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1、十字路口交通灯把握带倒计时显示一、设计目的（1） 通过十字路口带带倒计时显示的交通灯把握装置的设计实践, 了解一般电气把握系统的设计过程,设计要求,应完成的工作内容和具体设计方法。（2） 通过设计进一步稳固以往所学的学问,到达灵敏应用的目的。在此过程中培育从事设计工作的整体观念，提高编写和调试语言程序水平。（3） 加强自己的科学争论方法训练和实践熬炼，增加分析问题和解决问题的力气，了解电气把握与可编程把握技术及应用的进展。二、设计任务2.1 技术要求承受 PLC 构成十字路口带倒计时显示的南北向和东西向交通信号灯的电气把握。系统上电后，交通指挥信号把握系统由一个 3 位转换开关 SA1 把握。
2、SA1 手柄指向左 45时，接点 SA1-1 接通，交通指挥系统开头按常规正常把握功能工作，依据如图 1 所示工作时序周而复始，循环往复工作。正常运行时，南北向及东西向均有两位数码管倒计时显示牌同时显示相应的指示灯剩余时间值。SA1 手柄指向中间 0时，接点 SA1-2 接通，交通指挥系统南北向绿灯常亮，东西向红灯常亮，数码管显示 99 不变。SA1 手柄指向右45时，接点 SA1-3 接通，交通指挥系统东西向绿灯常亮，南北向红灯常亮， 数码管显示 99 不变。如图 2.1。SA1-2南北向绿灯常亮SA1-1正常工作SA1-3东西向绿灯常亮SA1转换开关图 2.1 转换开关示意图2.2 设计思
3、想当启动按钮按下后，南北主干道处于红灯状态，东西道路处于绿灯可通行状态。期间，南北红灯持续 25S，我们使用定时器 T39 来实现，T39 定时完成以后，T40 开头定时 30S，用于东西红灯的定时。这样，整个把握系统一个周期 55S。南北亮红灯的同时，东西亮绿灯，持续 20S，利用定时器T41 实现，随后，东西绿灯闪耀 3S，用定时器 T42 实现。闪耀完成后，东西黄灯亮 2S，利用定时器 T43 实现功能。在南北红灯定时完成后，南北绿灯定时 25S，用定时器 T44 完成，然后是 3S 的绿灯闪耀电路，用定时器 T45 实现，闪耀定时到了以后，南北黄灯进展 2S 的定时，用定时器 T46
4、实现。至此，把握系统的定时已经完成。在设计过程中，考虑到安全因素，我们参与报警系统，即消灭东西、南北同时绿灯或者同时黄灯或者同时红灯时，报警灯亮，工作人员断开启动按钮，进展修理和调试。经过分析，十字路口交通灯在工作过程的一个周期过程中，将会消灭以下6 种状态：1. 南北红灯亮，东西绿灯持续亮；2. 南北红灯亮，东西绿灯闪耀；3. 南北红灯亮，东西黄灯亮；4. 南北绿灯亮，东西红灯亮；5. 南北绿灯闪耀，东西红灯亮；6. 南北黄灯亮，东西红灯亮。另外，假设消灭同色灯同时亮的状况，报警灯亮南北、东西方向分别表示南北、东西方向有车辆通行。三、系统总体方案设计3.1 程序设计的根本思路交通信号灯由红灯
5、、绿灯、黄灯组成。红灯表示制止通行，绿灯表示准许通行，黄灯表示警示。南北和东西每个方向各有红、绿、黄三种信号灯。交通灯把握示意图如图 2 所示。正常把握时：如图 1 所示，它是按信号灯置 1 与置 0 两种状态绘制的，置 1 表示信号灯点亮。SA1 手柄指向左 45时，接点SA1-1 接通，东西向红灯亮 30s，1南北向绿灯亮，25s 后南北向绿灯闪耀 3s，然后熄灭。在绿灯熄灭的同时，东西向黄灯亮 2s，然后熄灭。在该灯熄灭的同时，南北向红灯亮及东西向绿灯亮， 以下的变化规律与上述一样。到南北向绿灯亮，东西向红灯亮开头其次个循环， 以后周而复始地循环动作。同时南北向及东西向均有两位数码管倒计
6、时显示相应指示灯的剩余时间值。非正常把握时：SA1 手柄指向中间 0时，接点 SA1-2 接通，交通指挥系统南北向绿灯常亮，东西向红灯常亮，数码管显示 99 不变。SA1 手柄指向右 45时，接点 SA1-3 接通，交通指挥系统东西向绿灯常亮， 南北向红灯常亮，数码管显示 99 不变。23.2 整体工作流程如图3.2所示图 3.2 交通灯流程图四、程序设计分析4.1 程序梯形图4.1.1 绿灯闪耀电路注：利用 T37、T38 自锁把握灯的闪耀34.1.2 南北红灯与东西红灯的定时把握4.1.3 东西绿灯、绿灯闪耀、黄灯的定时把握注：东西绿灯、绿灯闪耀、黄灯挨次消灭，利用定时器的互锁把握，即T4
7、1 定时的完成把握 T42 的开启，T42 的完成把握 T43 的开启。五、PLC 把握系统设计5.1 输入输出地址安排表输入输出端在 PLC 中的 I/O 编址如表 4.1 所示。4文字符表 4.1输入信号说明I/O 地址安排表文字符输出信号说明I0.0SA1-1接通Q0.0南北向红灯I0.1SA1-2接通Q0.1南北向黄灯I0.2SA1-3接通Q0.2南北向绿灯Q0.3东西向红灯Q0.4东西向绿灯Q0.5南北向黄灯Q0.6南北向车灯Q0.7东西向车灯Q1.0Q1.2Q1.4 Q1.5 Q1.6 Q2.0 Q2.1 Q2.2 Q2.3 Q2.4 Q2.5Q2.6数码管显示个位计数数码管显示十
8、位计数5.2 选择PLC类型依据上图的 I/O 安排表通过查阅手册选择 S7-200 CPU222 根本单元8 入/6 出1 台+扩张模块 08 出+扩张模块 1出55.3 PLC外部接线图Q0.0南北红灯SA1-1 SA1-2SA1-3I0.0I0.1 I0.2Q0.1Q0.2 Q0.3 Q0.4Q0.5南北黄灯南北绿灯东西红灯东西黄灯东西绿灯S7-200Q0.6报警灯SA1PLCQ2.0Q1.0Q2.1Q1.1Q2.2Q1.2Q2.3Q1.3Q2.4Q1.4Q2.5Q1.5Q2.6Q1.65.4 梯形图程序设计67891011121314155.5指令表Network 1LDM0.0ANT
9、52LDI0.0AT42OLDANT38ANT44LDT53=M0.0=Q0.6ANT55Network 2Network 9OLDLDM0.0LDM0.0OT56TONT37, 250AT37OI0.1TONT38, 500ANT43OI0.2TONT39, 10LDM0.0=Q1.0TONT40, 200AT43Network 14TONT41, 220ANT44LDM0.1TONT42, 260ASM0.5ANT50TONT43, 450OLDOT52TONT44, 480=Q0.2OI0.2Network 3Network 10OI0.1LDM0.0LDM0.0=Q1.1ANT37AT
10、44Network 15=Q0.0ANT38LDM0.1Network 4=Q0.1ANT44LDM0.0Network 11LDT46AT37LDM0.1ANT54ANT38ANT60OLD=Q0.3TONT43, 10OT55Network 5TONT44, 20OI0.2LDM0.0TONT45, 30OI0.1AT39TONT46, 40=Q1.2ANT41Network 12Network 16=Q0.7LDT46LDT43Network 6ANT56ANT45LDM0.0TONT47, 10LDT46ANT40TONT48, 20ANT49LDM0.0TONT49, 30OLDAT
11、40TONT50, 40LDT50ASM0.5TONT51, 50ANT52ANT41TONT52, 60OLDOLDTONT53, 70LDT53=Q0.5TONT54, 80ANT55Network 7TONT55, 90OLDLDM0.0TONT56, 100OT56AT41Network13OI0.2ANT37LDT43OI0.1=Q0.4ANT45=Q1.3Network 8LDT46Network 1716LDT44OI0.2LDT58ANT45OI0.1OI0.2LDT46=Q1.5OI0.1ANT47Network 19=Q2.2OLDLDM0.1Network 23LDT48
12、ANT45LDM0.1ANT49LDT47ANT58OLDANT49OT59LDT50OLD=Q2.4ANT51LDT50Network 24OLDANT55LDM0.1LDT54OLDANT58ANT55OI0.2=Q2.6OLDOI0.1Network 25OI0.2=Q1.6LDT59OI0.1Network 20OI0.2=Q1.4LDM0.1OI0.1Network 18ANT60=Q2.5LDM0.1TONT58, 50Network 26ANT43TONT59, 150LDM0.1LDT46TONT60, 250ANT58ANT49Network21OT59OLDLDM0.1OI
13、0.2LDT50OI0.2OM0.1ANT53OI0.1=Q2.0OLD=Q2.1=Q2.3OT56Network 2217六、把握系统仿真6.1交通灯把握系统仿真（1） 南北红灯亮维持 25 秒，东西绿灯亮维持 20 秒。18（2） 到 20 秒时，东西绿灯闪亮，闪亮 3 秒后熄灭。19（3） 在东西绿灯熄灭时，东西黄灯亮，并维持 2 秒。（4） 东西黄灯熄灭，东西红灯亮，同时，南北红灯熄灭，绿灯亮。20（5） 到 20 秒时，南北绿灯闪亮，闪亮 3 秒后熄灭。（6） 在南北绿灯熄灭时，东西黄灯亮，并维持 2 秒。南北红灯亮，东西绿灯亮，周而复始。2.七段数码管倒计时显示系统把握仿真1以七段数码管倒计时显示 24s 和 17s 为例。124s 其对应的输出为:Q1.1，Q1.2，Q1.5，Q1.6，Q2.0，Q2.1，Q2.3，Q2.4，Q2.6。2122217s 其对应的输出为:Q1.1,Q1.2,Q2.0,Q2.1,Q2.2。23242526