组态王交通灯报告.docx

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组态王交通灯报告

基于组态王技术的交通灯模拟

前言：

城市的快速发展，机动车拥有量的增长，给交通带来了许多问题，如交通拥堵、交通事故频发、环境污染加剧和燃油损耗上升，其中最为关键的是交叉口的车流量己处于饱和状态。

分析其原因主要是由于现有交叉口的几何条件所限，以及缺少完善的的交通管理设备。

组态王开发监控系统软件，是新型的工业自动控制系统，它以标准的工业计算机软、硬件平台构成的集成系统取代传统的封闭式系统。

组态王操作简单易学且编程简单,参数输入与修改灵活,具有多次或重复仿真运行的控制能力,随着中国国力不断的增强，人民生活水平的不断提高，现在在中国十字路口都带有交通灯的存在。

组态王计术能很好的解决交叉口的汽车拥挤情况。

一、课题设计原理

1.1课题设计题目

右图为交通灯演示的模板，其中G1为南北绿灯，R1为南北红灯，Y1为南北黄灯，G2为东西绿灯，R2为东西红灯，Y2为东西黄灯。

G4为人行道的东西绿灯1，R4为人行道的东西红灯1。

G3为人行道的南北绿灯1，R3为人行道的南北红灯1。

G6为人行道的东西绿灯2，R6为人行道的东西红灯2。

G5为人行道的南北绿灯2，R5为人行道的南北红灯2。

启动是x0，停止是x1。

1.2设计要求

1、根据题目要求正确连线

2、实现PLC与组态王之间的正常通信

3、在组态王中绘制能够正确反映题目要求的画面，定义相关变量，进行相应的动画链接，且实物与画面能够互相监控

4、对水平方向绿灯的打开次数进行计数，计数到10次后将次数清零。

绘制报警画面，大于3次进行报警。

5、实现水平方向绿灯的打开次数的实时曲线显示

6、实现水平方向绿灯的打开次数的历史曲线显示

1.3交通灯电气接口图

二、组态王设计步骤和过程

2.1创建新工程

第1步：

点击桌面组态王6.5出现下图：

第2步：

点击新建后出现下面这个新建工程向导一：

点击下一步出现下面的图新建工程向导二

在方框内可以输入新建工程的存放路径，也可以单击“游览”按钮，从下拉列表中选择一个工程路径。

这里选择的是：

“交通灯”。

点击“下一步”继续，弹出“新建工程向导之三”图：

在工程名称的方框内输入工程名称，这里输入的是“交通灯19”。

在工程描述中输入新建工程的描述，这里的描述为“交通灯”。

再点击“完成”完成工程的新建。

系统会弹出对话框，询问用户是否将新建工程当做当前工程，单机“是”按钮，则新建工程部是工程管理器的当前工程。

2.2定义设备与变量

组态王把那些需要的与之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，他们一般通过串行口和上位机交换数据；其他WIDOWS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。

只有在自定义了外部设备之后，组态王才能通过i/0变量和它们交换数据。

为方便定义外部设备，组态王设计了‘设备配置向导’引导用户一步步完成设备连接。

2.2.1外部设备定义

组态王支持的设备包括；智能模块，板卡，智能仪表，变频器等。

在工程目录显示区，用鼠标左键单击大纲项蛇鞭下的成员板卡，则在目录内容显示区出现“新建”图标，如下图所示：

用左键双击“新建”图标后，弹出下图：

从树形设备列表中选择PLC节点。

然后选择要配置板卡设备的生产厂家，设备名称。

“PLC\三菱\FX2\编程口”点击“下一步”按钮，则弹出如下“设备向导——逻辑名称”对话框。

我们给要配置的板卡设备指定一个逻辑名称。

继续点击“下一步”按钮，弹出如下“设备配置向导——选择串口号”对话框，如下图所示：

选择串口时候，若不知道接口是多少，则可以右键单机“我的电脑”，选择“属性”，选择“硬件\设备管理器”，在点击“端口”可以看到所接的是“端口com4”。

选择连接串口为COM4，点击“下一步”按钮弹出“设备配置向导——设备地址设置”对话框如下图所示：

此处填写设备地址为0，点击“下一步”，弹出“通信参数”对话框如下所示：

此处采用默认值，点击“下一步”，则弹出如下“设备安装向导—信息总结”对话框，如下图所示：

检查各个项目设置是否正确，确认无误后，单机“完成”。

设备定义完成后你可以在COM4项目下看到新建的设备“FX2N”。

双击COM4出现如下所示图像修改数据位，选择数据位7，修改完点击“确定”。

，：

第3步：

检测通讯设备如下图：

2.2.2数据变量的定义和检查

在“数据词典”中可以设置我们需要的变量，可以设置如下的变量列表

2.3制作图形画面

2.3.1建立新画面

为建立一个新的画面请执行以下操作：

在工程浏览器左侧的“工程目录显示区”中选择“画面”选项，在右侧视图中双击“新建”图标，弹出新建画面对话框，如下图所示，在画面名称对话框中输入新建画面名字如“交通灯”。

其他属性默认，单击确认出现下图：

其中，画面的大小可以通过拉动右下角的点来改变。

单击“工具”菜单，在下拉菜单中选择“圆角矩形”“直线”和使用图库管理器选择指示灯等进行绘画图片如下图所示：

2.4事件命令语言

事件命令语言是指当规定的表达式的条件成立时执行的命令语言。

如某个变量等于定值，某个表达式描述的条件成立。

在工程浏览器中选择命令语言—事件命令语言，在浏览器右侧双击“新建。

。

。

。

”，弹出事件命令语言的编辑器。

事件命令语言右三种类型：

发生时：

事件条件初始成立时执行一次。

存在时：

事件存在时定时执行，在“每。

。

。

毫秒”编辑框中执行周期，则当事件条件成立存在期间，周期性执行命令语言。

消失时：

事件条件由成立变为不成立时执行一次。

第一步：

启动的时候东西红灯R2和南北绿灯G1亮着、东西路灯1G4、东西绿灯2G6、南北红灯1R3、南北红灯2R5亮着，其他灯不亮，现在时间t1=0。

第2步：

t=0，东西红灯R2和南北绿灯G1亮着，东西路灯1G4、东西绿灯2G6、南北红灯1R3、南北红灯2R5亮着，其他灯不亮。

第3步：

5s后，变成东西红灯R2和南北黄灯Y1亮着；人形通道东西绿灯1G4、东西绿灯2G6、南北红灯1R3、南北红灯2R5亮着，其他灯不亮。

第4步：

8s后，南北红灯R1和东西绿灯G2亮着，人形通道东西红灯1R4、东西红灯2R6、南北绿灯1G3和南北绿灯2G5亮着，其他灯步亮。

并在这里设计一个计数器，10次之后清零，高于3次报警。

第5步：

12s后，东西黄灯Y2、南北红灯R1亮着。

人形通道东西红灯1R4、东西红灯2R6、南北绿灯1G3和南北绿灯2G5亮着，其他灯不亮。

第6步：

15s的时候，t1时间清零，循环运行。

第7步：

t2=1的时候，t1的时间1s，1s的上升。

第8步：

停止的时候，所有的灯全不亮，t1=20s。

2.5报警的配置和使用

报警配置的基本步骤包括：

1）定义报警组；

2）设置变量的报警定义属性；

3）建立报警和事件窗口；

4）建立新画面；

5）绘制报警和事件窗口；

6）报警窗口的操作；

7）报警和事件的输出；

2.5.1建立报警窗口

1.定义报警组

2.设置变量的报警属性

1）在数据词典中选择“计数”变量，双击此变量，在弹出“定义变量”对话框中单击“报警定义”选项卡，如下图所示。

设置如下：

报警组名：

计数19，高：

3。

2）设置完毕后点击“确认”按钮，系统进入运行状态时，当“计数”的次数高于3次时系统产生报警，报警信息将显示在“计数19”报警组中。

3.建立报警窗口

2.6曲线

2.6.1实时趋势曲线

2.6.2历史趋势曲线

1.与历史趋势曲线有关的必备配置制定

在数据词典中选择“计数”，选择“记录和安全区”，把不记录改成数据变化记录。

2.创建历史趋势曲线

三、实验过程中遇到的问题

问题：

在交通灯模拟板上运行乱码

解决方法：

把电脑上plc程序清零

四、实验运行结果

交通灯开始启动的时候是东西红灯，南北绿灯；5s后变成东西红灯，南北黄灯，在3秒后变成东西绿灯，南北红灯，在4s后变成东西黄灯，南北红灯，最后3s后，开始清零循环，又变成东西红灯，南北绿灯。

人形通道上的灯是启动的时候东西绿灯1,2亮着，南北红灯1,2亮着。

8秒后变成东西红灯1,2亮着，南北绿灯1,2亮着，然后再过7秒清零，开始循环亮着运行。

五、交通灯流程图

六、心得体会

在本次组态王实训设计中，我成功的完成了课程设计课题——组态软件交通灯控制系统设计控制。

刚开始的时候我什么也不会，无从下手不知道从什么地方开始做起，然后开始通过对课题认知、资料的查找，材料的整理，在同组同学的协力合作下，在老师的指导下，我认真学习、仔细分析，遇到问题及时商量查找资料，当查找资料后还有不明白的地方及时请教老师和咨询同组同学。

最后通过近两周的学习研究终于完成了该设计。

在设计中，由于本人知识的局限性，设计一些简单的作用，没有来的及扩展难的方面。

最后感谢和我一起努力奋斗并帮助我的同组同学们，因为你们，我的学习和生活过得精彩而充实，再一次感谢在刑老师这2周的辛勤教授组态软件的知识，使我能够顺利完成该课程设计。

七、参考文献

【1】唐伟杰《基于组态王和PLC交通灯仿真控制系统》2010年06期

【2】龚仲华，韩晓新《从基础到实践——PLC与组态王》2011年8月

【3】曹辉<<组态软件技术及应用>>2012年08月