组态技术项目化活页 项目4 交通灯监控系统设计

组态技术项目化活页项目4交通灯监控系统设计1/2任务单（4-1）项目编号4项目名称交通灯监控系统设计任务描述：交通灯控制系统主要完成对交通信号的有序控制，确保行车安全，通常采用单片机或PLC和组态实现单路口控制，也可实现多个路口的网络控制。本项目主要完成PLC和MCGS组态的单路口控制，可通过下位机PLC和上位机组态实现对交通灯的实时监控，并可根据不同路口的具体情况，实现行车时间的桌面设置和监控，以保证交通灯控制系统安全和高效。用S7-200编程实现交通灯控制，用MCGS组态软件实现在线监控和参数设置，具体控制要求：按下启动按钮，先南北方向允许行车，东西方向禁止行车，运行时间设定初值为10秒，期间绿灯亮6秒，之后黄灯闪烁4秒，再进行东西方向行车允许并控制南北方向行车禁止，运行时间设定初值为10秒，期间绿灯亮6秒，之后黄灯闪烁4秒，完成一个周期后自动循环。按下停止按钮，系统全部复位，所有输出为零。组态画面中可以随时设置各个方向的运行时间和闪烁提示时间，并将该参数送入PLC，实现实时控制。可完成PLC控制和组态控制两种方式的组态监控。学习目标知识目标：1.了解十字路口交通灯控制系统的工作流程；2.掌握交通灯界面的设计及数据库变量的创建技巧；3.熟练图形元件的分解、组合、排列等操作；4.掌握定时器的功能及多个定时器关联使用的技巧；5.熟练优化组态界面的视觉效果；6.掌握标签显示输出定时器当前值的组态方法；7.掌握指示灯闪烁效果的组态方法；8.熟练运行策略的编译及工程调试方法；技能目标：1.能够根据用户项目需求查阅相关资料，制定项目总体设计方案；2.能够熟练使用MCGS组态软件创建工程、窗口并进行运行界面设计；3.能够根据控制要求设置不同定时器的参数，并实现定时器之间的关联；4.能够实现红灯等待时间的实时显示；5.能够在组态界面实现交通灯的启停控制，运行方式选择等操作；6.能够正确完成PLC接线及下位机程序设计；7.能够正确设置组态与PLC通讯参数，并实现监控；8.能够调试联机系统，保证组态与PLC按照控制要求运行。情感目标：1.培养学生理论联系实际的良好学习习惯；2.激发浓厚的学习兴趣，培养严谨的学习态度；3.培养良好的职业道德；4.培养学生团队合作能力与沟通能力；任务单（4-2）项目编号4项目名称交通灯监控系统设计姓名学号班级小组日期一、资讯（一）技能方面1.查阅PLC设备编程调试手册；2.观察十字路口交通灯运行状况；（二）知识方面（参考书及知识链接内容）（1）设备窗口是MCGS系统的重要组成部分，负责建立系统与的连接。在系统运行过程中，设备构件由统一调度管理，通过通道连接，向实时数据库提供从外部设备采集到的数据，再由实时数据库将控制命令输出到外部设备，以便进行控制运算和流程调度，实现对设备工作状态的实时检测和对工业过程的自动控制。在MCGS单机版中，一个用户工程只允许有个设备窗口。（2）简述MCGS与S7-200系列PLC建立设备连接需要设置哪些参数？（3）MCGS与S7-200系列PLC连接时通用串口父设备的参数设置端口号：□COM1；□COM2；□COM3；通讯波特率：□9600kb；□14400kb；□19200kb；数据位位数：□7位；□8位；停止位位数：□1位；□1.5位；□2位数据校验方式：□奇校验；□偶校验（4）举例阐述MCGS数据变量与PLC变量建立连接的方法及步骤：二、计划每3人一组，每组选出一名负责人，负责人对小组任务进行分配。组员按负责人要求完成相关任务内容，并将分配结果填入表1中。表1任务计划表序号任务概述承担成员备注三、决策根据任务内容制定实施方案，在规定时间内完成工作，并填入表2中。表2任务实施方案表步骤工作内容计划时间实际时间完成情况1工程创建并保存2数据库变量创建3用户窗口静态界面设计4用户窗口构件动画连接及调试5脚本程序编写及调试6下位机程序编写及调试7MCGS数据库变量与PLC变量建立连接8控制要求优化及整体调试9资料整理10作品展示及评价工作单项目编号4项目名称交通灯监控系统设计成绩班级小组日期小组成员四、实施1、工程框架分析交通信号灯系统由PLC编程控制运行，系统设置一个启动按钮，负责交通灯的启动运行控制，一个停止按钮，负责停止控制，并通过MCGS组态软件实现交通灯系统运行的监控。初步确定的组态监控工程框架如下：1、需要一个用户窗口及实时数据库。2、需要一个循环策略。3、循环策略中使用定时器构件、计数器构件及脚本程序构件。2图形制作分析1、新建交通灯监控系统窗口。2、绘制道路、交通灯及汽车等组并完成动画连接。3、添加启动、停止、定时及方式按钮并完成动画连接。3.实施计划并完成对应的内容（1）工程建立存盘信息为：D：\。注意事项：工程文件名及保存路径中不能出现空格，否则无法运行。（不能存桌面）（2）创建数据库对象序号数据对象名称类型序号数据对象名称类型数据对象创建步骤如下：工作台→实时数据库→新增对象→对象属性→更改数据对象名称→更改数据类型→填写“对象内容注释”→确认（3）新建窗口设置窗口基本属性，并设为启动窗口。a.窗口名称：b.窗口标题：c.窗口背景颜色：d.窗口位置：d.窗口边界：（4）监控界面设计1）制作文本标签2）设计启停按钮及方式选择按钮3）绘制辅助设施，如：道路、房屋、树木等4）绘制交通灯图符5）装载汽车图符搜集合适的汽车卡通图片，使用绘图工具箱中的“位图”工具。（5）动画效果设计1）启停按钮的动画设计“启动”按钮操作属性，数据对象操作：，数据对象：“停止”按钮操作属性，数据对象操作：，数据对象：2）道路交通灯的动画设计交通灯红灯填充颜色的可见度连接数据对象：交通灯绿灯填充颜色的可见度连接数据对象：交通灯黄灯的闪烁效果连接数据对象：3）道路中行驶的汽车的动画设计“位置动画连接”中的“垂直移动项”连接数据对象：“位置动画连接”中的“水平移动项”连接数据对象：（6）运行策略设计1）定时器构件的组态a.设定值：；b.计时条件：；c.复位条件：；d.计时状态：；2）脚本程序设计（另附页）实现交通灯的定时切换功能。4.下位机设备连接（1）交通灯PLC地址分配输入部分输出部分序号地址设备及功能序号地址设备及功能（2）组态与PLC设备连接设置方法及参数。（3）PLC设备I/O地址通道与组态数据对象建立连接输入部分输出部分序号PLC地址组态数据对象序号PLC地址组态数据对象（4）下位机PLC梯形图程序，另附页五、成果展示与考核形式：PPT答辩，工程演示六、总结技术资料、知识点等归纳总结。项目4交通灯监控系统设计考核评价项目名称评分内容评分标准分值自评得分师评得分方案设计项目任务解读正确。小组讨论制定系统控制方案。5软件组态创建工程，并按照要求保存5界面设计符合设计要求、整齐美观。10数据对象定义正确，建立完整实时数据库。5能正确实现按钮、指示灯、显示输出的动画连接。10运行策略脚本