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1、摘要霓虹灯PLC控制与监控组态设计摘要本课题的主要内容为用MCGS组态软件仿真PLC的控制对象霓虹灯。此仿真系统由上位机和下位机两部分组成，上位机主要用来完成仿真界面的制作工作，下位机则用来完成PLC程序的编写，最后，进行上位机设计结果与下位机结果的配合，完成整个系统的设计连接。利用组态软件模拟PLC的控制对象，我们不需要实物而仅通过微机显示器就可以检验所编程序的正确与否和执行结果，为PLC的试验教学提供了一条新途径。关键词：MCGS ；仿真系统 ；PLC ；IAbstract The Neon Light PLC Control and the Configuration Monitor D
2、esign Abstract The topic for the main elements in MCGS configuration software simulation PLC control target - neon light. This simulation system is composed by Position Machine and Subordinate Machine two parts. The Position Machine uses for complete the design of simulation interface ,the .Subordin
3、ate Machine will be used to complete the programming.Finally, a Position Machine design results with the results of Subordinate Machine with the completion of the design of the entire system connecting. Use of software simulation Programmable Controller control targets, we need not only through phys
4、ical and computer monitors can be prepared for the correct procedures and the implementation of the outcome or not, providing a new way of teaching for PLC teaching. Key Words: Monitor and Control Generated System；Emulation System;Programmable Controller; 目录 目录中文摘要(I)英文摘要(II)1 绪论(1)1.1引言(1)1.2组态软件的发
5、展(1)1.2.1组态软件在我国的发展历程(1)1.2.2流行的组态软件(1)1.3本文主要研究内容(2)1.4课题研究意义(2)2 MCGS组态软件功能简介(3)2.1 MCGS组态软件的功能和特点(3)2.2MCGS组态软件的系统构成(5)2.2.1MCGS组态软件的整体结构(5)2.2.2 MCGS工程的五大部分(6)2.3 MCGS组态软件的工作方式(7)3 仿真画面的设计(8)3.1工程的建立(8)3.1.1工程功能分析(8)3.1.2工程的定义(9)3.2用户窗口的组态(9)3.2.1建立画面(9)3.2.2 编辑画面(9)3.2.3主画面的编辑(10)3.3定义数据对象(12)3
6、.4动画连接(14)3.4.1动画连接方法(15)3.4.2 特殊动画连接(15)3.4.3 设计连接(15)3.5运行策略组态(17)3.5.1设置方法(18)3.5.2脚本程序(20)4 下位机可编程控制器程序的编写（27）4.1可编程控制器的概况(27)4.2所需编程器件介绍(27)4.3程序的编写(30)4.3.1I/O地址分配(30)4.3.2时序图(30)4.3.3程序编写(31)4.4 FXPLC编程软件(FXGPWIN)使用方法(36)5 连接调试（38)5.1组态软件设备窗口的作用(38)5.2设备构件的选择(38)5.3三菱PLC设备使用说明(39)5.4连接调试(41)6
7、 结论(44)致谢(45)参考文献(46)西安工业大学学士学位论文1 绪论1.1引言每当夜幕降临，楼宇上、道路旁缤纷夺目的霓虹灯广告，构筑了一道璀灿的城市夜景，作为主角 霓虹灯功不可没，而可编程序控制器是专用于工业控制的工业计算机，是现代化工业的三大支柱之一。长期以来，PLC 始终处于工业自动化控制领域的主战场，为各种各样的自动化控制设备提供了非常可靠的控制应用，其主要原因在于它能够为自动化控制应用提供安全可靠和比较完善的解决方案，适合于当前工业企业对自动化的需要。但在开发传统的工业控制软件时，当被控对象一旦变动，就必须修改控制系统源程序，导致开发周期长。组态软件的出现解决了这个问题，通过MC
8、GS组态软件仿真PLC的控制对象，（我们不需要实物而通过微机的显示器就可以检验所编程序的正确与否和执行结果。1.2组态软件的发展新型的工业自动控制系统正以标准的工业计算机软、硬件平台构成的集成系统，具有适应性强、开发性好、易于扩展、经济、开发周期短等明显优点。组态软件指数据采集与过程控制的专用软件，它们是在自动控制系统监控一级的软件平台和开发环境，能以灵活多样的组态方式提供良好的用户开发界面和简洁的使用方法，并同时支持各种硬件厂家的计算机和I/O产品。目前世界上不少专业厂商提供各种组态软件产品。1.2.1组态软件在我国的发展历程 最早开发的通用组态软件是DOS环境下的组态软件，其特点是具有简单
9、的人机界面、图库、绘图工具箱等基本功能。随着Windows的广泛应用，Windows环境下的组态软件与DOS环境下的组态软件成为主流。与DOS环境下的组态软件相比，其最突出的特点是图形功能有了很大的增强。国外很多优秀通用组态软件是在英文状态下开发的，对国内而言，它具有应用时间长，用户界面不理想，不支持国内普遍使用的硬件设备，这些正是国外通用组态软件在国内部能广泛应用的原因。随着国内计算机水平和工业自动化水平的不断提高，近年来，一些技术力量雄厚的高科技公司相继开发出了适合国内使用的通用组态软件。MCGS组态软件就是其中的一种。1.2.2流行的组态软件目前中国市场上的组态软件产品按厂商划分大致可以
10、分为三类：国外专业软件厂商提供的产品；国外硬件和系统厂商提供的产品；国内自行开发的国产化产品。近年来国外一些著名硬件或系统厂商亦推出了日趋成熟的组态软件产品，如美国GE公司的Cimplicity,德国西门子公司的WinCC等1。这些软件一改过去仅为其本身硬件配套的OEM形式，通过大力加强对其它硬件产品的驱动支持和软件内部的各种功能，而发展成为专业化的通用组态软件。1.3本文主要研究内容课题主要内容为霓虹灯仿真系统的设计，组态软件主要用于实现实时监控；同时编制相应的脚本程序完成控制功能。仿真系统由上位机和下位机两部分组成。上、下位机通过串行口进行通信交换数据。上位机利用PC机，下位机利用三菱的P
11、LC 。上位机内装MCGS组态软件和三菱编程软件。MCGS组态软件用以制作仿真画面、编写仿真程序并与下位机进行通信。本界面需实现的控制要求为：a 主要是控制“西安”，“工业”，“大学”，“50”，“周年”5个字形霓虹灯的闪亮过程，具体实现的控制功能为：5个灯依次点亮后闪三闪，再沿相反的方向依次熄灭；字灯下两个灯轮流闪亮；利用组态设置周围的灯配合闪烁。5个字灯对应于PLC的5个输出结点Y0Y4,下面的两个灯对应于Y5，Y6。每个输出结点的输出值“0”或“1”对应于灯的灭与亮。b 要求按动“开始”按钮时灯按控制要求依次点亮或熄灭，并循环往复，当按动“停止”按钮时霓虹灯全部熄灭。c 当没有连接PLC
12、时，利用脚本程序也可以完成霓虹灯的控制功能。由于涉及到灯亮灭的时间，所以需要使用组态软件内部的定时器。1.4课题研究意义长期以来， PLC始终处于工业自动化控制领域的主战场，为各种各样的自动化控制设备提供了非常可靠的控制应用。其主要原因，在于它能够为自动化控制应用提供安全可靠和比较完善的解决方案，适合于当前工业企业对自动化的需要。但在开发传统的工业控制软件时，当被控对象一旦变动，就必须修改控制系统源程序，导致开发周期长2。组态软件的出现解决了这个问题，使用户能通过自己的控制对象和控制目的任意组态，完成最终的自动控制目的。另一方面，组态软件还可以用于教学实验中。由于条件所限，学校可能无法提供一些
13、实验设备，同学们通过试验只能看到I/O口的输入输出情况，验证程序的正确性。运用组态软件就可以让同学们看到直观生动的实验结果，使得理论和实际得到了完美的结合。432 MCGS组态软件功能简介MCGS全中文工业自动化控制组态软件（以下简称MCGS工控组态软件或MCGS）为用户建立全新的过程测控系统提供了一整套解决方案。MCGS工控组态软件是一套32位工控组态软件，可稳定运行于Windows95/98/NT操作系统，集动画显示、流程控制、数据采集、设备控制与输出、网络数据传输、双机热备、工程报表、数据与曲线等诸多强大功能于一身，并支持国内外众多数据采集与输出设备。2.1 MCGS组态软件的功能和特点
14、MCGS即监视与控制通用系统，英文全称为Monitor and Control Generated System。MCGS是为工业过程控制和实时监测领域服务的通用计算机系统软件，具有功能完善、操作简便、可视性好、可维护性强的突出特点。MCGS工控组态软件的功能和特点可归纳如下：l 概念简单，易于理解和使用。普通工程人员经过短时间的培训就能正确掌握、快速完成多数简单工程项目的监控程序设计和运行操作。用户可避开复杂的计算机软硬件问题，集中精力解决工程本身的问题，按照系统的规定，组态配置出高性能、高可靠性、高度专业化的上位机监控系统。l 功能齐全，便于方案设计。MCGS为解决工程监控问题提供了丰富多
15、样的手段，从设备驱动（数据采集）到数据处理、报警处理、流程控制、动画显示、报表输出、曲线显示等各个环节，均有丰富的功能组件和常用图形库可供选用，用户只需根据工程作业的需要和特点，进行方案设计和组态配置，即可生成用户应用软件系统。l实时性与并行处理。MCGS充分利用了Windows操作平台的多任务、按优先级分时操作的功能，使PC机广泛应用于工程测控领域成为可能。工程作业中，大量的数据和信息需要及时收集，即时处理，在计算机测控技术领域称其为实时性任务关键任务，如数据采集、设备驱动和异常处理等。另外许多工作则是非实时性的，或称为非时间关键任务，如画面显示，可在主机运行周期时间内插空进行。而像打印数据一类的工作，可运行于后台，称为脱机作业。MCGS是真正的32位系统，可同时运行于Microsoft Windows95，98和Microsoft Windows NT平台，以线程为单位进行分时并行处理。l 建立实时数据库，便于用户分步组态
