PLC、触摸屏仿真软件在交通信号灯系统设计中的应用.pdf

23卷 第1期 石家庄铁道学院学报 (自然科学版) Vo1．23N。．1 2010年3月 JOURNALOFSHUIAZHUANGRAILWAYINSTITUTE(NATUARLSCIENCE) M ．2010 PLC、触摸屏仿真软件在 交通信号灯系统设计中的应用 褚渊博 。唐云龙 (石家庄铁道学院 机械工程分院，河北 石家庄 050043) 摘要：以交通道1：2信号灯控制系统的开发为例，论述 了PLC、触摸屏仿真软件在控制系统开 发中的应用。采用三菱公司的GXDeveloper软件编写PLC控制程序、GXSimulator仿真软件测 试PLC控制程序、触摸屏软件GTDesigner2设计人机对话窗口、触摸屏仿真软件 GTSimulator2 检验人机对话窗口，并将其与PLC程序连接 ，对整个控制系统进行联机通讯仿真。经实验证 明， 该虚拟仿真方法开发控制系统方便灵活、危险性低、可重复操作性强，不但能够大大地缩短系统 研发周期，还可以有效降低系统研发成本。可应用于高等院校实践教学、现代化企业的人员培 训。 关键词：PLC；触摸屏 ；仿真软件；控制系统 中图分类号：TP23 文献标识码：A 文章编号：1674—0300(2010)01—0082—06 0 引言 控制论是与相对论、量子论并驾齐驱的20世纪三大伟绩之一。近年来，应用于工业控制领域的各种 器件得到了很好的发展，其中PLC作为核心控制器、触摸屏作为人机对话窗口成为开发控制系统不可或 缺的设备，然而二者的价格却很高，对于一般个人、部分经费紧张的高校实验室或现代化企业，往往不能 大量购买，不利于学习者对该项技术的深入理解。 介绍利用13本三菱公司的GXDeveloper、GXSimulator、GTDesigner2及GTSimulator2系列软件开发交 通道 口信号灯控制系统的过程，仅一台Pc机而不需其他任何硬件设备就可以自己开发控制系统，通过运 用计算机对系统运行过程进行仿真，对出现的各种实验现象进行分析，找出设计方案的优缺点，并对所研 究的交通道El信号灯控制系统进行优化。待程序仿真调试好之后，觉得可行，再将其应用于现场设备使 用，可大幅降低人员培训和设备维护成本。 l 系统仿真总体方案 利用三菱公司的GXDeveloper、GXSimulator、GTDesigner2及GTSimulator2系列软件开发工业控制系 统流程如图1所示。 以下就以交通道 口信号灯控制系统为例，介绍PLC、触摸屏仿真软件在控制系统开发中的应用。 1．1 控制要求 (1)信号灯系统由一个按钮控制其启动，一个按钮控制其停止，一个按钮对其参数进行修改，一个按 钮执行紧急车辆通行信号灯控制。 (2)主支干道上下两侧各有车流方向信号灯三套，分别为左转弯、右转弯和直行；人行横道信号灯两 套，共计20套，每套信号灯装置上分别有红、黄、绿信号灯各一个。 (3)信号灯控制一个循环分为四类，主干道右转与支干道左转(MR-SL)、主干道直行和支干道人行横 收稿 日期 ：2009—09—14 作者简介：褚渊博 男 1985年出生 硕士研究生 基金项 目：石家庄铁道学院研究生基金项 目(Tyy2o09—11) 第 1期 褚渊博等：PLC、触摸屏仿真软件在交通信号灯系统设计中的应用 83 图1 系统设计流程图 道行走(MD．SH)、主干道左转与支干道右转(ML．SR)、主干道人行横道行走和支干道直行(MH—SD)，每个 类别中又包含红(R)、黄(Y)、绿(G)三种状态。 (4)MD．SH、ML—SR、MH-SD红灯亮，同时MR—SL绿灯亮，维持12s后，再闪烁 3s后熄灭，然后MR—SL 黄灯亮3s后熄灭。接着 MR—SL红灯亮，MD—SH绿灯亮。 (5)MD—SH绿灯亮，维持 15s后，再闪烁 3s后熄灭，然后 表 1 控制系统 I／O分配及编程元件编号 MD．SH黄灯亮 3s后熄灭。接着 MD-SH红灯亮，ML—SR绿灯 亮。 (6)ML．SR绿灯亮，维持