組態(tài)軟件課程設(shè)計(jì)基于MCGS組態(tài)軟件的交通燈控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

1、 論文題目：基于 mcgs 組態(tài)軟件的交通燈控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 姓 名： 學(xué) 號(hào)： 指導(dǎo)教師： 學(xué) 院： 電氣工程學(xué)院 專 業(yè)： 電氣工程及其自動(dòng)化 年 級： 08 級 同 組 人： 成 績： 日 期： 6/24/2011 目錄 abstract.- 3 - 1、緒論.- 4 - 1.1 課題來源及研究意義.- 4 - 1.2 交通燈控制研究的意義.- 4 - 1.3 本論文研究的主要內(nèi)容.- 5 - 2、軟件介紹.- 5 - 2.1 mcgs 組態(tài)軟件的整體介紹.- 5 - 2.2 mcgs 組態(tài)軟件的整體結(jié)構(gòu).- 6 - 2.3 mcgs 組態(tài)軟件的功能和特點(diǎn).- 7 - 2.4 mcgs 組

2、態(tài)軟件的工作方式.- 7 - 3、1 交通燈控制的設(shè)計(jì)仿真 .- 8 - 3.1 設(shè)計(jì)總述.- 8 - 3.2 交通燈控制的變量設(shè)置.- 9 - 4、交通燈控制系統(tǒng)的各部分的控制設(shè)計(jì).- 9 - 4.1 定時(shí)器的控制.- 9 - 4.2 交通燈的亮閃情況控制.- 9 - 4.2.1 東西路口的交通燈控制.- 9 - 4.2.2 南北路口的交通燈控制.- 11 - 4.3 車輛的控制.- 13 - 4.4 主控臺(tái)中道路通行示意圖的控制.- 14 - 5、組態(tài)界面畫面的設(shè)計(jì).- 15 - 5.1 窗口的建立.- 15 - 5.2 封面的設(shè)計(jì).- 16 - 5.3 主界面設(shè)計(jì).- 16 - 6 結(jié)論

3、與展望 .- 16 - 致謝.- 17 - 參考文獻(xiàn).- 18 - 附 錄.- 19 - 基于 mcgs 組態(tài)軟件的交通燈控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 專業(yè)：電氣工程及其自動(dòng)化 姓名： 指導(dǎo)教師： 摘摘 要要 當(dāng)今，當(dāng)今，紅綠紅綠燈安裝在各個(gè)道口上，已燈安裝在各個(gè)道口上，已經(jīng)經(jīng)成成為為疏疏導(dǎo)導(dǎo)交通交通車輛車輛最常最常見見和和 最有效的手段。社會(huì)的最有效的手段。社會(huì)的發(fā)發(fā)展，人展，人們們的消的消費(fèi)費(fèi)水平不斷的提高，私人水平不斷的提高，私人車輛車輛不斷的不斷的 增加。人多、增加。人多、車車多道路少的道路交通狀況已多道路少的道路交通狀況已經(jīng)經(jīng)很明很明顯顯了。所以采用有效的方了。所以采用有效的方 法控制交通燈是法控

4、制交通燈是勢勢在必行的。本文以十字路口交通燈控制系在必行的。本文以十字路口交通燈控制系統(tǒng)為統(tǒng)為例，例， 詳細(xì)詳細(xì) 介介紹紹了交通燈的正常運(yùn)行情況，了交通燈的正常運(yùn)行情況， 通通過過并利用并利用組態(tài)軟組態(tài)軟件件 mcgs 制作控制系制作控制系 統(tǒng)動(dòng)態(tài)監(jiān)統(tǒng)動(dòng)態(tài)監(jiān)控畫面。控畫面。 關(guān)鍵詞：關(guān)鍵詞：交通燈交通燈,mcgs abstract today, traffic lights installed on the crossing at all, to ease the traffic of vehicles has become the most common and most effective

5、 means. social development, peoples consumption levels continue to increase, private vehicles is increasing. of people, cars and more roads have less traffic status is obvious. therefore, the adoption of effective methods to control traffic lights is imperative.in this paper, the crossing traffic co

6、ntrol system as an example, the paper introduces the normal operation of the traffic lights, and mainly adopted mcgs system to accomplish controlling and monitoring traffic lights key words：traffic light mcgs 1、緒論 1.1 課題來源及研究意義 城市的快速發(fā)展，機(jī)動(dòng)車擁有量的增長，給交通帶來了許多問題，如交通擁堵、交 通事故頻發(fā)、環(huán)境污染加劇和燃油損耗上升，其中最為關(guān)鍵的是交叉口的車流量

7、己處于 飽和狀態(tài)。分析其原因主要是由于現(xiàn)有交叉口的幾何條件所限，以及缺少完善的的交通 管理設(shè)施。道路上交通標(biāo)志不規(guī)范，路口渠化不合理等問題加劇了交通擁擠的矛盾，而 作為城市交通命脈的主干道的交通阻塞會(huì)使整個(gè)城市交通陷入癱瘓。解決城市交通擁擠 狀況，完善路網(wǎng)來緩解交通擁擠不是短時(shí)間所能解決的，目前急需做的是進(jìn)一步挖掘路 網(wǎng)的潛力并改善交通現(xiàn)狀，特別是改善交通信號(hào)控制?？梢姡兄埔环N高效的智能交通 控制系統(tǒng)是很有必要的，因此，城市交通的智能控制目前已成為國內(nèi)外交通工程界研究 的熱點(diǎn)領(lǐng)域之一。而各交叉口是是城市道路網(wǎng)的咽喉要道，是人流和車輛匯集的地方， 最容易發(fā)生交通阻塞現(xiàn)象，因此交叉口信號(hào)的智能控

8、制顯得更為迫切。最大程度提高交 叉口的通行能力，為經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和人民生活提供一個(gè)安全、暢通、高效、低公害低能耗 的交通環(huán)境已成為必然。 通常新型的工業(yè)自動(dòng)控制系統(tǒng)被劃分為控制層、監(jiān)控層、管理層 3 個(gè)層次結(jié)構(gòu)。 監(jiān)控層的硬件以 ipc 為主, 其軟件采用工業(yè)組態(tài)軟件, 實(shí)現(xiàn)完成現(xiàn)場數(shù)據(jù)采集、實(shí)時(shí) 和歷史數(shù)據(jù)處理、報(bào)警和安全機(jī)制、流程控制、動(dòng)畫顯示、趨勢曲線和報(bào)表輸出以及企 業(yè)監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)等功能; 本文以交通燈控制系統(tǒng)統(tǒng)為例提出了一種基于工業(yè)組態(tài)軟件 mcgs 虛擬控制監(jiān)控系 統(tǒng), 即利用現(xiàn)有的計(jì)算機(jī)資源, 在計(jì)算機(jī)上通過組態(tài)軟件的工作界面和功能來仿真現(xiàn)場 控制對象, 進(jìn)行虛擬控制。 1.2 交通燈控

9、制研究的意義 交通是城市經(jīng)濟(jì)活動(dòng)的命脈，對城市經(jīng)濟(jì)發(fā)展、人民生活水平的提高起著十分重要 的作用。城市交通問題是困擾城市發(fā)展、制約城市經(jīng)濟(jì)建設(shè)的重要因素。城市道路增長 的有限與車輛增加的無限這一對矛盾是導(dǎo)致城市交通擁擠的根本原因。城市街道網(wǎng)絡(luò)上 的交通容量的不斷增加，表明車輛對道路容量的要求仍然很高，短期內(nèi)還不可能改變。 自從開始使用計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)后，不管在控制硬件里取得什么樣的實(shí)際進(jìn)展，交通控制 領(lǐng)域的控制邏輯方面始終沒能取得重大突破?？梢钥隙ǖ恼f，對于減輕交通擁塞及其副 作用一特別是對于大的交通網(wǎng)絡(luò)而言，仍然缺乏一種真正的交通響應(yīng)控制策略。計(jì)算機(jī) 硬件能力與控制軟件能力很不相符，由此造成的影

10、響是很多交通控制策略根本不能實(shí)現(xiàn)。 在少數(shù)幾個(gè)例子中，一些新的控制策略確實(shí)能得以實(shí)現(xiàn)，但他們卻沒能對早期的控制策 略進(jìn)行改進(jìn)。由于缺乏能提高交通狀況、特別是缺乏擁塞網(wǎng)絡(luò)交通狀況的實(shí)時(shí)控制策略， 幾乎可以一說真正成熟的控制策略仍然不存在。 在十字路口設(shè)置交通燈可以對交通進(jìn)行有效的疏通，并為交通參與者的安全提供了 強(qiáng)有力的保障。但是隨著社會(huì)、經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，原先的交通燈控制系統(tǒng)已經(jīng)不能適應(yīng) 現(xiàn)在日益繁忙的交通狀況。如何改善交通燈控制系統(tǒng)，使其適應(yīng)現(xiàn)在的交通狀況，成為 研究的課題。 傳統(tǒng)的十字路口交通控制燈，通常的做法是：事先經(jīng)過車輛流量的調(diào)查，運(yùn)用統(tǒng)計(jì) 的方法將兩個(gè)方向紅綠燈的延時(shí)預(yù)先設(shè)置好。然而

11、，實(shí)際上車輛流量的變化往往是不確 定的，有的路口在不同的時(shí)段甚至可能產(chǎn)生很大的差異。即使是經(jīng)過長期運(yùn)行、較適用 的方案，仍然會(huì)發(fā)生這樣的現(xiàn)象：綠燈方向幾乎沒有什么車輛，而紅燈方向卻排著長隊(duì) 等候通過。這種流量變化的偶然性是無法建立準(zhǔn)確模型的，統(tǒng)計(jì)的方法已不能適應(yīng)迅猛 發(fā)展的交通現(xiàn)狀，更為現(xiàn)實(shí)的需要是能有一種能夠根據(jù)流量變化情況自適應(yīng)控制的交通 燈。 未來的城市交通控制系統(tǒng)能適應(yīng)城市交通的發(fā)展。從長遠(yuǎn)來看該研究具有巨大的現(xiàn) 實(shí)意義。 1.3 本論文研究的主要內(nèi)容 模擬的十字路口交通燈組態(tài)圖，用一個(gè)開關(guān)控制交通燈的運(yùn)行與停止，當(dāng)開關(guān)為開 時(shí)，先南北紅燈、東西綠燈亮此時(shí)東西方向的車輛運(yùn)行，延時(shí) 15

12、 秒東西綠燈變?yōu)殚W爍 狀態(tài)，閃爍 5 秒后跳到黃燈亮，此時(shí)東西方向的車輛停止運(yùn)行，東西黃燈亮 3 秒后，變 為東西紅燈、南北綠燈，則南北方向車輛運(yùn)行，延時(shí) 15 秒南北綠燈變?yōu)殚W爍，閃爍 5 秒后跳到南北黃燈，則南北方向的車輛停止運(yùn)行，南北黃燈亮 3 秒后，再回到南北紅燈、 東西綠燈的狀態(tài)，循環(huán)下去。無論運(yùn)行到那個(gè)狀態(tài)當(dāng)開關(guān)由開變?yōu)殛P(guān)閉時(shí)，所有的燈都 處于不亮狀態(tài)。 2、軟件介紹 2.1 mcgs 組態(tài)軟件的整體介紹 隨著工業(yè)自動(dòng)化水平的迅速提高，計(jì)算機(jī)在工業(yè)領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用，人們對工業(yè)自動(dòng) 化的要求越來越高，種類繁多的控制設(shè)備和過程監(jiān)控裝置在工業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用，使得傳統(tǒng) 的工業(yè)控制軟件已無法滿足用

13、戶的各種需求。mcgs 工控組態(tài)軟件的出現(xiàn)為解決一些實(shí)際 工程問題提供了一種嶄新的方法，因?yàn)樗軌蚝芎玫亟鉀Q傳統(tǒng)工業(yè)控制軟件存在的種種 問題，使用戶能根據(jù)自己的控制對象和控制目的任意組態(tài)，完成最終的自動(dòng)化控制工程。 mcgs 全中文工業(yè)自動(dòng)化控制組態(tài)軟件（以下簡稱 mcgs 工控組態(tài)軟件或 mcgs）是一 套 32 位工控組態(tài)軟件，可穩(wěn)定運(yùn)行于 windows95/98/me/nt/2000 等多種操作系統(tǒng)，集 動(dòng)畫顯示、流程控制、數(shù)據(jù)采集、設(shè)備控制與輸出、網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸、雙機(jī)熱備、工程報(bào) 表、數(shù)據(jù)與曲線等諸多強(qiáng)大功能于一身，并支持國內(nèi)外眾多數(shù)據(jù)采集與輸出設(shè)備，廣泛 應(yīng)用于石油、電力、化工、鋼鐵

14、、礦山、冶金、機(jī)械、紡織、航天、建筑、材料、制冷、 交通、通訊、食品、制造與加工業(yè)、水處理、環(huán)保、智能樓宇、實(shí)驗(yàn)室等多種工程領(lǐng)域。 它的主要特點(diǎn)有（1）延續(xù)性和可擴(kuò)充性。使用 mcgs 工控組態(tài)軟件開發(fā)的應(yīng)用程序，當(dāng) 現(xiàn)場（包括硬件設(shè)備或系統(tǒng)結(jié)構(gòu)）或用戶需求發(fā)生改變時(shí)，不需作很多修改而方便地完 成軟件的更新和升級；（2）封裝性（易學(xué)易用） ，mcgs 工控組態(tài)軟件所能完成的功能都 用一種方便用戶使用的方法包裝起來，對于用戶，不需掌握太多的編程語言技術(shù)（甚至 不需要編程技術(shù)） ，就能很好地完成一個(gè)復(fù)雜工程所要求的所有功能；（3）通用性和可 擴(kuò)充性，每個(gè)用戶根據(jù)工程實(shí)際情況，利用 mcgs 工控組

15、態(tài)軟件提供的底層設(shè)備（plc、 智能儀表、智能模塊、板卡、變頻器等）的設(shè)備驅(qū)動(dòng)、開放式的數(shù)據(jù)庫和畫面制作工具， 就能完成一個(gè)具有動(dòng)畫效果、實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)處理、歷史數(shù)據(jù)和曲線并存、具有網(wǎng)絡(luò)功能的工 程，不受行業(yè)限制。 2.2 mcgs 組態(tài)軟件的整體結(jié)構(gòu) mcgs 軟件系統(tǒng)包括組態(tài)環(huán)境和運(yùn)行環(huán)境兩個(gè)部分。組態(tài)環(huán)境相當(dāng)于一套完整的工 具軟件，幫助用戶設(shè)計(jì)和構(gòu)造自己的應(yīng)用系統(tǒng)。運(yùn)行環(huán)境則按照組態(tài)環(huán)境中構(gòu)造的組 態(tài)工程，以用戶指定的方式運(yùn)行，并進(jìn)行各種處理，完成用戶組態(tài)設(shè)計(jì)的目標(biāo)和功能。 mcgs 組態(tài)軟件（以下簡稱 mcgs）由“mcgs 組態(tài)環(huán)境”和“mcgs 運(yùn)行環(huán)境”兩個(gè)系 統(tǒng)組成。兩部分互相獨(dú)立，

16、又緊密相關(guān)。 mcgs 組態(tài)環(huán)境是生成用戶應(yīng)用系統(tǒng)的工作環(huán)境，由可執(zhí)行程序 mcgsset.exe 支持， 其存放于 mcgs 目錄的 program 子目錄中。用戶在 mcgs 組態(tài)環(huán)境中完成動(dòng)畫設(shè)計(jì)、設(shè)備 連接、編寫控制流程、編制工程打印報(bào)表等全部組態(tài)工作后，生成擴(kuò)展名為.mcg 的工程 文件，又稱為組態(tài)結(jié)果數(shù)據(jù)庫，其與 mcgs 運(yùn)行環(huán)境一起，構(gòu)成了用戶應(yīng)用系統(tǒng)，統(tǒng)稱 為“工程” 。 mcgs 運(yùn)行環(huán)境是用戶應(yīng)用系統(tǒng)的運(yùn)行環(huán)境，由可執(zhí)行程序 mcgsrun.exe 支持，其存 放于 mcgs 目錄的 program 子目錄中。在運(yùn)行環(huán)境中完成對工程的控制工作。 2.3 mcgs 組態(tài)軟件

17、的功能和特點(diǎn) 與國內(nèi)外同類產(chǎn)品相比，mcgs 6.2 組態(tài)軟件具有以下特點(diǎn)： 全中文、可視化、面向窗口的組態(tài)開發(fā)界面，符合中國人的使用習(xí)慣和要求，真正 組態(tài)環(huán)境：組態(tài)環(huán)境： 組態(tài)生成 應(yīng)用系統(tǒng) 運(yùn)行環(huán)境：運(yùn)行環(huán)境： 解釋執(zhí)行 組態(tài)結(jié)果 組態(tài)結(jié)果 數(shù)據(jù)庫 的 32 位程序，可運(yùn)行于 microsoft windows95/98/me/nt/2000 等多種操作系統(tǒng)。 龐大的標(biāo)準(zhǔn)圖形庫、完備的繪圖工具以及豐富的多媒體支持，使您能夠快速地開發(fā) 出集圖像、聲音、動(dòng)畫等于一體的漂亮、生動(dòng)的工程畫面。 全新的 activex 動(dòng)畫構(gòu)件，包括存盤數(shù)據(jù)處理、條件曲線、計(jì)劃曲線、相對曲線、 通用棒圖等，使您能夠

18、更方便、更靈活地處理、顯示生產(chǎn)數(shù)據(jù)。 支持目前絕大多數(shù)硬件設(shè)備，同時(shí)可以方便地定制各種設(shè)備驅(qū)動(dòng)；此外，獨(dú)特的組 態(tài)環(huán)境調(diào)試功能與靈活的設(shè)備操作命令相結(jié)合，使硬件設(shè)備與軟件系統(tǒng)間的配合天衣無 縫。 簡單易學(xué)的類 basic 腳本語言與豐富的 mcgs 策略構(gòu)件，使您能夠輕而易舉地開發(fā) 出復(fù)雜的流程控制系統(tǒng)。 強(qiáng)大的數(shù)據(jù)處理功能，能夠?qū)I(yè)現(xiàn)場產(chǎn)生的數(shù)據(jù)以各種方式進(jìn)行統(tǒng)計(jì)處理，使您 能夠在第一時(shí)間獲得有關(guān)現(xiàn)場情況的第一手?jǐn)?shù)據(jù)。 方便的報(bào)警設(shè)置、豐富的報(bào)警類型、報(bào)警存貯與應(yīng)答、實(shí)時(shí)打印報(bào)警報(bào)表以及靈活 的報(bào)警處理函數(shù)，使您能夠方便、及時(shí)、準(zhǔn)確地捕捉到任何報(bào)警信息。 完善的安全機(jī)制，允許用戶自由設(shè)定菜

19、單、按鈕及退出系統(tǒng)的操作權(quán)限。此外， mcgs 6.2 還提供了工程密碼、鎖定軟件狗、工程運(yùn)行期限等功能，以保護(hù)組態(tài)開發(fā)者的 成果。 強(qiáng)大的網(wǎng)絡(luò)功能，支持 tcp/ip、modem、485/422/232，以及各種無線網(wǎng)絡(luò)和無線電 臺(tái)等多種網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)。 良好的可擴(kuò)充性，可通過 opc、dde、odbc、activex 等機(jī)制，方便地?cái)U(kuò)展 mcgs 6.2 組態(tài)軟件的功能，并與其他組態(tài)軟件、mis 系統(tǒng)或自行開發(fā)的軟件進(jìn)行連接。 提供了 www 瀏覽功能，能夠方便地實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)現(xiàn)場控制與企業(yè)管理的集成。在整個(gè)企 業(yè)范圍內(nèi)，只使用 ie 瀏覽器就可以在任意一臺(tái)計(jì)算機(jī)上方便地瀏覽與生產(chǎn)現(xiàn)場一致的 動(dòng)畫

20、畫面，實(shí)時(shí)和歷史的生產(chǎn)信息，包括歷史趨勢，生產(chǎn)報(bào)表等等，并提供完善的用戶 權(quán)限控制 2.4 mcgs 組態(tài)軟件的工作方式 mcgs 如何與設(shè)備進(jìn)行通訊：mcgs 通過設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序與外部設(shè)備進(jìn)行數(shù)據(jù)交換。包 括數(shù)據(jù)采集和發(fā)送設(shè)備指令。設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序是由 vb、vc 程序設(shè)計(jì)語言編寫的 dll（動(dòng)態(tài) 連接庫）文件，設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序中包含符合各種設(shè)備通訊協(xié)議的處理程序，將設(shè)備運(yùn)行狀 態(tài)的特征數(shù)據(jù)采集進(jìn)來或發(fā)送出去。mcgs 負(fù)責(zé)在運(yùn)行環(huán)境中調(diào)用相應(yīng)的設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序， 將數(shù)據(jù)傳送到工程中的各個(gè)部分，完成整個(gè)系統(tǒng)的通訊過程。每個(gè)驅(qū)動(dòng)程序獨(dú)占一個(gè)線 程，達(dá)到互不干擾的目的。 mcgs 如何產(chǎn)生動(dòng)畫效果：mcgs

21、為每一種基本圖形元素定義了不同的動(dòng)畫屬性，如： 一個(gè)長方形的動(dòng)畫屬性有可見度，大小變化，水平移動(dòng)等，每一種動(dòng)畫屬性都會(huì)產(chǎn)生一 定的動(dòng)畫效果。所謂動(dòng)畫屬性，實(shí)際上是反映圖形大小、顏色、位置、可見度、閃爍性 等狀態(tài)的特征參數(shù)。然而，我們在組態(tài)環(huán)境中生成的畫面都是靜止的，如何在工程運(yùn)行 中產(chǎn)生動(dòng)畫效果呢？方法是：圖形的每一種動(dòng)畫屬性中都有一個(gè)“表達(dá)式”設(shè)定欄，在 該欄中設(shè)定一個(gè)與圖形狀態(tài)相聯(lián)系的數(shù)據(jù)變量，連接到實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫中，以此建立相應(yīng)的 對應(yīng)關(guān)系，mcgs 稱之為動(dòng)畫連接。詳細(xì)情況請參閱后面第四講中的動(dòng)畫連接。 mcgs 如何實(shí)施遠(yuǎn)程多機(jī)監(jiān)控：mcgs 提供了一套完善的網(wǎng)絡(luò)機(jī)制，可通過 tcp/i

22、p 網(wǎng)、 modem 網(wǎng)和串口網(wǎng)將多臺(tái)計(jì)算機(jī)連接在一起，構(gòu)成分布式網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)間的 實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)同步、歷史數(shù)據(jù)同步和網(wǎng)絡(luò)事件的快速傳遞。同時(shí)，可利用 mcgs 提供的網(wǎng)絡(luò) 功能，在工作站上直接對服務(wù)器中的數(shù)據(jù)庫進(jìn)行讀寫操作。分布式網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控系統(tǒng)的每一 臺(tái)計(jì)算機(jī)都要安裝一套 mcgs 工控組態(tài)軟件。mcgs 把各種網(wǎng)絡(luò)形式，以父設(shè)備構(gòu)件和子 設(shè)備構(gòu)件的形式，供用戶調(diào)用，并進(jìn)行工作狀態(tài)、端口號(hào)、工作站地址等屬性參數(shù)的設(shè) 置。 如何對工程運(yùn)行流程實(shí)施有效控制：mcgs 開辟了專用的“運(yùn)行策略”窗口，建立用 戶運(yùn)行策略。mcgs 提供了豐富的功能構(gòu)件，供用戶選用，通過構(gòu)件配置和屬性設(shè)置兩項(xiàng) 組態(tài)操

23、作，生成各種功能模塊（稱為“用戶策略” ） ，使系統(tǒng)能夠按照設(shè)定的順序和條件， 操作實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫，實(shí)現(xiàn)對動(dòng)畫窗口的任意切換，控制系統(tǒng)的運(yùn)行流程和設(shè)備的工作狀態(tài)。 所有的操作均采用面向?qū)ο蟮闹庇^方式，避免了煩瑣的編程工作 3、1 交通燈控制的設(shè)計(jì)仿真 3.1 設(shè)計(jì)總述 繪制一個(gè)模擬的十字路口交通燈組態(tài)圖，用一個(gè)開關(guān)控制交通燈的運(yùn)行與停止，當(dāng) 開關(guān)為開時(shí)，先南北紅燈、東西綠燈亮，延時(shí) 15 秒東西綠燈變?yōu)殚W爍狀態(tài)，閃爍 5 秒 后跳到黃燈亮，東西黃燈亮 3 秒后，變?yōu)闁|西紅燈、南北綠燈，延時(shí) 15 秒南北綠燈變 為閃爍，閃爍 5 秒后跳到南北黃燈，南北黃燈亮 3 秒后，再回到南北紅燈、東西綠燈的 狀

24、態(tài)，循環(huán)下去。無論運(yùn)行到那個(gè)狀態(tài)當(dāng)開關(guān)由開變?yōu)殛P(guān)閉時(shí)，所有的燈都處于不亮狀 態(tài)。圖 1 為設(shè)計(jì)總效果圖 圖 1 總設(shè)計(jì)效果圖 3.2 交通燈控制的變量設(shè)置 變量名類型初值注釋 car1 數(shù)值型 0 car1 為東西路的卡車走的路程 car2 數(shù)值型 0 car2 為東西路的小車的路程 car3 數(shù)值型 0 car3 為南北路的小車的路程 d 字符型 0 實(shí)時(shí)日期 t 字符型 0 實(shí)時(shí)時(shí)間 a 開關(guān)型 0 定時(shí)器的當(dāng)前值 c 字符型 0 意見箱中的輸入變量 開關(guān)開關(guān)型 0 開關(guān)=1 時(shí)運(yùn)行，開關(guān)=0 時(shí)停止 s 數(shù)值型 0 主控臺(tái)上示意圖上東西圖標(biāo)的路程 s1 數(shù)值型 0 主控臺(tái)上示意圖上南北圖

25、標(biāo)的路程 變量設(shè)置如上表共 10 個(gè)變量 4、交通燈控制系統(tǒng)的各部分的控制設(shè)計(jì) 4.1 定時(shí)器的控制 本設(shè)計(jì)主要用定時(shí)器來控制交通燈的亮閃情況，定時(shí)器 a 的范圍是 0-46 定時(shí)器的控制如下： !timersetlimit(1,46,0) !timersetoutput(1,a ) if 開關(guān) = 0 then !timerreset(1,0) !timerstop(1) endif if 開關(guān) = 1 then !timerrun(1) endif 4.2 交通燈的亮閃情況控制 本設(shè)計(jì)運(yùn)用計(jì)時(shí)器的變化對交通燈紅燈黃燈的可見度進(jìn)行控制對綠燈可見度及閃爍 效果進(jìn)行控制，圖 2 為交通控制的示意

26、圖。 .1 東西路口的交通燈控制東西路口的交通燈控制 根據(jù)交通運(yùn)行的實(shí)際情況可知東西運(yùn)行的情況相同，即車輛都是同時(shí)運(yùn)行及停止的 所以交通燈的可見度情況一致。 （1）東西綠燈的運(yùn)行情況大致如下：0-15s 東西綠燈亮 15-20s 東西綠燈閃爍，其 設(shè)置如圖 3 圖 3 東西綠燈在組態(tài)中的設(shè)置 其中綠燈的閃爍效果通過可將獨(dú)來實(shí)現(xiàn)的其命令是如下： (a=15)and(a=17)and(a=20)and(a=23 圖 5 東西紅燈在組態(tài)中的設(shè)置 .2 南北路口的交通燈控制南北路口的交通燈控制 （1）南北紅燈在東西綠燈及黃燈亮?xí)r是亮的，亮 23s 即 a 在 0-23s

27、 內(nèi)南北紅燈是亮的。 其在組態(tài)中的設(shè)置如圖 6.其可見度的命令行式：a23)and(a38) and(a40)and(a=42)其中： (a38)and(a40)and(a43)and(a=46)。 圖 8 南北黃燈在組態(tài)中的設(shè)置 4.3 車輛的控制 本設(shè)計(jì)中設(shè)計(jì)了三輛車其中東西方向上有兩輛南北方向一輛分別對應(yīng)的變量為 car1，car2，car3 綠燈亮?xí)r其對應(yīng)方向的汽車開動(dòng)，紅燈亮或黃燈亮?xí)r則停止其控制具 體過程見附錄的車輛控制的程序 if (開關(guān)=1)and(a900 then car1=0 car2=0 endif if (開關(guān)=1)and(a23)and(a600 then car3

28、=0 endif 4.4 主控臺(tái)中道路通行示意圖的控制 本設(shè)計(jì)中為了使設(shè)計(jì)界面更為簡潔，明朗，特意 在主控臺(tái)上設(shè)計(jì)了道路運(yùn)行示意圖，借圖中箭頭的顏 色及運(yùn)動(dòng)狀況來表示道路的通行狀況，綠色移動(dòng)即表 示該段道路允許通過，反之則禁止通行， 東西方向箭頭路程為 s 南北方向則為 s2 在每一 處都設(shè)計(jì)了兩個(gè)大小相同顏色不同 圖 9 主控臺(tái)中道路通行示意圖 （上面的的為紅色）重疊放置，通過控制箭頭的可見度 來使箭頭顯示不同的顏色。 東西方向的紅色箭頭的可見度設(shè) 置如圖 10 綠色箭頭有水平移動(dòng)的過程即 s 的變化其組態(tài)設(shè)置如圖 11 其中左圖為 左邊的箭頭的設(shè)置，另一個(gè)為右面的 綠色箭頭的設(shè)置。 上下箭

29、頭的設(shè)置和左右箭頭設(shè)置 雷同只需將變量 s 變成 s1 即可。其具 體控制見附錄中的箭頭運(yùn)動(dòng)程序。 圖 10 圖 11 綠色箭頭的設(shè)置 5、組態(tài)界面畫面的設(shè)計(jì) 5.1 窗口的建立 (1)在“用戶窗口”中單擊“新建窗口” 按鈕，建立“窗口 0” 、 “窗口 1” 。 (2)選中“窗口 0” ，單擊“窗口屬性” ，進(jìn) 入“用戶窗口屬性設(shè)置” 。 (3)將窗口名稱改為：交通燈控制；窗口 標(biāo)題改為：交通燈控制；窗口位置選中“最大 化顯示” 、 “固定邊” ，其他不變，單擊“確定” 。 (4)選中“窗口 1” ，單擊“窗口屬性” ，進(jìn) 入“用戶窗口屬性設(shè)置” 。 (5)將窗口名稱改為：封面；窗口標(biāo)題改

30、為：封面。窗口位置選中“屏幕中間顯示” ， 窗口邊界選擇“固定邊” ，單擊“確認(rèn)” 。 (6)在“用戶窗口”中，選中“窗口屬性” ， 點(diǎn)擊右鍵，選擇下拉菜單中的“設(shè)置為啟動(dòng)窗 口”選項(xiàng)，將該窗口設(shè)置為運(yùn)行時(shí)自動(dòng)加載的 窗口。 圖 12 封面主體 5.2 封面的設(shè)計(jì) 封面的設(shè)計(jì)主效果圖如圖 12，該封面中包含了設(shè)計(jì)的題目，設(shè)計(jì)人員，指導(dǎo)老師以 及學(xué)校?；盏仍?。 5.3 主界面設(shè)計(jì) 主界面效果圖見圖 1，圖中主要包括 3 部分即交通運(yùn)行圖，主控臺(tái)圖及署名圖塊。 界面制作過程如下 （1)選中“控制窗口”的窗口標(biāo)題，單擊“動(dòng)畫組態(tài)” ，進(jìn)入動(dòng)畫組態(tài)窗口，開始 編輯畫面。 (2)單擊工具條中的“工具箱

31、”按鈕，打開繪圖工具箱。選擇“工具箱”內(nèi)的“矩 形”按鈕，鼠標(biāo)的光標(biāo)呈“十字”形，在窗口中拖拽鼠標(biāo)，繪制出同樣大小的矩形 4 個(gè) 分別置于畫面的左上方,右上方,左下方,右下方，在選擇填充顏色做出四塊草坪。 （3）單擊工具箱中插入元件，向界面中插入樹、汽車。交通燈等元件同時(shí)利用工 具箱中工具畫出各種元件最終生成主界面圖形 封面設(shè)計(jì)類似 6 結(jié)論與展望 在組態(tài)軟件的制作中我較好的掌握了 mcgs 軟件的應(yīng)用。在 mcgs 軟件中最重要的是 建立好實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫，數(shù)據(jù)庫是實(shí)現(xiàn)各種變量的采集、表達(dá)、控制的關(guān)鍵元件，數(shù)據(jù)庫控 制著整個(gè)系統(tǒng)的輸入、輸出和運(yùn)行。mcgs 軟件實(shí)現(xiàn)了對現(xiàn)場設(shè)備運(yùn)行信號(hào)的采集，運(yùn)行 控制和運(yùn)行監(jiān)視。 在組態(tài)文件的制作過程中，除了系統(tǒng)提供一些元件和背景，還可以自己制作自己需 要的元件。在調(diào)試系統(tǒng)的制作中，我需要的元件在元件庫里沒有，在上網(wǎng)搜索了資料后， 知道元件可以自己通過系統(tǒng)提供的工具自己制作。于是我通過工具箱，自己畫出了所需 元件的形狀，然后自己設(shè)定看顏色，再通過屬性設(shè)置了元件的動(dòng)作值，填充顏色和動(dòng)作 表達(dá)式。通過運(yùn)行達(dá)到了預(yù)計(jì)的要求。 組態(tài)軟件的運(yùn)行調(diào)試，實(shí)際上就是數(shù)據(jù)庫的設(shè)定，只要設(shè)定好輸入、輸出的變量和 運(yùn)行的條件， （運(yùn)行條件的編輯和 vbas