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1、毕业设计论文一、题目PLC 控制十字路口交通灯的毕业设计二、指导思想和目的要求设计出一种由 PLC 控制的十字路口交通灯。1,熟练掌握 PLC 的各种功能。2 急车强通情况下的设计。3 根据人流量通过 PLC 来控制交通灯的设计三、主要技术指标1 梯形图编程2 功能块图编程3 各电器设备的控制方式及控制要求四、进度和要求1 查阅资料，熟悉设计内容，拟订设计方案。2 进行总体、部件等设计，并完成设计图纸的绘制。3. 修改完善设计，翻译资料，写说明书，准备答辩。五、主要参考书及参考资料S7-200PLC 应用基础与实例电气控制与 PLC流行 PLC 实用程序及设计PLC 可编程控制器教程可编程控制
2、器入门与应用实例可编程序控制器应用教程摘要可编程序控制器在工业自动化中的地位极为重要，广泛的应用于各个行业。随着科技的发展，可编程控制器的功能日益完善，加上小型化、价格低、可靠性高，在现代工业中的应用更加突出。城市交通灯控制采用的可编程制器具有可靠性高、维护方便，用法简单、通用性强等特点自从交通灯诞生以来，其内部的电路控制系统就不断的被改进。设计方法也开始多种多样，从而使交通灯显得更加智能化。可编程控制器(PLC)以微处理器为核心，普遍采用依据继电接触器控制系统电气原理图编制的梯形图语言进行程序设计，编程容易，功能扩展方便， 修改灵活,而且结构简单，抗干扰能力强。西门子可编程控制器指令丰富，
3、可以接各种输出、输入扩充设备，有丰富的特殊扩展设备，其中的模拟输入设备和通信设备更是符合交通灯控制系统的要求与特点，能够方便地联网通信。本文选择西门子可编程控制器S7-200 为核心部件，着重进行硬件接口设计，利用梯形图和语句表进行编程，实现了十字路口交通灯控制系统的自动化。关键词： PLC；交通控制；自动化；西门子；接触器；梯形图；联网通信7目 录摘要2前言51.1 课题研究背景51.2 交通灯的研究目的和意义6第 2 章 系统方案分析82.1 控制要求82.2 交通灯工作示意图92.3 系统设计方案分析10第 3 章系统程序设计123.1 硬件的设计123.1.1 PLC 的结构及工作原理
4、123.1.2 PLC 的选型143.1.3 PLC 的地址分配153.2 软件的设计173.2.1 主程序流程图及时序图173.2.2 模拟时序图193.2.3 正常时序梯形图183.2.4 急车强通情况213.2.5 车流滞留情况红绿灯时间长度控制223.2.6 车流量的计算233.2.7 运行程序语句表253.2.8 系统程序分析283.3 本章小结28第 4 章 系统检测与调试294.1 大体思路流程29结论30致谢31参考文献32附录一硬件设计原理电路图33前 言1.1 课题研究背景1858 年，在英国伦敦主要街头安装了以燃煤气为光源的红，蓝两色的机械扳手式信号灯，用以指挥马车通行。
5、这是世界上最早的交通信号灯。1868 年，英国机械工程师纳伊特在伦敦威斯敏斯特区的议会大厦前的广场上，安装了世界上最早的煤气红绿灯。它由红绿两以旋转式方形玻璃提灯组成，红色表示“停止”，绿色表示“注意”。1869 年 1 月 2 日，煤气灯爆炸，使警察受伤，遂被取消。1914 年，电气启动的红绿灯出现在美国。这种红绿灯由红绿黄三色圆形的投光器组成，安装在纽约市5 号大街的一座高塔上。红灯亮表示“停止”，绿灯亮表示“通行”。 1918 年，又出现了带控制的红绿灯和红外线红绿灯。带控制的红绿灯，一种是把压力探测器安在地下， 车辆一接近红灯便变为绿灯；另一种是用扩音器来启动红绿灯，司机遇红灯时按一下
6、嗽叭，就使红灯变为绿灯。红外线红绿灯当行人踏上对压力敏感的路面时，它就能察觉到有人要过马路。红外光束能把信号灯的红灯延长一段时间，推迟汽车放行，以免发生交通事故。信号灯的出现，使交通得以有效管制，对于疏导交通流量、提高道路通行能力，减少交通事故有明显效果。1968 年，联合国道路交通和道路标志信号协定对各种信号灯的含义作了规定。绿灯是通行信号，面对绿灯的车辆可以直行，左转弯和右转弯，除非另一种标志禁止某一种转向。左右转弯车辆都必须让合法地正在路口内行驶的车辆和过人行横道的行人优先通行。红灯是禁行信号，面对红灯的车辆必须在交叉路口的停车线后停车。黄灯是警告信号，面对黄灯的车辆不能越过停车线，但车
7、辆已十分接近停车线而不能安全停车时可以进入交叉路口。1.2 交通灯的研究目的和意义在十字路口设置交通灯可以对交通进行有效的疏通，并为交通参与者的安全提供了强有力的保障。但是随着社会、经济的快速发展，原先的交通灯控制系统已经不能适应现在日益繁忙的交通状况。如何改善交通灯控制系统，使其适应现在的交通状况，成为研究的课题。传统的十字路口交通控制灯，通常的做法是：事先经过车辆流量的调查， 运用统计的方法将两个方向红绿灯的延时预先设置好。然而，实际上车辆流量的变化往往是不确定的，有的路口在不同的时段甚至可能产生很大的差 异。即使是经过长期运行、较适用的方案，仍然会发生这样的现象：绿灯方向几乎没有什么车辆
8、，而红灯方向却排着长队等候通过。这种流量变化的偶然性是无法建立准确模型的，统计的方法已不能适应迅猛发展的交通现状， 更为现实的需要是能有一种能够根据流量变化情况自适应控制的交通灯。目前，大部分城市中十字路口交通灯的控制普遍采用固定转换时间间隔的控制方法。由于十字路口不同时刻车辆的流量是复杂的、随机的和不确定的，采用固定时间的控制方法，经常造成道路有效利用时间的浪费，出现空等现象，影响了道路的畅通。为此，采用不依赖数学模型的模糊控制方法设计交通灯控制器，能较好地解决这个问题。另外随着众多高科技技术在日常生活的普遍应用，城市空中各种电磁干扰日益严重，为保证交通控制的可靠、稳定，选择了能够在恶劣的电
9、磁干扰环境下正常工作的PLC 是必要的。随着科学技术的日新月异，自动化程度要求越来越高，原有的交通灯装置远远不能满足当前高度自动化的需要。可编程控制器交通灯控制系统集成自动控制技术、计量技术、新传感器技术、计算机管理技术于一体的机电一体化产品；充分利用计算机技术对生产过程进行集中监视、控制管理和分散控制；充分吸收了分散式控制系统和集中控制系统的优点，采用标准化、模块化、系统化设计，配置灵活、组态方便。可编程控制器交通灯控制系统的特点：脱机手动工作；联机自动就地工作；上机控制的单周期运行方式；由上位机通过串口向下位机送入设定配方参数实现自动控制；自动启动、自动停机控制方式。近年来PLC 的性能价
10、格比有较大幅度的提高，使得实际应用成为可能。本系统采用PLC 是基于以下四个原因：PLC 具有很高的可靠性，通常的平均无故障时间都在30 万小时以上；编程能力强，可以将模糊化、模糊决策和解模糊都方便地用软件来实现；抗干扰能力强，目前空中各种电磁干扰日益严重，为了保证交通控制的可靠稳定，我们选择了能够在恶劣的电磁干扰环境下正常工作的PLC；根据交通信号灯系统的要求与特点，我们采用了德国西门子公司S7-200 型 PLC。西门子 PLC 有小型化、高速度、高性能等特点，是S7-200 系列中最高档次的超小型程序装置。西门子可编程控制器指令丰富，可以接各种输出、输入扩充设备，有丰富的特殊扩展设备，其
11、中的模拟输入设备和通信设备是系统所必需的，能够方便地联网通信。本系统就是应用可编程序控制器(PLC)对十字路口交通控制灯实现控制。1.3 本课题主要研究内容按照城市交通控制的需要，本文讨论了用 PLC 实现正常时序、急车强通 2 种控制方式，通过传感器与 PLC 完成对交通异常状况（滞留或堵车）的判别及处理。正常时序控制对路面进行控制.南北方向红灯时,东西方向绿灯.绿灯闪 3秒紧接着黄灯闪 2 秒,变红灯.南北方向红灯直接变绿灯.东西方向红灯时同理.急车强通时,发送信号给交通灯让其对来急车方向的交通灯进行绿灯畅通. 急车强通信号受急车强通开关控制；无急车时，信号灯接正常时序控制； 有急车来时，
12、一律强制让急车方向的绿灯亮，使急车放行，直至急车通过为止。交通滞留的异常情况，在路口与路尾设置两个传感器进行检测车流量. 交通路段车流量繁忙时，传感器起到勘测车流量的存在与通过的作用。当一方车流量过大的时候,PLC 要对控制这一路段的信号灯进行调控,让滞留或堵车的一方绿灯时间加长,直到交通畅通为止这种工作的好处是避免了交通堵塞造成的不必要的麻烦与事故,就、控制进行很方便,很便捷。第 2 章 系统方案分析2.1 控制要求交通灯控制系统的控制要求如下：1 信号灯受一个起动开关控制，当起动开关接通时，信号系统开始工作， 且先南北红灯亮，东西绿灯亮。当起动开关断开时，所有信号灯都熄灭。2 南北绿灯和东
13、西绿灯不能同时亮，如果同时亮时应关闭信号灯系统， 并报警。3 南北红灯亮维持 25S。在南北红灯亮的同时东西绿灯也亮，并维持20S。到20S 时，东西绿灯闪烁，闪烁3S 后熄灭。在东西绿灯熄灭时，东西黄灯亮，并维持 2S。到 2S 时，东西黄灯熄，东西红灯亮。同时，南北红灯熄灭，南北绿灯亮。4 东西红灯亮维持 30S。南北绿灯亮维持 25S。然后闪烁 3S，熄灭。同时南北黄灯亮，维持 2S 后熄灭，这时南北红灯亮，东西绿灯亮。5 急车强通时,发送信号给交通灯让其对来急车方向的交通灯进行绿灯畅通. 急车强通信号受急车强通开关控制；无急车时，信号灯接正常时序控制；有急车来时，一律强制让急车方向的绿
14、灯亮，使急车放行，直至急车通过为止。2.2 交通灯工作示意图交通信号灯系统操作界面2-2-1 十字路口交通信号灯系统操作界面2.3 系统设计方案分析按照交通灯系统控制要求下，结合西门子S7-200 系列可编程控制器的特性（见附录），选择适合的型号。设计思想分析如下：给一个启动的输入信号，要配合一个SB1 的按钮，当SB1 启动按钮动作，系统工作。首先，南北方向道路处于禁止通行的状态，东西方向道路处于允许通行的状态。南北方向道路亮红灯状态过程中，南北红灯亮 25S,需计时器设定延时25 秒，才会转入下一状态南北绿灯亮；同时，东西方向道路也一起亮绿灯20S,需计时器设定延时 20 秒，才会转下一状
15、态东西绿灯闪烁；东西绿灯闪烁 3S，需振荡器或脉冲源（秒/次）动作使东西绿灯闪烁，还要需计时器设定延时 3 秒，才会转下一状态东西黄灯亮；东西黄灯亮2S,需计时器设定延时 2 秒，才会转入下一状态东西红灯亮。其次，东西方向道路处于禁止通行的状态，南北方向道路处于允许通行的状态。东西方向道路亮红灯状态过程中，东西红灯亮30S,需计时器设定延时830 秒，才会转入下一状态东西绿灯亮；同时，南北方向道路也一起亮绿灯 25S,需计时器设定延时 25 秒，才会转下一状态南北绿灯闪烁；南北绿灯闪烁 3S，需振荡器或脉冲源（秒/次）动作使南北绿灯闪烁，还要需计时器设定延时 3 秒，才会转下一状态南北黄灯亮；
16、南北黄灯亮2S,需计时器设定延时 2 秒，才会转入下一状态南北红灯亮，如此循环下去。另外，当断开系统，所有信号灯熄灭；需要按钮SB1 动作断开系统，停此输入信号入可编程控制器，而最快的方法，是使可编程控制器不动作，那么肯定无信号输出。而且，南北、东西绿灯同时亮，报警。可编程控制器要输出一个信号，驱动一个报警灯。综上所述，可编程控制器要满足一个信号输入（作系统接通、断开作用），七个信号输出，十字路口有十二个交通信号灯，但南北、东西两个为一组用一个输出信号控制，再加上一个报警信号驱动的报警灯。通过如下的十字路口交通灯状态分析表、主流程图、十字路口交通灯时序图一一展开，将十字路口交通灯控制系统设计思
17、路逐渐脉络清晰。表 2-3-1 十字路口交通灯状态分析表南北方向红灯亮 25S绿灯亮交通灯状态25S东西方向绿灯亮绿灯闪黄灯亮交通灯状态20S3S2S绿灯闪黄灯亮3S2S红灯亮 30S十字路口交通灯状态的分析：十字路口交通灯如下图 2-3-1 所示，将 12 个交通灯进行编号9图 2-3-2十字路口交通灯状态图这 12 个交通灯共有四个状态：状态 1：南北红灯（1、7）亮，东西绿灯（6、12）亮。状态 2：南北红灯（1、7）继续亮，东西绿灯（6、12）闪。状态 3：南北红灯（1、7）继续亮，东西黄灯（5、11）亮。状态 4：东西红灯（4、10）亮，南北绿灯（3、9）亮。状态 5：东西红灯（4、
18、10）继续亮，南北绿灯（3、9）闪。状态 6：东西红灯（1、7）继续亮，南北黄灯（2、8）亮。10第 3 章系统程序设计3.1 硬件的设计3.1.1 PLC 的结构及工作原理PLC 实质是一种专用于工业控制的计算机其硬件结构基本上与微型计算机从结构上分，PLC 分为固定式和组合式（模块式）两种。固定式 PLC 包括CPU 板、I/O 板、显示面板、内存块、电源等，这些元素组合成一个不可拆卸的整体。模块式 PLC 包括CPU 模块、I/O 模块、内存、电源模块、底板或机架， 这些模块可以按照一定规则组合配置。其结构如图2-1 所示。中央处理单元(CPU)是 PLC 的控制中枢，它按照 PLC 系
19、统程序赋予的功能接收并存储从编程器键入的用户程序和数据、检查电源、存储器 I/O 以及警戒定时器的状态；并能诊断用户程序中的语法错误。当PLC 投入运行时， 首先它以扫描的方式接收现场各输入装置的状态和数据，并分别存入I/O 映象区，然后从用户程序存储器中逐条读取用户程序，经过命令解释后，按指令的规定执行逻辑或算数运算的结果送入 I/O 映象区或数据寄存器内， 等所有的用户程序执行完毕之后，最后将 I/O 映象区的各输出状态或输出寄存器内的数据传送到相应的输出装置，如此循环运行直到停止运行。图 3-1-1PLC 的结构图11PLC 工作原理当 PLC 投入运行后，其工作过程一般分为三个阶段，即
20、输入采样、用户程序执行和输出刷新三个阶段。完成上述三个阶段称作一个扫描周期。在整个运行期间，PLC 的CPU 以一定的扫描速度重复执行上述三个阶段。1 输入采样阶段在输入采样阶段，PLC 以扫描方式依次地读入所有输入状态和数据，并将它们存入I/O 映象区中的相应得单元内。输入采样结束后，转入用户程序执行和输出刷新阶段。在这两个阶段中，即使输入状态和数据发生变化，I/O 映象区中的相应单元的状态和数据也不会改变。因此，如果输入是脉冲信号， 则该脉冲信号的宽度必须大于一个扫描周期，才能保证在任何情况下，该输入均能被读入。2 用户程序执行阶段在用户程序执行阶段，PLC 总是按由上而下的顺序依次地扫描
21、用户程序(梯形图)。在扫描每一条梯形图时，又总是先扫描梯形图左边的由各触点构成的控制线路，并按先左后右、先上后下的顺序对由触点构成的控制线路进行逻辑运算，然后根据逻辑运算的结果，刷新该逻辑线圈在系统 RAM 存储区中对应位的状态；或者刷新该输出线圈在 I/O 映象区中对应位的状态；或者确定是否要执行该梯形图所规定的特殊功能指令。3 输出刷新阶段当扫描用户程序结束后，PLC 就进入输出刷新阶段。在此期间，CPU 按照 I/O 映象区内对应的状态和数据刷新所有的输出锁存电路，再经输出电路驱动相应的外设。用户输入设备输入端子输入锁存器输入映象寄存器程序读执行写读输出映象寄存器输出锁存器输出端子用户输
22、出设备图 3-1-2PLC 扫描工作过程图12输输入入刷刷新新程序执行 一个扫描周期输出刷新图 3-1-3 PLC 的扫描周期图3.1.2 PLC 的选型从上面的分析可以知道，系统共有开关量输入点1 个，开关量输出点7 个，如果选用CPU222 / PLC，也需要扩展单元 PLC，参照西门子S7-200 系列特性（见附录），选用主机为CPU224（14 输入/10 继电器输出）。其外形图 3-1-4 如上：输入电路采用了双向光电耦合器，24V DC 极性可任意选择， 1M、2M 为输入端子的公共端。1L、2L 为输出公共端。13CPU224 另有 24V、280mA 电源供PLC 输入点使用。
23、3.1.3 PLC 的地址分配列出交通信号灯PLC 的输入/输出点分配表，见表 3-2。定时器T=PTS;定时实际时间=设定值精度1ms: T32,T9610ms: T33T36, T97T100100ms: T37T63, T101T255灯工作 30S灯I0.1T98:东西绿灯工作 20S南北红灯I0.2T99:东西绿灯闪烁 3S东西绿灯T100:东西黄灯工作 2S东西黄灯T34:南北绿灯工作 25S南北绿灯T35:南北绿灯闪烁 3S东西红灯T36:南北黄灯工作 2S南北黄灯输入信号定时元件输出信号代输入点名称号编号T33:南北红灯工作 25S名称代号输出点编号工作按钮SB1I0.0T97
24、: 东西红报警HL0Q0.0SB2HL1.HL2Q0.1SB3HL3.HL4Q0.2HL5.HL6Q0.3HL7.HL8Q0.4HL9.HL10Q0.5HL11.HL12Q0.6表 3-1-5 交通信号灯PLC 的 I/O 输出点分配表14PLC 的接线形式图 3-1-5PLC 控制接线图如图 3-1-5 所示端口I0.0为接入系统开关的传送信号，端口Q0.0接起报警作用的信号灯，端口Q0.1接南北红灯，端口Q0.2接东西绿灯，端口Q0.3接东西黄灯，端口Q0.4接南北绿灯，端口Q0.5接东西红灯，端口Q0.6接南北黄灯。153.2 软件的设计3.2.1 主程序流程图及时序图y + 急车强通子
25、程字4y+ 滞笛惜况子程序 正常肘序子程序4图 3-2-1主程序流程图20开始t-南北红灯壳， 京西绿灯亮十了南北红灯亮，东百 绿灯闪d20:i+J i35.-,南北红灯吴， 京西贡灯吴25心东西 江灯壳， 南北绿灯亮4255 t-东西红灯壳， 南北绿灯平35.,京西红灯吴， 南北黄灯吴25心结束图 3-2-2正常时序流程图3.2.2 模拟时序图启ON动OFF南北红东西绿东西黄东西红南北绿南北黄20S3S2S25S3S 2S20S3S 2S25S30S图 3-2-3十字路口交通灯时序图3.2.3 正常时序梯形图” “ W 心 r k 1可 北 江 灯 设 云 2 5 5十二I 口口一气口一T“
26、 W O . I h 己东 西 红 灯 诬 定习O 芒T O, 五 心 O. I K 夕宇 西 泽 灯 设 全2 0 三0 0 . 0Ill尸二，尸二，飞。二, o. O 1 1T, . .喳可叩 湟 肛 了西妇士削 =t . ，心 5平否，工汀廿江已.7 (lg， 已丁 七 3叮 没 云亡 之兰兰T 8 4 心工VVO I飞 下一虹 丙 山 设 立 廷3 斗亡 亡二. .,.,.,.,-E 宅呴 J 匕 竺 虹 没 立 之 =r- , 三亡. . 书鼠北V叮 二扈3 . f顽 刁匕重 虹 二 干T 3 刁,Il,0 .010 .0ll 口 .1l）“-七v.,.,E 嘈0丰 声 红 虹 二
27、十r- 二 l 已Ile t 四 O.k 1 吐产 生 1 S 时 钟脉 冲Hl0.0|iT96INT32TON PTT32曰INT9BT ON PT3.2.4 急车强通情况3-2-4 急车强通流程图急车强通信号受急车强通开关控制；无急车时，信号灯接正常时序控制；有急车来时，将急车强通开关接通，不管原来信号灯的状态如何，一律强制让急车方向的绿灯亮，使急车放行，直至急车通过为止；急车一过，将急车强制开关断开，信号灯的状态立即转为急车放行方向上的绿灯闪3 次，随后按正常时续控制；急车强通信号只能响应一路方向的急车，若两个方向先后送急车，则响应先来的一方，随后再响应另一方。交通路段经常会出现紧急情况
28、的发生。比如一台救护车需要急救，强通十字路口，为了病人的生命安全保障，需把此路段畅通，让救护车通过。213.2.5 车流滞留情况红绿灯时间长度控制程序初始化计数器清零后计数开始若为其他各路口的红绿灯先东西后南北按常规顶定时方式循环切换一次Y四路口满溢否？ 查询各路口的车流量东西车流量总和大于南北车流量总和吗？N东西向为空道否？QFN东，西向绿灯左行15SY南北车流量总和= 东西车流辆总和否NQ1南北向为空否？其他东，西向绿灯直行15S启动15S定时器Y启动45S定时器查询各路口的车流量查询个路口车流量南北车流量总和= 东西车流辆总和否东西车流辆总和=， 南北车流量总和否NY东，西向绿灯直行保持
29、NT=45S否Y南北向绿灯左行15SNY南北向绿灯执行保持N T=45s?YF南北向绿灯直行30S图3-2-4 十字路口 PLC 自动调整红绿灯时长的程序流程图流程图中的 15s、30s、75s 等时间分别为交管部门定的车辆左转弯时间、直行最小时间、允许的最大通行时间;为车流量的偏差量。以上值及其 4 个路口车流量的满溢值均可在程序初始化中任意更改。车辆左转弯是造成交通堵塞很重要的一个方面，应加以适当限制，故车辆左转弯始终采用最小定时控制，以减小系统的复杂程度，提高可靠性。车辆通行的时间中包含绿、黄灯闪烁的时间，红、黄、绿各灯的切换与现用的方式相同。人行道的红绿灯接线与现用的方式相同，其绿灯点
30、亮的时刻与该方向车辆直行绿灯点亮的时刻同步一致，但要较车辆直行绿灯提前熄灭，采用定时控制，如绿灯定时亮2318s。其目的是不让右转弯车辆过分受人行道灯的限制。若是人车分流，右转弯车辆不受限制。3.2.6 车流量的计算（1） 每股行车道的车流量通过 PLC 分别统计。当车辆进入路口经过第一个传感器 1(见图 11)时，使统计数加 1，经过第二个传感器 2 出路口时，使统计数减 1，其差值为该股车道上车辆的滞留量(动态值)，可以与其他道的值进行比较，据此作为调整红绿灯时长的依据。（2） 先统计每股车道上车辆的滞留量，然后按大方向原则累加统计。如， 将东西向的(见图 5)左行、直行、右行道上的车辆的
31、滞留量相加，再与其它的 3 个方向的车流量进行比较，据此作为调整红绿灯时长的依据。（3） 统计每股车道上车辆的滞留量后按通行最大化原则(不影响行车安全的多道相向行驶)累加统计。如，东、西相向的 2 个左行、直行、右行道上的车辆的滞留量全部相加，再与南北向的总车流量进行比较，据此作为调整红绿灯时长的依据(下面的例子就是按此种方式)。图 3-11 车流量的计算图 3-2-5 程序流程图上述所描述的车流量统计方式,十字路口 PLC 自动调整红绿灯时长的程序流程图如图 8 所示，其行车顺序与现实生活中执行的一样，只是时间长短不一样。程序的控制规律如下:(1) 当各路口的车辆滞留量达一定值溢满时(相当于
32、比较严重的堵车)，红绿灯切换采用现有的常规定时控制方式;(2) 当东、西向路口的车辆滞留量比南、北向路口的大时(反之亦然)，该方向的通行时间=最小通行定时时间自适应滞环比较增加的延时时间 (是变化的)，但不大于允许的最大通行时间。其中最小定时时间是为了避免红绿灯切换过快之弊;最大通行时间是为了保障公平性，不能让其它的车或行人过分久等。进一步的说明在后面的注释中。(3) 自适应滞环比较(本例的核心控制规律)增加的时间的确定。若东、西向车辆滞留量南、北向一个偏差量(如 30 辆车或其它值)时，先让东、西向的左转弯车左行 15s(定时控制，值可改)，再让直行车直行 30s(直行时间的24最小值，值可
33、改)后再加一段延时保持，直至东、西向的车辆滞留量比南、北向的车辆滞留量还要少一个偏差量，才结束该方向的通行，切换到其它路上，否则一直延时继续通行下去，直至到达最大通行时间而强制切换。滞环特性如图 9 所示。实际应用时的值需整定，过小则导致红绿灯切换过频，过大又不能实现适时控制。3.2.7 运行程序语句表交通灯PLC0 LDI0.0启动1 ANQ0.02 ANT973TONT33,+2500 南北红灯 25S4LDT335TONT97,+3000 东西红灯 30S6LDN Q0.07ANI0.08ANT339TONT98,+2000东西绿灯 20S10LDT9811TONT99, +300 东西
34、绿灯闪烁 3S12LDT9913TONT100, +200 东西黄灯 2S14LDT333315TONT34,+2500 南北绿灯 25S16LDT3417TONT35,+300 南北绿灯闪烁 3S18LDT3519TONT36,+200 南北黄灯 2S20LDNT3321ANQ0.022ANI0.023=Q0.1南北红灯工作24LDT3325=Q0.4东西红灯工作26LDQ0.127ANT9828LDT9829ANT9930AT3231OLD32=Q0.2东西绿灯工作33LDT9934ANT10035=Q0.3东西黄灯工作36LDQ0.437ANT3438LDT3439 ANT3540 AT
35、3241 OLD42=Q0.5南北绿灯工作43 LDT3544 ANT3645=Q0.6 南北黄灯工作46LDQ0.547AQ0.248=Q0.0 报警灯工作49 LDI0.050 ANT9651TONT32, +50052LDT3253TONT96, +5003.2.8 系统程序分析当开关 SB1 合上时，I0.0 触点接通，T33 通电待 25 秒后动作（南北红灯熄灭），T98 通电待 20 秒后动作（东西绿灯闪烁），Q0.1 得电，南北红灯亮；同时Q0.1 的动合触点闭合，Q0.2 线圈得电，东西绿灯亮。维持到 20 秒，T98 的动合触点接通，T99 通电待 3 秒后动作（东西黄灯亮）
36、，与 T98 触点串联的T32 动合触点每隔 0.5 秒导通 0.5 秒，从而使东西绿灯闪烁。又过 3 秒，T100 通电待 2 秒后动作（东西黄灯灭），T99 的动断触点断开，Q0.2 线圈失电，东西绿灯灭；此时T99 的动合触点闭合，Q0.3 线圈得电，东西黄灯亮。再过 2 秒后，T100 的动断触点断开，Q0.3 线圈失电，东西黄灯灭。此时自开关闭合南北红灯亮起累计时间达25 秒，T33 的动断触点断开， Q0.1 线圈失电，南北红灯灭；T33 的动合触点闭合，T97 通电待 30 秒后动作（东西红灯熄灭），T34 通电待 25 秒后动作（南北绿灯闪烁），Q0.4 线圈得电，东西红灯亮，
37、Q0.4 的动合触点闭合，Q0.5 线圈得电，南北绿灯亮。又经过 25 秒，T34 动合触点闭合，T35 通电待 3 秒后动作（南北黄灯亮），与T34 触点串联的T32 的触点每隔0.5 秒导通 0.5 秒，从而使南北绿灯闪烁。闪烁 3 秒，T34 动断触点断开，Q0.5 线圈失电，南北绿灯灭；此时T35 的动合触点闭合，Q0.6 线圈得电，南北黄灯亮。维持 2 秒后，T36 动断触点断开，Q0.6 线圈失电，南北黄灯灭。自南北红灯灭及东西红灯亮累计时间达30 秒钟，T97 的动断触点断开， T33 动断触点位，Q0.2 线圈失电，即维持了 30 秒的东西红灯灭。T33 动断触点复位断开时，T
38、97 定时器失电，T97 的动断触点复位闭合，只要不断开按钮 SB1，系统继续循环下去。交通滞留的异常情况，在路口与路尾设置两个传感器进行检测车流量. 交通路段车流量繁忙时，传感器起到勘测车流量的存在与通过的作用。当一方车流量过大的时候,PLC 要对控制这一路段的信号灯进行调控,让滞留或堵车的一方绿灯时间加长,直到交通畅通为止这种工作的好处是避免了交通堵塞造成的不必要的麻烦与事故,就、控制进行很方便,很便捷3.3 本章小结本章介绍S7-200 系列PLC交通灯控制系统的应用设计,关键是系统总体设计,核心则是控制程序设计。重点要掌握PLC 系统设计的基本原则和设计的一般流程,要有一个整体的概念。
39、在满足控制要求、环境要求和性价比等条件下，合理选择 PLC 的机型和硬件配置，正确地进行估算，合理选择输入/输出模块，完成PLC 的硬件与软件的设计。通过这次可编程控制器的课程设计，终于发现脑海里有了工程的思想。以前单方面的学习了电子硬件知识和软件知识。有人说只懂硬件，那是一个技术员，只懂软件的，那是程序员。系统结合，要软硬兼施，才能具备一个工程师综合素质。第 4 章 系统检测与调试4.1 大体思路流程：1、硬件调试：硬件调试是利用开发系统、基本测试仪器（万用表、示波器等），检查用户系统硬件中存在的故障。硬件调试可分为静态调试与动态调试两步进行。静态调试静态调试是在用户系统未工作时的一种硬件检
40、测。第一步：目测。检查外部的各种元件或者是电路是否有断点。第二步：用万用表测试。先用万用表复核目测中有疑问的连接点，再检测各种电源线与地线之间是否有短路现象。第三步：加电检测。给板加电，检测所有的插座或是器件的电源端是否符合要求的值第四步：是联机检查。因为只有用可编程控制器开发系统才能完成对用户系统的调试。动态调试动态调试是在用户系统工作的情况下发现和排除用户系统硬件中存在的器件内部故障、器件连接逻辑错误等的一种硬件检查。动态调试的一般方法是由近及远、由分到合。由分到合是指首先按逻辑功能将用户系统硬件电路分为若干块，当调试电路时，与该元件无关的 器件全部从用户系统中去掉，这样可以将故障范围限定在某个局部的电路上。当各块电路无故障后，将各电路逐块加入系统中，在对各块电路功能及各电路间可能存在的相互联系进行调试。由分到合的调试既告完成。由近及远