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基于组态王的交通信号监控界面设计

时间:2022-03-22 09:22:59 浏览次数:

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工作强度,实现了人、车、路三者的同步协调。由于电子产品在长期的通电工作过程中,电子元器件都不可避免地会出现故障,造成设备工作不能正常使用,而交通信号控制系统作为电子产品之一,又是在不定的工作环境下工作,或多或少地会出现这样那样的故障,这就需要交警部门能够实时监控各交通路口的控制信号灯及控制系统的工作状况,以便针对不同情形采取相对应的措施。北京亚控公司的Kingview 6.5是一种面向工业自动化的通用数据采集和监控的组态软件,它能够实现对自动化过程和装备的监视和控制。本文主要研究分析了借助于组态王软件Kingview 6.5,采用GX Developer作为编程平台,构建一种全虚拟的PLC交通控制实验系统,可使学生在学习PLC课程时更好的理解和运用PLC。

1 交通信号控制系统分析

选取一十字交叉路口为研究对象,要求实现如下控制:按启动按钮,交通灯开始工作,按停止按钮,交通灯停止工作。系统启动后,南北方向红灯亮30s,同时东西方向绿灯亮25s,到25s时东西方向绿灯开始闪亮3s后熄灭,然后过渡到东西方向黄灯亮2s后熄灭;之后东西方向红灯亮,南北方向红灯熄灭,南北方向绿灯亮。东西方向红灯亮25s,在此同时南北方向绿灯亮20s,到20s时南北方向绿灯开始闪亮,闪亮3s后熄灭,然后过渡到南北方向黄灯亮2s后熄灭;之后又回到南北方向红灯亮,东西方向红灯熄灭,东西方向绿灯亮的状态。两个方向的绿灯闪亮间歇时间均为0.5s。两个方向的信号灯,按上面的要求周而复始地进行工作。

2 交通信号控制系统的上位监控界面设计

2.1 组态王软件Kingview 6.5

本交通信号灯教学系统的监控软件采用了北京亚控公司的Kingview 6.5组态王软件,是一个集成的人机界面(HMI)系统和监控管理系统,可与可编程控制器(PLC)、智能模块、板卡智能仪表、远程数据采集装置(RTV)等多种外部设备进行通讯。而其软件系统与用户最终使用的现场设备无关,对于不同的硬件设施,用户只需要按照安装向导的提示完成I/O设备的配置工作,为组态王配置相应的通讯设备的硬件驱动程序,并由硬件设备驱动程序完成组态王与I/O设备的通讯。在系统运行的过程中,组态王通过内嵌的设备管理程序完成与I/O设备的实时数据交换[1]。

2.2 设备窗口组态

要用组态软件进行实时监控首先要完成通讯连接,组态王通讯参数应与PLC的通讯参数设置保持一致。由于本系统是PLC与组态王间进行通讯,因此将PLC的生产厂家、设备名称、通讯方式等填入相应的对话框即可。在本设计中采用的是三菱FX系列可编程控制器,当使用RS232与上位机相连时,PLC与组态王连接的I/O设备的缺省与推荐设置如表2所示。按照表1中给定参数设置串口设置对话框[3]。

然后选择工程浏览器左侧大纲项“设备\COM1”,在工程浏览器右侧用鼠标左键双击“新建”图标,运行“设备配置向导”,选择PLC三菱FX2系列产品中“编程口”。单击“下一步”,为外部设备取一个名称,输入“PLC”;再单击“下一步”,为设备选择连接串口,假设为COM1;单击“下一步”,填写设备地址为“1”;单击“下一步”,设置通信故障恢复参数(一般情况下使用系统默认设置即可);单击“下一步”,,弹出“设备配置向导- 信息纵览”,请检查各项设置是否正确,确认无误后,单击“完成”。

表1 通讯参数

2.3 组建系统工程

首先运行组态王软件进入组态画面,分析十字路口交通信号控制系统工程项目结构,建立工程结构框架。本控制系统包含启/停按钮,东南西北向红灯、绿灯、黄灯各1盏(共12盏信号灯),汽车。控制界面如图1所示。

图1 交通信号灯监控画面

2.4 建立动画连接

kingview实现图形动画设计的主要方法是将用户窗口中图形对象与实时数据库中的数据对象建立相关性连接,并设置相应的动画属性。给图形对象定义动画连接是在“动画连接”对话框中进行的。在组态王开发系统中双击图形对象(不能有多个图形对象同时被选中),如双击南北绿灯,则弹出动画连接对话框。单击右上角的“Y”按钮,弹出选择变量名窗口,双击选择对应的“Y0南北绿灯”,相继弹出对话框,再单击“颜色选择”进行颜色设置。最后按下“确定”按钮,完成Y0南北绿灯的动画设置。进而用同样的方法,完成其它信号灯的设置。

为了生动地表现当启动按钮按下,交通信号灯及路道上汽车的动画显示及关联过程,采用了脚本程序在运行策略中的循环策略来仿真其工作的过程。

3 运行和调试

进入组态王运行系统。显示出组态王运行系统画面(如图2所示),即可看到交通信号灯按照要求动态变化,汽车也能配合红绿灯实现动态变化,达到了预期的目标。

可见,通过组态监控画面能实时反映交通信号灯的运行状态,并能通过监控画面控制交通信号灯运行状态,从而实现对交通信号灯运行状态的双向控制。为交通信号灯监控的远程化,区域化,网络化研究打下基础

【参考文献】

[1]唐瑞尹,姚征,何鸿鲲.基于PLC交通信号灯控制系统在组态王中的实现[J]. 河北理工大学学报:自然科学版,2003(S1):29-32.

[2]王海涛,郑萍,陈彬,杨军坡.基于易控组态软件全虚拟PLC的实现及应用[J].微计算机信息,2010(25):83-85.

[3] 李胜多,张惠莉,赵丽清.基于三菱PLC和组态技术的交通信号灯控制系统设计[J]. 青岛农业大学学报:自然科学版,2009(4):340-344.

责任编辑:曹明明]

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