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模块三 MCGS 开关量组态工程. 项目一 基于泓格 7060 模块的交通灯控制系统. 一、学习目标 1. 知识目标. ⑴ 掌握定时器构件基本知识。 ⑵ 掌握交通灯控制系统的控制要求。 ⑶ 掌握交通灯控制系统的硬件接线。 ⑷ 掌握交通灯控制系统的通信方式。 ⑸ 掌握交通灯控制系统的控制原理。 ⑹ 掌握交通灯控制系统的组态设计方法。 ⑺ 掌握交通灯控制系统的策略组态方法。 ⑻ 掌握交通灯控制系统的脚本程序的设计方法。. ⑵ 初步具备交通灯控制系统分析能力. ⑴ 初步具备定时器构件的使用技能。. 2. 能力目标.
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模块三 MCGS开关量组态工程 项目一 基于泓格7060模块的交通灯控制系统
一、学习目标 1. 知识目标 ⑴ 掌握定时器构件基本知识。 ⑵ 掌握交通灯控制系统的控制要求。 ⑶ 掌握交通灯控制系统的硬件接线。 ⑷ 掌握交通灯控制系统的通信方式。 ⑸ 掌握交通灯控制系统的控制原理。 ⑹ 掌握交通灯控制系统的组态设计方法。 ⑺ 掌握交通灯控制系统的策略组态方法。 ⑻ 掌握交通灯控制系统的脚本程序的设计方法。
⑵ 初步具备交通灯控制系统分析能力 ⑴ 初步具备定时器构件的使用技能。 2. 能力目标 ⑷ 初步具备交通灯控制系统的统调能力。 ⑶ 初步具备交通灯控制系统的组态能力。
二、要求学生必备的知识与技能 《 必备知识》 ⑴计算机直接数字控制系统基本知识。 ⑵数字量输入通道基本知识。 ⑶数字量输出通道基本知识。 ⑷组态技术基本知识。
2. 必备技能 ⑴ 数字量输入通道构建基本技能。 ⑵ 数字量输出通道构建基本技能。 ⑶ 计算机直接数字控制系统的组建能力。
三、相关知识讲解 • 1. 泓格7060开关量输入输出模块简介 • ICP7060模块是利用RS485与上位机进行通讯的4通道共源极隔离数字量输入/4通道继电器输出模块；数字量输入逻辑电平0最大为+1V，逻辑电平1在+3.5~ 30V之间， 输入阻抗3KΩ, 0.5W。 数字量输出2路“A”型继电器，单刀单掷 (常开) ，2路“C”型继电器，单刀双掷，干接点。具体接线端子如图3-1-1所示。
2. ICP7060模块结构原理 图3-1-2 ICP7060模块结构原理图
3. 开关量输入接线方式 图3-1-3 泓格7060开关量输入接线方式接线图
4. 开关量输出接线方式如图3-1-4所示。 图3-1-4 泓格7060开关量输出接线方式接线图
5. 定时器构件基本知识 图3-1-5 定时器构件属性设置
⑴ 定时器设定值定时器设定值对应于一个表达式，用表达式的值作为定时器的设定值。当定时器的当前值大于等于设定值时，本构件的条件一直满足。定时器的时间单位为S，但可以设置成小数，以处理mS级的时间。如设定值没有建立连接或把设定值设为0，则构件的条件永远不成立。⑴ 定时器设定值定时器设定值对应于一个表达式，用表达式的值作为定时器的设定值。当定时器的当前值大于等于设定值时，本构件的条件一直满足。定时器的时间单位为S，但可以设置成小数，以处理mS级的时间。如设定值没有建立连接或把设定值设为0，则构件的条件永远不成立。
⑵ 定时器当前值当前值和一个数值型的数据对象建立连接，每次运行到本构件时，把定时器的当前值赋给对应的数据对象。如没有建立连接则不处理。⑵ 定时器当前值当前值和一个数值型的数据对象建立连接，每次运行到本构件时，把定时器的当前值赋给对应的数据对象。如没有建立连接则不处理。 ⑶ 计时条件 计时条件对应一个表达式，当表达式的值为非零时，定时器进行计时，为0时停止计时。如没有建立连接则认为时间条件永远成立。
⑷ 复位条件复位条件对应一个表达式，当表达式的值为非零时，对定时器进行复位，使其从0开始重新计时，当表达式的值为零时，定时器一直累计计时，到达最大值65535后，定时器的当前值一直保持该数，直到复位条件成立。如复位条件没有建立连接则认为定时器计时到设定值、构件条件满足一次后，自动复位重新开始计时。⑷ 复位条件复位条件对应一个表达式，当表达式的值为非零时，对定时器进行复位，使其从0开始重新计时，当表达式的值为零时，定时器一直累计计时，到达最大值65535后，定时器的当前值一直保持该数，直到复位条件成立。如复位条件没有建立连接则认为定时器计时到设定值、构件条件满足一次后，自动复位重新开始计时。 ⑸ 计时状态 计时状态，和开关型数据对象建立连接，把计时器的计时状态赋给数据对象。当前值小于设定值时，计时状态为0，当前值大于等于设定值时，计时状态为1。
四、理实一体化教学任务 任务一 交通灯控制系统控制要求 任务五 交通灯控制系统设备组态 任务二 交通灯控制系统硬件接线 任务六 交通灯控制系统用户窗口组态 任务三 交通灯控制系统控制原理 任务七 交通灯控制系统脚本程序 任务四 交通灯控制系统数据库组态 任务八 交通灯控制系统统调
五、理实一体化教学步骤1. 交通灯控制系统控制要求： 设计十字路口交通灯控制系统，具体要求如下 ⑴ 南北红灯亮，东西绿灯亮，亮30s。 ⑵ 所有黄灯亮，亮5s。 ⑶ 南北绿灯亮，东西红灯亮，亮30s。 ⑷ 所有黄灯亮，亮5s。 ⑸ 从头开始循环。
2. 交通灯控制系统实训设备基本配置及控制接线图 ⑴ 实训设备基本配置。 交通灯系统 一套 24V直流稳压电源 一台 RS232转换接头及传输线 一根 MCGS运行狗 一个 计算机（尽量保证每人一机） 多台 泓格7060开关量输入输出模块 一块 ⑵ ICP7060模块与上位机之间通过RS485通讯协议接线。 ⑶ 交通灯控制系统接线图。
ICP7060 24V RL1NO 24V 东西绿灯 RL1COM 南北绿灯 RL2NO 24V 东西红灯 RL2COM 南北黄灯 RL3NO 东西黄灯 RL3COM 控制系统接线说明：在该控制系统接线中，南北红灯东西绿灯接RL1NO，南北绿灯东西红灯接RL2NO，所有黄灯接RL3NO。
3. 交通灯控制系统I／O分配 表3-1-2 I／O分配
4. 交通灯控制系统的组成及控制原理 进入MCGS运行环境，交通灯控制系统即可开始工作，在启动脚本的作用下，南北红灯东西绿灯点亮，定时器1开始工作；当循环脚本检测到定时器1计时时间到时，南北红灯东西绿灯灭，所有黄灯点亮，定时器2开始计时；定时器2计时时间到时，所有黄灯灭，南北绿灯东西红灯点亮，定时器3开始计时；定时器3计时时间到时，南北绿灯东西红灯灭，所有黄灯点亮，定时器4开始计时；定时器4计时时间到时，程序从头开始，循环不止。
5. 交通灯控制系统的组态 ⑴ 新建工程。选择文件→新建工程，新建交通 灯控制系统.MCG的工程文件。 ⑵ 数据库组态。 交通灯控制系统数据库规划见图3-1-7。
⑶ 设备组态。 ① 打开工作台的设备窗口标签，双击设备窗口，在空白处右击鼠标，打开“设备工具箱”，添加如图3-1-8所示的设备。 图3-1-8 交通灯控制系统设备窗口组态
② 泓格i-7060属性设置如图3-1-9所示。 图3-1-9 泓格i-7060属性设置
⑷ 用户窗口组态 ① 打开用户窗口，创建交通灯控制系统窗口。 ② 流程图组态。 双击交通灯控制系统窗口，打开动画组态界面，绘制如图3-1-10所示的图形（参考模块二中的项目三）。 图3-1-10 交通灯控制系统流程图
④ 南北绿灯东西红灯属性设置如图 3-1-12所示。 ③ 南北红灯东西绿灯属性 设置如图3-1-11所示。 图3-1-12 南北绿灯东西红灯属性设置 图3-1-11 南北红灯东西绿灯的属性设置
⑸ 策略组态 ①打开运行策略窗口，新建 如图3-1-14所示的策略。 图3-1-14 新建策略
② 双击定时器1进入策略组 态，右击鼠标选择新增策略行，打开策略工具箱，选择定时器，在策略行的 方框中点 击，将定时器 添加到策略行中. ③ 定时器1的属性设置如图3-1-16 所示。 图3-1-15 添加策略 图3-1-16 定时器1的属性设置
④ 定时器2的属性设置：设定值为5，当前值为S2，计时④ 定时器2的属性设置：设定值为5，当前值为S2，计时 条件为ss1，复位条件为K2，计时状态为SS2。 ⑤ 定时器3的属性设置：设定值为30，当前值为S3，计 时条件为ss2，复位条件为K2，计时状态为SS3。 ⑥ 定时器4的属性设置：设定值为5，当前值为S4，计时 条件为ss3，复位条件为K2，计时状态为SS4。
⑹ 脚本程序 ① 启动脚本 red=1 yellow=0 green=0 ss1=0 ② 循环脚本 if ss4=1 then k2=1 Else k2=0 Endif if ss1=1 then ss4=0 red=0 yellow=1 Endif if ss2=1 then ss1=0 yellow=0 green=1 Endif if ss3=1 Then ss2=0 green=0 yellow=1 endif if ss4=1 Then ss3=0 red=1 yellow=0 endif
七、注意事项 • 交通灯系统MCGS组态界面要美观、新颖、有创新意识。 • 2. 各个定时器的计时条件要符合交通灯的控制要求。 • 3. 各个定时器的复位条件要符合交通灯的控制要求。 • 4. 要在启动脚本中设定交通灯的初始条件。
八、系统调试 1. MCGS仿真界面调试。 进入MCGS运行环境，观察交通灯的运行是否符合控制要求。如果不符合要求，检查定时器的设置与循环脚本，反复修改定时器的设置与循环脚本，直到达到控制要求为止。 2. 交通灯控制系统调试。 进入MCGS运行环境，观察交通灯硬件系统是否达到 控制要求，如果有问题，检查硬件接线与设备组态，直到达到控制要求为止。 3. 调试常见问题： ⑴ 交通灯控制程序不能按控制的基本要求运行。 解决方法：修改各个定时器的计时条件。 ⑵ 交通灯控制程序运行一遍后停止。 解决方法：在实时数据库中增加一个变量来控制各 个定时器的复位。
九、思考题 • 在组态界面中，交通灯的控制由脚本程序完成吗？ • 2. 在组态中，如何实现以下的控制要求？ • 在正常情况下交通信号灯的控制时序图如图3-1-17所示。设东西方向、南北方向紧急切换按钮各一个，当紧急按钮按下时，相应方向紧急切换为“绿”灯，以利特种车辆通行。
