内容摘要
伴随着中国自动化产品的升级和产业结构调整，智能小车技术慢慢运用于各种各样的设备，智能化设备不但可以解决人力工作，自主进行每日任务，还能够高效率减少时间，减少人工成本，减少工作强度。现如今，道路清扫技术和家庭所用的智能小车在逐步的完善。本文选择实验室的无人驾驶小车课题项目，旨在利用PLC控制技术主要实现智能小车的运行，为小车搭建一套低成本、体积小、自动化系统。
本课题选用PLC S7-200 SMART为主控制器，首先，要对系统需要实现的功能进行分析，利用Visio绘图软件绘制系统运行流程图、电气连接图和控制结构框图等等。比较并选择电子设备结构，分别对小车的主控制器模块、供电模块、传感器模块等进行基本的选型，并分别对其进行工作原理的分析和程序的设计。
其次，用McgsPro组态软件进行上位机系统控制界面的设计，也作为系统的仿真模拟运行，对整个画面运行流程进行脚本程序的编写和设计，并在线模拟运行和调试。利用STEP7-MicroWIN SAMRT编程软件进行系统的程序设计，并利用S7-200仿真软件对程序进行运行仿真和调试，能够达到预期目的。
关键词：车；PLC；McgsPro；STEP7-MicroWIN SAMRT
一、绪论
随着时代的发展人类一直想拥有一种在自动驾驶，并且能够完成多项工作的智能小车。现在，许多发达国家与发展中国家都在对智能小车进行探索与研究。经过科技人员的努力与生产技术的不断提高，自动化技术越来越熟练，这项技术取得了重大突破，人类的梦想正在逐步实现。
如今的智能小车一般可分为：家用扫地机器人、智能探测技术智能小车及智能化代步小车。其体积尺寸和工作场景各有不同，家用扫地机器人用于小尺度环境的家庭室内空间清扫。其搭载的清扫设备不断升级，内置的传感器不断改进，可以收集精确的环境数据，进行可靠的避障保护，实现更高效的清洁作业，技术发展最为成熟。智能探测小车主要工作于中等尺度环境的探测工作，通过人工推动或牵引的方式引导能够完成环境的探测以及识别功能，主要常见于商业广场、停车场、学校、机场、车站等场所。代步智能小车可以应对驾驶者的代步需求，会智能分析，通过驾驶者的动作感应，实现慢起步功能，刹车功能等。在生活中起到了至关重要的作用。国内外在人工智能小车方面不断地探索，所研究的智能小车产品也越发智能化、科技化、高效化，集于多技术、多功能于一体。
（一）课题背景及开展研究的意义
随着小车的智能化越来越高，已经具有对行驶路段周围环境的检测能力，规划行驶路线和躲避障碍的能力，能够在恶劣的环境中完成工作。现在的智能小车已然渗透到了各行各业。
智能小车的发展进步有了百余年的历史。1972年NilsNi-ssen和Charlenrosen等人制造出了第一台智能小车。此后，日美、欧洲地区等西方国家积极地推进生产智能制造技术，大批量地生产智能小车。到20世纪80时期和90时代，伴随着电子计算机技术、互联网技术、微电子技术等的快速发展，智能小车在计算机技术、传感器技术、人工智能技术等顶尖技术的促进下快速发展趋势，国外先进扫的智能化水准不断提升。随着中国环保企业的产业结构调整、转变与更新，各种各样的智能化小车融入了电子计算机技术、智能系统和模式识别等前沿技术。
随着我们生活水平的提升，我们对生活环境的要求也在不断地提升。现阶段环保企业转型发展的核心取决于降低人工成本和工作高效率。而随着智能小车技术的崛起，市场也越来越关注于基于移动智能小车技术。国内外不断突破的研究使得智能小车技术得到飞速发展，技术的热度在不断提升，智能小车应用在各种领域，服务机器人也逐渐渗入人们的生活中，为人类服务。服务智能小车出现和兴起的原因主要有以下三点：一是时代的进步及新技术革新，二是人们逐渐摆脱重复劳累的劳动力，三是多个国家进入老龄化社会，促进研发更智能的产品服务于人类。特别是在疫情的环境下，特别是无人驾驶形式的小车不与人直接性接触，大大地提高疫情形势下的安全防御力度。以及在对人身体有危害和高危险的作业环境下，智能小车在完成工作方面就发挥了很大的作用。
小车智能化一方面是科技进步所推动，一方面是现代社会的发展需要。现阶段，全球广泛遭遇社会老龄化的问题，也面临着劳动力成本增加的问题。这一代劳动力也在不断减少。而智能小车可以解放生产力，控制成本，提高工作效率，缓解劳动力紧缺的问题。
因而，为了更好地提高在我国智能小车服务化机械设备新技术的水准，缩小与先进国家智能小车水准的差距，将从多用途、多技术性、环境保护以及经济发展等领域提出更高的要求。
（二）本课题国内外研究进展
1．国外研究进展
国外对驾驶式智能小车的研究始于20世纪70年代。由于社会对前沿技术的重视和大量资金的投入，加大研发的力度，产品在不断地演化，其技术的应用也日益成熟。在许多欧X家，智能小车已经基本取代了传统的小车，且能够有效地完成道路清扫的任务。在诸如X、英国、瑞士等的发达国家，都有自己的大规模的智能小车制造企业。由于有多年的技术应用及经验的积累，使这些企业具有强大的研发能力和生产出多种样式的智能小车。
智能小车在相关技术达到成熟阶段后，厂家开始生产各种型号、各种功能的小车，智能小车在应用环境方面也具有了针对性。
例如加拿大商业服务型扫地机器人生产商（Avidbots品牌）发布的无人驾驶智能扫地机Neo。Neo是Avidbots的第一款商品，由Faizan Sheikh和Pablo Molin于2014年创立。Neo能够根据特有的软件、3D传感器和监控摄像头，通过WiFi和4G连接到云端，实现自动清洁环境，并自动接收系统软件的更新以添加新功能。
2．国内研究进展
目前，在智能小车的市场上，主流产品是由几家汽车制造商和互联网公司组成的。网络公司占主导地位。不过两人的发展方向完全不同，汽车厂商更看重的是安全性和实用性，他们本身就是造车之人，对于汽车行业的了解更多，智能只是给他们锦上添花而已。不少汽车制造商，都在不停地研发智能汽车，希望能够尽快制定出一个新的汽车工业规范。在智能汽车这一块，和国外的研究成果大同小异。然而，受限于中国人的消费观念，国产汽车厂商在智能车的开发与应用方面，相对滞后，尚未形成大规模、成熟的局面。上汽公司于2010发布了incarNet，目前已进入第3世代，与国内其他厂商相比，它具有更强的实用性能，上汽许多车型均使用该产品。其他国产厂商也不甘落后，纷纷将自己的智能车产品推向市场。在中国，百度、阿里、腾讯三大网络公司都已经在向智能汽车领域进军。百度公司发布了一款名为carnet的智能小车如图1-1，其特征在于将手机与车联网，实现“人，车，手机”三者之间的互动。阿里与上汽公司共同致力于“网络汽车”的开发，以建立在网络的智能汽车的基础之上，为消费者提供更多的信息。
图1-1智能小车
（三）研究内容与预期
本问题挑选PLC为控制器的原因是它具有作用强、性能价格对比高、可靠性高、抗干扰素力好、体型小、能耗低等优质特性。PLC控制器用以数据操控的控制机器设备，是一种具有可编属性逻辑性控制器，属于一种单片机设计，结合电子信息技术、通信技术及全自动控制系统等。并且布线简易、程序编写非常容易。在PLC控制系统中完成执行功能时，每一个命令都能准确地连接主系统和智能终端推行。因而，在规划系统运行方案时，解决系统的运作模式进行全面地考虑到，充足利用PLC控制系统的良好特性，合理性地推动全部运作系统。针对本课题研究里的数字信号的处理方法，这时候，那就需要利用运用模拟控制系统进行控制。对于PLC来讲，实行模拟控制则是一大优质特性。PLC能够根据自变量相互关系科学地做出具体的自变量控制系统，而且给予相对稳定的控制方法，对变量的转变执行跟踪式控制。
但在工业应用，PLC在全自动控制系统中的运用能够利用该方法的优点进一步提高工作效率，伴随着该技术的不断发展，PLC的性能逐步完善和提升。因而，自己选了PLC为控制器对于智能化扫地车设计制作其控制系统，根据PLC对电动机等控制数据信号予以处理。依靠McgsPro系统搭建系统模拟仿真。McgsPro能够为专业技术人员给予极致解决方案和开发服务平台，从设备驱动、数据收集到数据处理方法、报警、流程监控、动漫表明和汇报导出。根据对小轿车作用的解读，使功能模块化，以每个程序模块为模块展开分析，开展流程的设计与模拟。
（四）章节安排
第一章，绪论。首先通过引入论文的研究背景和课题研究来源说明研究智能小车的实际意义，接着基于小车无人驾驶技术、智能小车的国内外研究现状，系统性地阐述了现有的研究方法和相关技术的发展，表明了对于课题研究的价值意义，了解现有的智能化技术的科技成果。最后对课题的研究内容和预期的结果进行了概述。
第二章，小车控制结构设计。本章节提出了对于小车的设计的原则和要求，接着对系统中的各设备进行了初步的选型，列出了设备的技术参数和指标。最后，对供电结构等各模块装置进行原理的分析。
第三章，小车设备的控制程序设计。本章节主要分析了对于电机运行的方向和速度的控制方式，以及相应梯形图程序的编写。
第四章，基于McgsPro组态软件的系统仿真。本章节先是对McgsPro组态软件的概述及说明使用该组态软件的优势。利用McgsPro组态软件主要是对系统模拟运行，也即是上位机控制界面的设计，以及相应动画运行的脚本程序的编写，实现系统各个功能的实现。
二、小车设备装置设计
在对小车设备装置设计前，需对系统做整体性的分析。
（一）设计原则与要求
为了确保小车能够按照预设的目标进行工作，需对小车的设计原则和要求进行分析，以下是针对小车的设计原则和设计要求的分析。
结合对小车模型的分析，本文对小车的设计符合以下原则：
设计过程遵守可靠性、实际性、可靠性原则。
小车达到整体可行性
小车的电机模组的可用性
（二）设备选型
设备选型是基于本课题所要实现的基本功能需求分析各种不同设备的型号和规格，并结合技术经济情况进行评估，选择最佳的方案。本课题主要对控制器、直流电机、电机驱动器、传感器等设备进行基本的比较及选型。
1．控制器
本课题研究选用PLC为控制器。PLC为一种可编程的思路控制器，是一种具有微控制器数字电子产品。PLC控制器主要是由物组成，各是输入模块、微处理器、plc模块、实际操作器件和可编程成器件。在实际应用中，PLC主要经历三个阶段：键入取样阶段、程序执行阶段与执行后导出阶段。本课题研究选用型号规格为西门子系统PLC S7-200 SMART，CPU ST30 DC/DC/DC，它具有轻便、简易、灵便、抗干扰素力好、稳定性高等优点。伴随着硬件与软件设计和开发技术发展，PLC的程序编写全过程变得越来越简易，其功能和系统的开放性大大增强。PLC S7-200 SMART如下图2-1所示，PLC控制器的结构特点如下图2-2所示。
图2-1西门子PLC S7-200 SMART
图2-2 PLC控制器的基本结构
S7-200 SMART PLC分为晶体管输出和继电器输出，两者的主要差别在于晶体管输出的开关频率高，可输出高速脉冲，以电路通断的形式工作，故没有寿命限制，但它的带负载的载流量小。而继电器输出的载流量大，可驱动不同的交流或直流负载，可以接入直流电源和交流电源，但是继电器输出型的开关速度慢，不适用于具有高频动作的负载。在电源供电方面，晶体管只能接入或输出直流24V电源，结合本课题的需求功能，选择控制器的输出方式为晶体管输出。控制器的技术规范为选择控制器的种类具有重要的参考价值，S7-200 SMART PLC的技术规范如表2-1所示。
2．电机及驱动器
电机：小车需要2个相同的电机，选择浙江宁波中大力德电机智能传动股份有限公司生产的DC24V直流无刷减速电机，具有25W—200W功率可选，小车可用电机功率为90W。电机具有GU型齿轴、轻薄节能、无需维护、转速可调、启动力矩大、电流冲击小、稳定性强、可靠性高等优良特性。电机样式如图2-3所示。
图2-3电机
电机驱动器：选择与电机配套的驱动器，电机驱动器相当于PLC与电机之间的桥梁，与PLC连接并接收PLC发出的方向信号和脉冲信号，之后作用于电机设备。电机驱动器选择中大力德品牌，其工作电源为直流24V，电机发生故障时，电机驱动器具备保护功能。电机驱动器如图2-4所示。电机驱动器的技术参数如表2-2所示。
图2-4电机驱动器
3．供电模块
供电模块为小车能够工作的核心部分，供电电池是小车的动力来源，电池的容量大小和性能决定车的作业能力，目前常用的机器人动力电池有铅酸电池、镍镉电池、镍氢电池、锂离子电池。锂离子电池为第三代动力电池，锂离子电池的构成主要包含正负极、电解液与隔膜、胶黏剂等材料，具有能量密度较高、重量轻、体积小、使用寿命长、环保等优良特性。本小节对各种常见的电池类型在比能量、比功率、循环寿命及充电能力等方面做了基本的比较，常用电池的类型比较如表2-3所示。
通过表2-8的比较可以得出锂离子电池要优于其他种类的电池，具有良好的快速充电能力，且对环境污染小，且通过资料研究发现，锂电池应用于多种设备，可工作于多种场合，在市场上也比较常见，因此本课题可采用锂电池作为小地车控制系统的供电电池。本课题选用中恒威锂品牌的动力锂电池，其具有尺寸可支持定制、体积小、重量轻等的优势，锂电池样图如图2-5所示，
锂电池的性能参数在提供动力、耗能、体积、容量等指标方面具有重要的参考价值，锂电池的性能参数如表2-4所示。
（三）设备装置的结构组成
在对系统分析时，需要将各个功能模块单独考量，熟悉每个工作装置的运行模式和工作原理。
在构件系统模块时，已知PLC控制器的供电电源为直流24V，其他各设备的选型主要为直流24V电源，通过对各设备工作电源的需求和分析，绘制基本的电气连接图。小车中硬件设备所工作运行的电气连接图如图2-6所示。
图2-6硬件设备电气连接图
三、小车设备的控制程序设计
对其小轿车里的系统进行程序操纵时，本课题研究采用STEP7-MicroWIN SMART数控编程软件选用以梯形图的语言方式对各个程序模块开展程序设计。STEP7-MicroWIN SMART数控编程软件易学易用，程序编写高效率，具有编译程序查验程序作用。与西门子编程手机软件，开发更快捷功能，如新型的菜单栏网页页面、方便快捷对程序开展注解等，在PLC的程序设计全过程里可大大地提高工作效率。
在计划好程序以后，能够导出来POU文档，在S7-200的模拟仿真软件中可以对精心设计的程序模拟仿真运作，观察PLC模块中显示灯的工作状态，且能通过情况监控器注意到导出线圈的插电和关闭电源状态。
在国际标准化组织制订的IEC 61131-3标准下，PLC编程语言主要分下列五种控制方式：梯形图语言、指令表语言、应用图语言、顺序功能图语言和结构化文本语言。在其中梯形图语言是各种PLC程序设计中最常见的表达形式，其编程语言类似电磁阀运作线路方式。指令表编程语言是一种含有助记符的编程语言，且和选编语言一样由操作数和操作码构成。功能结构图语言是和数字逻辑电路相似的一种PLC编程语言并以功能结构图的方式表明，各控制模块可以实现不一样的功效。次序作用流程表述语言是为了达到次序逻辑控制量身定做的一种编程语言。结构化文本语言是一种应用结构型说明性文原本叙述程序的编程语言。因为本课程设计的软件操作步骤简易且操纵条理清晰，因而，适合的系统软件相关工作的开发语言是梯形图。在程序设计中为了保证操纵高效率，降低程序反复，使用了很多置位指令、校准指令、标志寄存器指令及其计时器等几种指令。
（一）PLC的I/O分配
PLC控制器的CPU与外部设备、存储器的连接和数据交换都需要通过接口设备来实现，称为I/O接口，CPU提供I/O设备的状态信息和进行命令译码。利用PLC控制器对系统进行设计时，首先需要对控制要求进行分析，规划PLC控制器输入端子和输出端子需要连接的对象。PLC控制器要完成设定的任务，就是通过这些输入输出点来进行信息交换的。当前IO对应关系如表3-1所示：
（二）小车电机设备的控制
课题中使用的电机为直流电机，并为其配有配套的电机驱动器，控制器发出控制信号，电机驱动器能够接收到此信号，此信号即为电机能够执行动作的电信号，驱动器也需具备过流、过压及过载，以发挥保护电路的功能。控制器输出的信号包括电机的方向信号和脉冲信号，其信号先是输入进驱动器，然后再由驱动器来控制电机的运转方向和运行速度。直流电机的控制结构简图如图3-1所示。
图3-1直流电机的控制简图
1．电机转速和方向的控制
在对系统中的各设备进行电气连接时，PLC控制器的输出端子需要连接驱动器的方向端子和脉冲端子，给驱动器发出方向信号和脉冲信号，进而控制电机的正反转和转速。控制电机1正转时PLC的输出端子Q1.0和电机驱动器的FWD/DI1端口连接，传送电机1的方向信号。控制电机2反转时PLC的输出端子Q1.1和电机驱动器的REV/DI2端口连接，传送电机2的方向信号。控制电机1转速时，PLC的输出端子Q0.0和电机驱动器的PWM输入端口VAR/AI2端口连接，控制电机2转速时，PLC的输出端子Q0.1和电机驱动器的PWM输入端口VAR/AI2端口连接，输入频率为3Khz～10Khz。
PLC控制器对电机的控制主要是对其转速和方向的控制，其中电机与电机驱动器的接线图见图3-2。以西门子S7-200 SMART PLC为控制器，PLC的CPU模块上的输出类型为直流型，在PLC的输出端子Q0.0和Q0.1就能够产生高速脉冲串，也可脉冲宽度可调的波形，其周期频率能够达到20KHz，PWM功能可为设备能提供连续或可变占空比脉冲输出，也可以根据实际情况控制设备运行的周期频率大小和脉冲宽度。电机驱动器接线图如图3-2所示。
图3-2电机驱动器接线图
2．电机控制程序
通过PLC的脉冲指令可以设定PLC向电机驱动器发送的脉冲频率或周期，可发送脉冲，也就是调制占空比，且相应的值大小均可调，给系统上电时，两个电机以相反的运动方向同时启动，PLC的输出端子Q0.0、Q0.1及吸尘电机所对应的输出端子Q0.3均用置位指令值1即可启动。
PLC控制电机的脉冲输出的速度控制程序如图3-3和图3-4所示，吸尘电机的脉冲输出的速度控制程序如图3-5所示。其中SMB67为控制字节的使能位，能够为Q0.0监视和控制脉冲串输出和脉宽调制，和PLS配合使用，在PLS指令前需要装载或更新脉冲频率值或者脉冲数。寄存器SMW68为所要给电机驱动器发送的频率值或周期值，PLS模块中N通道设定PLC的输出端子，N=0（Q0.0）N=1（Q0.1）或N=2（Q0.3）。
图3-3电机1的速度控制
图3-4电机2的速度控制
图3-5吸尘电机的速度控制
（三）传感器的控制
PLC的模拟量类型的模块有三种，分别是普通模拟量模块、RTD模块和TC模块。其中普通模拟量模块可以采集到标准电压和电流信号，其中电流包括0～20mA、4～20mA两种信号，电压包括+/-2.5V、+/-5V、+/-10V三种信号。S7-200 SMART CPU普通模拟量通道值范围是0～27648，每个模拟量通道均有两个接线端。普通模拟量模块接线端子分布如下图3-6模拟量模块接线图所示。
图3-6模拟量模块接线图
在STEP7-MicroWIN SMART程序编辑器中设置输入模拟量，对于每个模拟量输入通道，都可将其类型设置为电压或电流的形式，模拟量的输入输出设置窗口如图3-7所示。
图3-7模拟量的组态和设置
在STEP7-MicroWIN SMART程序编辑器的指令库中，子程序S_ITR的功能是将模拟的输入值转换为S7-200 SMART的内部数据，子程序S_RTI可用于将s7-200 SMART内部数据转换为模拟量的输出。本课题所主要使用子程序S_ITR的功能进行数据的转换。
（四）启停的控制
以PLC的输入端子I0.0连接总启动和停止的开关，程序中使用单按钮可实现两种工作状态的转换，利用标志位M0.0置位和复位作为中间量，实现工作指示灯的控制及电机的启动。其总启停控制程序如图3-8所示，总启停程序的运行仿真如图3-9所示。
图3-8总启停程序设计
图3-9总启停程序的运行仿真
四、基于McgsPro组态软件的小车系统仿真
本课题利用McgsPro组态软件能够便于整个系统的设计与演示操作，监控系统的运行状态，上位机可采用与McgsPro配套的触摸屏，能够与PLC进行建立通信。或者与计算机与PLC进行通信通过McgsPro组态软件画面进行状态监控与调试。
（一）McgsPro组态软件概述及优势
MCGS(Monitor and Control Generated System）是一个基于Windows平台的组态软件，其可用于快速设计开发和生成上位机监控系统，McgsPro组态软件是一款由北京昆仑通态公司开发的组态软件，是MCGS组态软件的升级版。McgsPro组态软件拥有组态系统画面运行功能、可进行编程的脚本命令、有强大的数据库、有丰富的功能模块、具备良好的开放性、具备完善的安全机制以及便捷的仿真功能，可适应不同用户的需要。
McgsPro组态软件是基于虚拟现实技术的监控层级自动控制系统的软件开发环境。广泛应用于电力设备、纺织机械、生产设备、铁路行业、中央空调、印刷行业、重工机械等行业，以及分散式控制系统等工业自动化系统集成工程中，系统的图形化人机界面的设计和开发。
本课题运用McgsPro组态软件设计小车工作系统监控画面，对小车的运行状态进行模拟监控和控制。McgsPro工作台含有5个工作窗口，分别是主控窗口、设备窗口、用户窗口、实时数据库和运行策略。McgsPro组态软件原理图如图4-1所示。
图4-1 McgsPro组态软件原理图
在自动化控制作业中，采用上位机来实现数据的采集和可视监控作业是非常重要的一个环节。McgsPro可以为用户提供完美的解决方案和开发平台，从设备驱动、数据采集到数据处理、报警处理、流程监控、动画显示和报告输出等等。通过对小车功能的分析，使功能模块化，以各个功能模块为单元进行分析，进行程序的设计及仿真模拟。
（二）连接变量和下载组态界面
在仿真中所设定的变量需要定义数据类型，需要与画面的运行建立起连接。设计好画面时可直接在线模拟运行和工程下载，并对其进行调试，得到最佳的运行效果。
（三）建立连接变量和数据通道定义
在模拟仿真实时监控系统中，目标图形动漫实际操作表明是通过不断刷新其对象属性的数据变量的动态性值掌控的。变量类型的改变是由PLC控制程序流程的操作来完成的，因而，数据变量是实时数据库的最基本构成部分。实时数据库是组态软件页面与PLC程序流程运行中的数据处理中心，及其PLC程序执行结论的处理方法。
在McgsPro组态软件中，其设备配备通常包括好几个设备通道，设备通道的功能是载入数据或输出数据，比如：开关量键入通道和输出通道、模拟量输入的键入通道和输出通道等。设备通道可用于数据互换，即操纵数据键入的位置和数据载入和输出位置。设备通道可用于数据互换，便是操纵数据键入到哪里和在哪些地方载入数据以用于输出。实时数据库是McgsPro组态软件的关键一部分，实时数据库操纵各个部分之间的数据互换。因而，全部设备通道都必须要传送到实时数据库。通道连接是指用户设置和设备配备相互关系，这是一个重要的工作中通道。假如未实行通道连接配备，则McgsPro组态软件就难以实际操作设备。
在具体的运用中，系统使用的硬件设备信息内容最开始很有可能并不知道。能够在实时数据库中界定所需要的自变量，以配备全部应用软件系统软件，最终完成调节时，再连接对应的硬件配置设备，以后便能开展组态软件，并且在相对应自变量和设备通道中间建立联系。
（四）组态界面下载
通过设备窗口，通过使用设备工具箱的设备管理，可以添加西门子smart 200型可编程逻辑控制器。在设备编辑界面中设置IP地址。在接口中，本地IP地址是触摸屏地址，远程IP地址是PLC地址。触摸屏的IP地址需要与PLC的IP地址保持在同一网段中。触摸屏通过以太网连接到PC，PC上完成组态界面的编写后进入运行环境，选择ICP/IP网络进行连接，目标机名为触摸屏的IP地址。
下载配置完成后便可以通讯测试和工程下载，从而完成组态界面下载。在McgsPro组态软件中可在线模拟运行和工程下载，下载配置窗口界面如图4-2所示。
图4-2下载配置窗口界面
（五）McgsPro组态软件与PLC的连接
在McgsPro组态软件的设备窗口中，需添加相应的通道并连接相应的变量，加入通用TCP/IP父设备，为父设备添加子设备，即西门子PLC 200 SMART设备，在其中需添加相应的通道并连接相应的变量，即可实现与PLC的软连接，上位机监控和PLC可通过以太网通信或RS485通讯作为硬件连接。
设置通道及连接变量是PLC控制器和控制界面软连接的重要环节，PLC控制器的输入输出端口所设定的I/O变量需要和McgsPro组态软件中运行动画的变量需要建立联系，这样就可以通过控制界面来发送控制信号及捕获到PLC控制器处理的数据结果。McgsPro组态软件中添加和设置通道及变量的连接如图4-3所示。
图4-3设备通道的设置
（六）本章小结
本章先是对McgsPro组态软件进行了概述，说明了使用该软件设计的理由及优势。讨论了在McgsPro中运行画面如何连接变量和组态界面的下载在线模拟运行，以及McgsPro组态软件和PLC软连接的方式。图4-4为整体原理图：
图4-4原理图
五、结论
本文针对目前的智能车造价成本高昂而难以推广等问题，在国内外现有的智能车作业模式及具备功能的基础上进行了思考，并结合本人所选的项目课题进行了研究和设计。本文完成了车中基本功能的实现，基本达到初始的预期效果，通过对PLC控制器的运用和学习，从实践中对PLC知识的运用得到更进一步的理解。
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致谢
至此，我的大学生涯就快要结束了，此时的我心情复杂，既有对过去的不舍，又有对未来的期待，最多的还是感谢。
要感谢的有很多，其中最先要感谢的是我的母校，我为我是学校的一名学生而感到自豪。毕业了母校就会变成美好的回忆，匆匆二十余年，没有什么地方比在这里更令我感到安逸和舒适，如果当年能重新选择，我依然会选择这里，感谢学校的栽培。
还要感谢各科老师，从未嫌弃过我的愚笨，永远都在用耐心和包容来对待我，感谢你们对我的鼓励和信任，帮助我顺利完成了毕业设计，无论是学术水平，还是专业素质，你们都是业内的佼佼者，能够得到你们的教诲令我倍感荣幸，荣幸之余更是感动，熬过无数个日夜终于等到了毕业答辩这一刻，新的未来或许并不容易，但对我来说那也是新的开始，你们的叮嘱我会牢记，我将继续前行。
最后也是最重要的是感谢我的父母，养育之恩无以为报，只希望未来能有更多机会来弥补遗憾，感恩父母的开明与尊重，在我的低谷期永远在坚定着支持我陪伴我，在你们的庇护下我能健康成长。还有我可爱的同学们。如果把大学比作第二个家，那你们就是我在大学所认识的家人，和你们相处的每一天都是心情愉悦的，在欢声笑语中我们熬过了这几年，随着键盘声的戛然而止，感谢你们这么多年的陪伴和照顾，是你们让我的大学变得如此多姿多彩，未来可能会天各一方，但至少心里永远惦记着你们，再一次感谢。
致谢部分的每一个字都是我的肺腑之言，感谢每一位答辩老师的耐心阅读，我从这里带走了知识，接下来我要好好努力让我的知识成就我，不负老师的授业之恩。
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