PLC课程设计（论文)-十字路口交通灯控制系统.doc

十字路口交通灯控制系统 PAGE PAGE I 配料车控制系统程序设计 摘 要 自从交通灯诞生以来，其内部的电路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。。本文主要采用PLC实现对交通灯的下位机控制，并通过组态软件对上位机进行实时监控。文中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，利用梯形图等进行编程，实现了十字路口交通灯控制系统的自动化 关键词：交通灯；PLC；组态软件 目 录 TOC \o 1-3 \h \z \u 1、绪论 1 2、系统工作原理 1 3、十字路口交通灯的硬件配置 2 3.1 PLC简介 2 3.2 十字路口交通灯的I/O分配 2 3.3 十字路口交通灯的外部接线 4 4、十字路口交通灯软件设计 4 4.1编程软件介绍 4 4.2十字路口交通灯程序设计及分析 5 4.2.1交通灯正常显示模块的设计 5 4.2.2红灯倒计时模块的设计 8 4.2.3紧急情况时模块的设计 11 5、十字路口交通灯监控界面的设计 13 5.1 组态软件的概述 13 5.2 定义数据词典 13 5.3 用户界面的制作 14 5.4命令语言的编写 15 6、程序调试 16 7、实验体会 17 参考文献 18 1、绪论 城市交通信号控制是通过对交通流的调节、警告和诱导以达到改善人和货物的安全运输，提高运营效率。其目标在于改善交通流的质量，更好的利用现有运输能力，提高交通流的安全性、快速性和舒适性。目前，大多数城市已经建立了多种交通信号控制系统，其中利用定时控制的比例较大。 可编程控制器简称PLC，是以微处理器为基础，综合了计算机技术、自动控制技术和通讯技术发展而来的一种新型工业控制装置。将PLC用于对交通信号灯的控制，主要是考虑其具有对使用环境适应性强的特性，同时其内部定时器资源十分丰富，可对目前普遍使用的信号灯进行精确控制，通过编程控制可对信号灯实施全天候无人化管理，还可以将同一条道路上的信号灯组成一局域网进行统一调度管理，可缩短车辆通行等候时间，实现科学化管理。 2、系统工作原理 十字路口交通灯分1、2两组，工作时序图如下： 图1 工作时序图 1、实现交通信号灯的东西和南北方向的红、绿、黄灯控制，并实现东西和南北方向的红灯倒计时显示功能。 2、根据车流情况分别调整两个方向的时间。 3、实现定时工作，比如说让系统工作10分钟。 4、当出现紧急情况时，东西或者南北方向的绿灯亮。 5、当按停止按钮，所有的灯都熄灭。 6、制作一个在组态监控系统，包括有登录画面、生产画面、报警画面、趋势曲线画面、报表画面，通过画面的制作、脚本的编写，能够实时的反应整个运行过程，并且对其进行控制，能够打印报表。 3、十字路口交通灯的硬件配置 3.1 PLC简介 PLC（Programmable Logic Controller），是可编程逻辑控制器。它采用一类可编程的存储器，用于其内部存储程序，执行逻辑运算，顺序控制，定时，计数与算术操作等面向用户的指令，并通过数字或模拟式输入/输出控制各种类型的机械或生产过程。 　 PLC 具有以下鲜明的特点： 　　(1) 系统构成灵活，扩展容易，以开关量控制为其特长；也能进行连续过程的PID回 路控制；并能与上位机构成复杂的控制系统，如 DDC 和 DCS 等，实现生产过程的综合自动化。 　　(2) 使用方便，编程简单，采用简明的梯形图、逻辑图或语句表等编程语言，而无需计算机知识，因此系统开发周期短，现场调试容易。另外，可在线修改程序，改变控制方案而不拆动硬件。 (3) 能适应各种恶劣的运行环境，抗干扰能力强，可靠性强，远高于其他各种机型。 3.2 十字路口交通灯的I/O分配 本系统需要6个输入点和13个输出点。根据PLC的特点和系统设计的需要，输入信号包括启动按钮、东西、南北的绿灯、定时等等。输出信号包括红绿灯的显示、数码管的显示等等。其I/O分配如表1所示。 表1 元件地址I/O分配 PLC地址（PLC端子） 电气符号 （面板端子） 功能说明 I0.0 SD 启动（SD） I0.2 I0.2 南北绿灯亮 I0.3 I0.3 复位 I0.4 I0.4 东西绿灯亮 I1.0 I1.0 启动定时 I0.5 I0.5 进入另一时段 I0.6 I0.7 结束程序 Q0.0 南北R 南北红灯亮 Q0.1 南北G 南北绿灯亮 Q0.2 南北Y 南北黄灯亮 Q0.3 东西R 东西红灯亮 Q0.4 东西G 东西绿灯亮 Q0.5 东西Y 东西黄灯亮 Q0.6 A 数码管显示 Q0.7 B 数码管显示 Q1.0 C 数码