列表中 对交通灯数据变量定义如图 3 53 5 报警定义报警定义 点击左边界面中的数据库中的数据词典 新建工程中需要的数据词 Y0 Y1 Y2 Y3 Y4 Y5 Y6 X0 X1 数秒以及次数 其中次数为报警 在报警选项中点击 新建 报警 工程 4 4 制作图形画面 制作图形画面 根据交通灯模版来制作交通灯图形画面 如图 4 14 1 建立新画面建立新画面 新画面的建立 输入画面名称交通灯 点击确定 进入开发系统 如图 开始绘制交通灯图 这是我考试时绘制的图 如图 5 5 变量的关联 变量的关联 所谓 动画连接 就是建立画面的图素与数据库变量的对应关系 对 R1 进行关联 对 Y1 进行关联 对 G1 进行关联 对事件命令语言的的编辑 6 6 在画面工程中 创作交通灯的动画 并设置按钮 灯的动画关联 基本动画 创建结束后 点击右上角 全部存 切换到 view 打开 交通灯 就可以 警醒模拟演示 演示结果为按启动按钮 南北红灯先亮 东西绿灯先亮 间隔 5 秒 东西黄灯 亮 一秒后 南北绿灯亮 东西红灯亮 7 7 制作报警系统与历史曲线 制作报警系统与历史曲线 编写报警程序 打开事件命令语言 在 事件描述 本站点 Y0 1 本站点 Y5 1 发生时 输入 if 本站点 计数 10 本站点 计数 0 Else 本站点 计数 本站点 计数 1 7 17 1 关于报警窗口的设置 点击图中右边工具栏中的 报警窗口 按钮 在图中画出一个报警窗口 双击窗口 弹出设置窗口 在 列属性 中 选择不需要的选出 在条件属性 中 选择 报警服务器名 为 本站点 报警信息源站点 选择 本站点 报警组 中选择之前创建的 报警 7 27 2 关于实时趋势曲线设置 在图中右边工具栏中选择 实时趋势曲线 按钮 在图中画出实时趋势曲 线的窗口图 双击曲线图 弹出设置窗口 在 曲线 1 中点击 选 择 本站点 次数 7 37 3 关于历史趋势曲线 点击图中工具栏 插入通用控件 选择 历史趋势曲线 在图中画出历史趋势曲线图 点击右键 点击 控件属性 弹出设置 窗口 点击 增加 选择本站点 8 8 实验结果与分析 实验结果