工业自动化系统(交通灯)实验指导书.doc

工业自动化平台系统 （交通灯） 实 验 指 导 书 一、实验目的 1、了解工业自动化交通灯平台系统工作流程。 2、学习工业自动化交通灯平台软件。 二、实验内容 1、理解PLC控制交通灯原理。 2、观察、记录红灯、绿灯、黄灯亮灯时间，修改程序改变亮灯时间。 3、使用工业自动化交通灯平台软件控制交通灯。 4、使用TCPUDP测试工具控制交通灯。 三、实验设备 1、硬件： 1.1、PC机 1台 1.2、hw-36MT-3DA PLC 1个 1.3、WiFi设备服务器 1个 1.4、交通灯模型 1套 1.5、24V电源 1个 1.6、5V电源 1个 1.7、公母交叉串口线 1条 2、软件： 2.1、ComMaster（串口大师） 2.2、TCP/UDP调试软件 2.3、UART—WIFI配置管理软件 2.4、物联网工业模拟交通灯应用管理软件 四、实验原理 1、基本概念： 图1为工业自动化交通灯平台系统框图。系统由运行交通灯控制应用软件的PC机、WiFi设备服务器、PLC（可编程控制器）、交通灯模型组成，其中WiFi设备服务器与PLC通过RS232串口连接、PLC的输出接口控制交通灯的亮灭状态；交通灯模型为LED灯、DC5V供电；PC机通过有线或WiFi无线网络接入实验室局域网,WiFi设备服务器通过WiFi无线网络接入实验室局域网,PC机与WiFi设备服务器处于同一局域网。 PC机运行交通灯控制应用软件，通过实验室局域网发出交通灯控制指令给WiFi设备服务器，WiFi设备服务器将控制指令通过串口转发给PLC，PLC启动内部设定程序，控制交通灯的亮灭状态。 图1 工业自动化交通灯平台系统工作框图 图2为工业自动化交通灯平台软件流程图，首先软件是通过与WiFi设备服务器建立连接，接着等待按键指令传输，然后用户点击软件上的功能按键输出控制交通灯的功能指令，WiFi设备服务器判断指令是否发送成功网络链路是否正常，最后指令送到PLC寄存器中进行校验对正后，控制交通灯正常工作。 图2 工业自动化交通灯平台软件流程图 如下图3所示，PLC交通灯DC5V供电，阳极接DC5V，阴极分别接470欧限流电阻，发光二级管压降一般为2V，电流约为10mA，计算可得限流电阻值（300-1000欧）。电阻的另一端接PLC的输出端（Y01-Y06），根据PLC内部结构，当PLC输出端导通，则输出端为接地状态。交通灯东西方向绿色LED亮10s，后绿色LED闪5s，再黄色LED亮5s，这段时间里，南北方向红色一直亮即20s。东西方向黄色LED亮完5s后，变位红色LED亮，南北方向绿色LED亮10s，后绿色LED闪5s，再黄色LED亮5s，最后又变为红色LED亮，如此循环。交通灯还可东西方向、南北方向单独控制。交通灯控制是通过向PLC寄存器D1中写数据（Modbus协议）控制辅助寄存器M1、再通过辅助寄存器控制输出端。 图3 交通灯工作电路 表1 交通灯PLC控制指令 PLC控制指令 控制状态 指令代码 输出 交通灯行 01 06 00 01 00 14 d8 05 Y1 绿1 Y4 绿2 交通灯停 01 06 00 01 00 00 d8 0a Y2 黄1 Y5 黄2 东西管制 01 06 00 01 00 15 19 c5 Y3 红1 Y6 红2 南北管制 01 06 00 01 00 16 59 c4 Y1　 红1　 Y2　 红2　 WiFi设备服务器是基于Uart接口的符合WiFi无线网络标准的嵌入式模块，内置IEEE802.11无线网络协议栈以及TCP/IP协议栈，能够实现串口RS-232/RS-485数据到无线网络之间的转换；通过WiFi设备服务器，传统的串口设备也能轻松接入无线网络。 WiFi设备服务器串口转WiFi主要功能： 1）、基于自组网的无线网络（Adhoc）：