基于PLC交通燈控制系統(tǒng)畢業(yè)設(shè)計(jì)

1、密級(jí)：密級(jí)： 學(xué)號(hào)：學(xué)號(hào)：109205030008109205030008 本本科科生生畢畢業(yè)業(yè)論論文文（設(shè)設(shè)計(jì)計(jì)） 基于 plc 的交通燈控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 學(xué)學(xué) 院：院： 信息工程 專(zhuān)專(zhuān) 業(yè)：業(yè)： 自動(dòng)化 _ 班班 級(jí)：級(jí)： 09 自動(dòng)本（1）班 學(xué)生姓名：學(xué)生姓名： _ _ 指導(dǎo)老師：指導(dǎo)老師： _ 完成日期：完成日期： _ 學(xué)士學(xué)位論文原創(chuàng)性申明學(xué)士學(xué)位論文原創(chuàng)性申明 本人鄭重申明：所呈交的設(shè)計(jì)（論文）是本人在指導(dǎo)老師的指導(dǎo)下獨(dú) 立進(jìn)行研究，所取得的研究成果。除了文中特別加以標(biāo)注引用的內(nèi)容外， 本設(shè)計(jì)（論文）不包含任何其他個(gè)人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫(xiě)的成果作品。 對(duì)本文的研究作出重要貢獻(xiàn)的個(gè)人和

2、集體，均已在文中以明確方式表明。 本人完全意識(shí)到本申明的法律后果由本人承擔(dān)。 學(xué)位論文作者簽名（手寫(xiě)）： 簽字日期： 年 月 日 學(xué)位論文版權(quán)使用授權(quán)書(shū)學(xué)位論文版權(quán)使用授權(quán)書(shū) 本學(xué)位論文作者完全了解學(xué)校有關(guān)保留、使用學(xué)位論文的規(guī)定，同意 學(xué)校保留并向國(guó)家有關(guān)部門(mén)或機(jī)構(gòu)送交論文的復(fù)印件和電子版，允許論文 被查閱和借閱。本人授權(quán)江西科技學(xué)院江西科技學(xué)院可以將本論文的全部或部分內(nèi)容 編入有關(guān)數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行檢索，可以采用影印、縮印或掃描等復(fù)制手段保存和 匯編本學(xué)位論文。 保 密 ， 在 年解密后適用本授權(quán)書(shū)。 本學(xué)位論文屬于 不保密 。 （請(qǐng)?jiān)谝陨舷鄳?yīng)方框內(nèi)打“” ） 學(xué)位論文作者簽名（手寫(xiě)）： 指導(dǎo)老師

3、簽名（手寫(xiě)）： 簽字日期： 年 月 日 簽字日期： 年 月 江西科技學(xué)院本科生畢業(yè)論文 1 摘摘 要要 城市交通控制系統(tǒng)在交通監(jiān)控指揮系統(tǒng)中占很大比重，非常重要，它是一個(gè)電 腦綜合管理的系統(tǒng)，它用于疏導(dǎo)交通，檢測(cè)交通數(shù)據(jù)，控制交通信號(hào)燈。解決好公 路交通燈控制問(wèn)題將是保障交通有序、安全、快捷運(yùn)行的重要環(huán)節(jié)。但現(xiàn)在有的交 通信號(hào)燈不能滿足現(xiàn)在社會(huì)發(fā)展的需要，根本不能夠根據(jù)實(shí)際交通狀況進(jìn)行調(diào)節(jié)控 制。現(xiàn)今 plc（可編程序控制器）在工業(yè)自動(dòng)化中的地位極為重要，廣泛的應(yīng)用于 各個(gè)行業(yè)。城市交通燈控制采用的可編程制器具有可靠性高、維護(hù)方便、用法簡(jiǎn)單、 通用性強(qiáng)等特點(diǎn)，我將用三菱 fx2n 系列的可編程

4、控制系統(tǒng)來(lái)控制主道和副道組成的 十字路口的交通燈，來(lái)說(shuō)明可編程控制器硬件、軟件的設(shè)計(jì)。 關(guān)鍵詞：關(guān)鍵詞：plc（可編程控制器） 、三菱 fx2n、交通燈、功能特點(diǎn)。 abstract: city traffic control system accounted for a large proportion, is very important in traffic monitoring and command system, it is a computer integrated management system, it used to divert traffic detection, t

5、raffic data, control of traffic signal lamp. the traffic light control system is important for the traffic order, security, fast operation. but now some of the traffic signal lights can not meet the current social development needs, simply can not be adjusted according to actual traffic control. the

6、 plc (programmable logic controller) in industial automation position is extremely important, widely used in various industries. with the development of science and technology, the function of the programmable controller is increasingly perfect, together with the small, low cost, high reliability, a

7、pplication in modern industry is more prominent. city traffic light control system using plc device has the advantages of high reliability, easy maintenance, the use of simple, universal, traffic lights, i will use the mitsubishi fx2n series programmable control system to control the composition of

8、the main and side road crossroads, to illustrate the design of the programmable controller hardware, software. keywords: plc (programmable logic controller), mitsubishi fx2n, traffic lights,function characteristics. 江西科技學(xué)院本科生畢業(yè)論文 2 目目 錄錄 第第 1 1 章章 緒緒 論論.1 1 1.1 引言 .1 1.2 前言 .1 第第 2 2 章章 總體方案設(shè)計(jì)總體方案設(shè)計(jì)

9、.2 2.1 設(shè)計(jì)課題 .2 2.2 方案比較 .2 2.3 方案論證： .3 第第 3 3 章章 交通燈控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)交通燈控制系統(tǒng)設(shè)計(jì).11 3.1 plc 型號(hào)選擇 .11 3.2 硬件設(shè)計(jì)及 i/o 分配 .12 4.2.1 硬件選擇 .12 4.2.2 i/o 分配.12 4.2.3 硬件接線圖.13 3.3 十字路口交通信號(hào)燈的控制要求 .14 3.4 交通燈控制系統(tǒng)時(shí)序圖 .15 3.5 交通燈 plc 系統(tǒng)梯形圖/指令表 .16 4.5.1 交通燈 plc 系統(tǒng)梯形圖 .16 4.5.2 指令表 .18 3.6 plc 接地 .19 3.7 程序調(diào)試 .19 第第 4 4 章章

10、總總 結(jié)結(jié).2323 第第 5 5 章章 謝謝 詞詞.2424 參考文獻(xiàn)參考文獻(xiàn).2525 江西科技學(xué)院本科生畢業(yè)論文 3 第第 1 1 章章 緒緒 論論 1.11.1 引言引言 交通得到有效果的管制，得益于交通信號(hào)燈。它對(duì)減少交通事故，提高道路最 大車(chē)流量，疏導(dǎo)交通有很明顯的作用。為達(dá)到交通管理的科學(xué)和先進(jìn)性要求，保證 了交通道路的管理。 實(shí)驗(yàn)證明，用 plc 實(shí)現(xiàn)管制交通燈的控制系統(tǒng)，和這個(gè)系統(tǒng)的硬件和軟件的設(shè) 計(jì)，可以有效的提高道路的通行能力，疏導(dǎo)交通能力也很強(qiáng)，并且能夠簡(jiǎn)潔，經(jīng)濟(jì) 的實(shí)現(xiàn)。可編程序控制器在工業(yè)自動(dòng)化中的地位極為重要，廣泛的應(yīng)用于各個(gè)行業(yè)。 科技在發(fā)展，plc 的功能越來(lái)

11、越強(qiáng)大，又有諸多優(yōu)點(diǎn)，所以它在現(xiàn)代工業(yè)中的作用 非常重要。 1.21.2 前言前言 隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，帶來(lái)了城市的交通擁擠。因此，現(xiàn)今提高道路通行能力， 實(shí)現(xiàn)道路交通的科學(xué)化管理迫在眉睫。在 80 年代后期，這些城市都開(kāi)始建設(shè)高速公 路，在第一批高速路完工的那段時(shí)間，那些路也暫時(shí)有效的改善了交通壓力。但是， 由于路上車(chē)越來(lái)越多，人們對(duì)高速路的系統(tǒng)研究和操作沒(méi)有很好的認(rèn)識(shí)，所修建的 高速路沒(méi)有達(dá)到預(yù)期的目的。 高速公路在城市結(jié)構(gòu)上的特點(diǎn)，使得交通情況一定會(huì)讓普通的路和高速路連接 處的限制。那么，怎樣找到適合的方法去控制，充分利用用了很多心血建造的高速 路減輕交通堵塞的狀態(tài)，變成了政府部門(mén)急需解

12、決的問(wèn)題。 道路通交通系統(tǒng)是一個(gè)地區(qū)、一個(gè)城市的主要組成部份，這個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行狀況 如何，直接反映了一個(gè)地區(qū)、一個(gè)城市的現(xiàn)代化管理水平。在這一系統(tǒng)中，道路不 僅僅是易變化的部分，其它組成部分也存在著較大的可變性和隨機(jī)性。只有對(duì)這一 系統(tǒng)的組成及其運(yùn)行機(jī)理進(jìn)行科學(xué)客觀的分析研究，對(duì)能制定出科學(xué)有效的管理和 控制對(duì)策，從而保障系統(tǒng)的有效運(yùn)行。 此前有很多道路路口都是引用很陳舊的控制系統(tǒng)來(lái)控制交通燈，往往不能滿足 道路通行的需要。所以我認(rèn)為交通燈控制系統(tǒng)很有改進(jìn)的必要，它需要順應(yīng)社會(huì)生 活的需要。也需要找到功能更強(qiáng)大，應(yīng)用更方便，性價(jià)比更高的控制系統(tǒng)。我們要 從實(shí)際應(yīng)用角度去分析各個(gè)地方的交通情況，切

13、合實(shí)際去設(shè)計(jì)控制系統(tǒng)來(lái)解決這些 潛在的問(wèn)題。 江西科技學(xué)院本科生畢業(yè)論文 4 第第 2 2 章章 總體方案設(shè)計(jì)總體方案設(shè)計(jì) 2.12.1 設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)課題課題 設(shè)計(jì)課題：基于 plc 的交通燈控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)。 2.22.2 方案比較方案比較 方案一： 十字路口每個(gè)方向各一組紅綠燈，共四組。其控制簡(jiǎn)單方便。 當(dāng)啟動(dòng) plc 時(shí)，南北方向綠燈亮 20s，同時(shí)東西方向紅燈亮 27s；然后南北方向 綠燈閃 3 次后，南北方向黃燈亮 2s，之后南北方向紅燈亮并維持 27s；此時(shí)東西方 向紅燈仍然保持亮 2s 后，東西方向綠燈亮并維持 20s，然后東西方向綠燈閃 3 次后， 東西方向黃燈亮 2s，如此循環(huán)。 如

14、圖： 圖 2.1 十字路口交通燈示意圖 方案二： 當(dāng)啟動(dòng) plc 時(shí)，前半個(gè)循環(huán)為東西方向直行左轉(zhuǎn)的紅燈亮 60s，南北方向人行 道綠燈亮 60s。在此時(shí)段內(nèi)：前 30s 內(nèi)，南北方向左轉(zhuǎn)紅燈亮 30s，且南北方向直 行綠燈亮 27s，然后南北方向直行黃燈亮 3s。后 30s 內(nèi)，南北方向直行紅燈亮 30s，且南北方向左轉(zhuǎn)綠燈亮 27 秒，然后南北方向左轉(zhuǎn)黃燈亮 3s；后半循環(huán)為南北 方向人行道紅燈亮 35s。同時(shí)東西方向直行左轉(zhuǎn)綠燈亮 32s，且南北方向直行紅燈亮 江西科技學(xué)院本科生畢業(yè)論文 5 35s，南北方向左轉(zhuǎn)紅燈亮 35s，當(dāng)東西方向直行左轉(zhuǎn)綠燈 32s 后，東西方向直行左 轉(zhuǎn)黃燈亮

15、 3s。如此循環(huán)。東西方向人行道為過(guò)街天橋。 如圖： 圖 2.2 十字路口交通燈示意圖 2.32.3 方案方案論證：論證： 第一種方案：它只適用于一般小型城市且車(chē)流量不大的十字路口，現(xiàn)今它已經(jīng) 無(wú)法滿足較大城市交通的需要，很容易出現(xiàn)交通堵塞，車(chē)輛滯留的現(xiàn)象。這種情況 出現(xiàn)太頻繁，也是不可能讓交警隨時(shí)都到現(xiàn)場(chǎng)指揮交通的，這樣就沒(méi)有達(dá)到紅綠燈 控制交通的需要。所以這種系統(tǒng)在大城市已經(jīng)走向淘汰的邊緣。 第二種方案：它是由主道和副道組成的十字路口，現(xiàn)今的交通狀況各式各樣， 該方案主道（南北方向）設(shè)計(jì)了左轉(zhuǎn)、直行和右轉(zhuǎn)的三組信號(hào)燈。在副道（東西方 向）上設(shè)計(jì)的則是右轉(zhuǎn)一組信號(hào)燈，直行和左轉(zhuǎn)為一組雙箭頭的

16、信號(hào)燈。因?yàn)橹鞯?的車(chē)流量較大，工作比較繁忙，因此給予它的通行時(shí)間就較長(zhǎng)，東西紅燈亮 60s， 江西科技學(xué)院本科生畢業(yè)論文 6 南北直行左轉(zhuǎn)信號(hào)燈在此期間轉(zhuǎn)換兩次，來(lái)舒通車(chē)流。而東西方向?yàn)楦钡?，?chē)流量 較小，我給予它的通行時(shí)間相對(duì)較短，只有 35s。此時(shí)南北方向都不通車(chē)。這樣設(shè) 計(jì)避免了主道車(chē)輛滯留的情況發(fā)生，副道 35s 通行時(shí)間也足夠車(chē)輛通行了，因?yàn)樗?本來(lái)車(chē)流量就少。也不用安排緊急情況的控制，即使出現(xiàn)緊急情況的時(shí)候，交通燈 已經(jīng)是起不多大作用的了，此時(shí)就由交警進(jìn)行人為的指揮控制。 在人行道方面，南北方向上鋪設(shè)了人行道，方便人們通行，人行道的綠燈也為 60s,紅燈為 35s。人行道信號(hào)燈的

17、亮滅也是根據(jù)東西方向紅燈與綠燈的亮滅來(lái)決定 的。而東西方向采用了天橋進(jìn)行人流疏導(dǎo)。避免堵塞主通道的交通，方便車(chē)輛通行。 2.42.4 方案選擇方案選擇 綜上所述,方案一在車(chē)流量較小的地方很實(shí)用，但是一到大城市車(chē)流量很大的地 方就不能滿足該地區(qū)的交通疏導(dǎo)的需要。其優(yōu)點(diǎn)：設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單，使用方便，成本低。 其缺點(diǎn)：系統(tǒng)過(guò)于簡(jiǎn)單，有些地段不能滿足實(shí)際情況的需要。方案二為主通道和副 通道的匯合十字路口交通燈設(shè)計(jì)。其優(yōu)點(diǎn)：簡(jiǎn)單實(shí)用，能滿足大部分路口的需要。 由于交通路口的形狀和規(guī)模不一，所采用的信號(hào)燈的數(shù)量、控制要求不一，控制的 復(fù)雜程度也不一樣，所以我選擇的設(shè)計(jì)思路就是根據(jù)車(chē)流較大的主道和車(chē)流較少的 副道相

18、結(jié)合的路口，來(lái)設(shè)計(jì)交通燈控制系統(tǒng)，即方案二。 還有，現(xiàn)今出現(xiàn)了各個(gè)控制系統(tǒng)，如：?jiǎn)纹瑱C(jī)控制系統(tǒng)、plc 可編程控制系統(tǒng)、 微機(jī)控制系統(tǒng)和繼電器控制系統(tǒng)等。我選擇了 plc 可編程控制系統(tǒng)來(lái)作為交通燈的 控制系統(tǒng)。因?yàn)樗煽啃愿?，抗干擾強(qiáng)，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，編程簡(jiǎn)單、使用、維護(hù)方便， 功能強(qiáng)大，還有它的體積小，重量輕，功耗低。這些都是為了設(shè)計(jì)出簡(jiǎn)單實(shí)用的控 制系統(tǒng)，來(lái)解決當(dāng)前交通系統(tǒng)的現(xiàn)狀。 第第 3 3 章章 交通燈控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)交通燈控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 3.13.1 plcplc 型號(hào)選擇型號(hào)選擇 根據(jù)設(shè)計(jì)要求得出，只需一個(gè)啟動(dòng)按鈕 sb1 與一個(gè)停止按鈕 sb2 兩個(gè)輸入信號(hào)， 而東西南北的紅綠燈共 10

19、 組信號(hào)燈，另外有 4 組人行道信號(hào)燈。共 12 個(gè)輸出信號(hào)。 為了避免大材小用，而造的資金浪費(fèi)，同時(shí)要保證現(xiàn)實(shí)操作的可行性，則選用三菱 型號(hào)為 fx2n-32mr-001 的 plc 機(jī)型。 plc 種類(lèi)中最先進(jìn)的是fx 系列中的 fx2n， fx2n 系列擁有的 特點(diǎn)有下 面這些 ：程式執(zhí)行更快、最大范圍的包容了標(biāo)準(zhǔn)特點(diǎn)，適用世界各 地不一 江西科技學(xué)院本科生畢業(yè)論文 7 樣的電源 ，滿足個(gè)人需要，和全面補(bǔ)充了通信功能的大量特殊功能模塊，它 可以把你的工廠的靈活性和控制能力的自動(dòng)化應(yīng)用 變成最大。 為滿足不同 需要，它 為很多實(shí)際應(yīng)用而開(kāi)發(fā)的特 別功能開(kāi)發(fā)了 每個(gè)范圍的特 別功能模 塊用來(lái)

20、滿足不 一樣的需要。模擬高速計(jì)數(shù)器 和 i/o，外圍設(shè)備 可以用 24v、400ma 直流電源 ，內(nèi)置式 24v 直流電源 。因?yàn)椴捎昧藘?yōu)良的可維護(hù)性快 速斷開(kāi)端子塊， 就算是 接了電纜同樣可以換單元。小時(shí)表功能 以及時(shí)鐘功 能在所有的 fx2n 的 plc 中都有實(shí)時(shí)時(shí)鐘標(biāo)準(zhǔn)。時(shí)間設(shè)置和比較指令易于操作。 小時(shí)表功能對(duì)過(guò)程跟蹤和機(jī)器維護(hù)提供了有價(jià)值的信息。持續(xù)掃描功能為應(yīng)用 所需求的持續(xù)掃描時(shí)間定義操作周期。在線程序編輯在線改變程序不會(huì)停止 運(yùn)轉(zhuǎn)生產(chǎn) 和損失工作時(shí)間。 run/stop 開(kāi)關(guān)面板上停止 /運(yùn)行開(kāi)關(guān) 操作方便 。 遠(yuǎn)程維護(hù) 較遠(yuǎn)的編程軟件可以 用 modem 通信上載 ， 、或

21、卸載程序 ，監(jiān)測(cè)和數(shù) 據(jù)密碼保護(hù)使用一個(gè)八位數(shù)字密碼保護(hù)您的程序。 fx2n-32mr-001 的 plc 機(jī)型，i/0 總點(diǎn)數(shù)為 32 點(diǎn)，輸入點(diǎn)數(shù)為 16 點(diǎn)（x000 到 x017）輸出點(diǎn)為 16 點(diǎn)（y000 到 y017） ，為繼電器輸出，交流電源、24v 直流輸入類(lèi) 型。它更具有靈活的配置，除了具有滿足特殊需求的大量特殊模塊外,6 個(gè)基本單元 中的每個(gè)單元可擴(kuò)展至 256 個(gè) i/o 。有高速運(yùn)算，基本指令:0.08us/指令，應(yīng)用指 令:1.52 至幾百 us/指令。有突出的寄存器容量，fx2n 系列包括 8k 步內(nèi)置 ram 寄存 器,用一個(gè)寄存器盒可擴(kuò)展到 16ram 或 e

22、eprom。有豐富的元件資源，3072 點(diǎn)輔助繼 電器,256 點(diǎn)計(jì)時(shí)器,235 點(diǎn)計(jì)數(shù)器,8000 數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器。滿足我設(shè)計(jì)的需要。 為了簡(jiǎn)約整個(gè)系統(tǒng)組件及成本，提高工作可靠性，交通燈選用 220vac 為宜，選 用其它型號(hào)的交通燈，只需加裝相應(yīng)等級(jí)電壓轉(zhuǎn)換裝置即可，同時(shí)要特別注意單點(diǎn) 負(fù)載電流不能超過(guò) 2a，若高于 2a 則要采取隔離技術(shù)手段。 3.23.2 硬件設(shè)計(jì)及硬件設(shè)計(jì)及 i/oi/o 分配分配 3.2.13.2.1 硬件選擇硬件選擇 表 3.1 名稱(chēng)型號(hào)及要求備注 plc 主機(jī) fx2n-32mr-001 主令器xb2-bw33b1c 綠 xb2-bw33b1c 紅 sb1 sb2

23、 fu 熔斷器 10a 江西科技學(xué)院本科生畢業(yè)論文 8 交通信號(hào)指示燈220vac 單個(gè)燈工作電流不大于 1a 即可 10 套,其中 2 套為 直行左轉(zhuǎn)雙箭頭型 人行道指示燈220vac 單個(gè)燈工作電流不大于 1a 即可 4 套 電線 bvr-1.5mm /450v 長(zhǎng)度實(shí)測(cè) 其它附件略據(jù)實(shí)測(cè)定 3.2.23.2.2 i/oi/o 分配分配 表 3.2 序號(hào)端口 連接器件 1x000啟動(dòng)按鈕 sb1 輸入（i） 2x001停止按鈕 sb2 3y000東南西北右轉(zhuǎn)綠燈 4y001南北直行綠燈 5y002南北直行紅燈 6y003南北直行黃燈 7y004南北左轉(zhuǎn)紅燈 8y005南北左轉(zhuǎn)黃燈 9y00

24、6南北左轉(zhuǎn)綠燈 10y007東西直行右轉(zhuǎn)紅燈 11y010東西直行右轉(zhuǎn)黃燈 12y011東西直行右轉(zhuǎn)綠燈 12y012南北人行道綠燈 輸出（o） 13y013南北人行道紅燈 3.2.33.2.3 硬件接線圖硬件接線圖 江西科技學(xué)院本科生畢業(yè)論文 9 東南西北右轉(zhuǎn)綠燈 南北直行綠燈 南北直行紅燈 南北直行黃燈 南北左轉(zhuǎn)紅燈 南北左轉(zhuǎn)黃燈 南北左轉(zhuǎn)綠燈 東西直行左轉(zhuǎn)紅燈 東西直行左轉(zhuǎn)黃燈 東西直行左轉(zhuǎn)綠燈 南北人行道綠燈 南北人行道紅燈 ac 220 sb1 sb2 x000 x001 com n pe l y000 y001 y002 y003 y004 y005 y006 y007 y010

25、y011 y012 y013 com plc fx2n-32mr-001 圖 3.1 硬件接線圖 江西科技學(xué)院本科生畢業(yè)論文 10 3.33.3 十字路口交通信號(hào)燈的控制要求十字路口交通信號(hào)燈的控制要求 表 4.3 信號(hào)紅燈綠燈亮黃燈亮 東西 直行 左轉(zhuǎn) 時(shí)間 60s32s3s 信號(hào) 綠 燈 亮 黃 燈 亮 紅 燈 亮 綠 燈 亮 黃 燈 亮 紅 燈 亮 紅燈 南北 直行 時(shí)間 27s3s30s35s 信號(hào) 綠 燈 亮 黃 燈 亮 紅 燈 亮 綠 燈 亮 黃 燈 亮 紅 燈 亮南北 左轉(zhuǎn) 時(shí)間 30s27s3s 35s 信號(hào)綠燈 南北 人行 道 時(shí)間 60s 35s 東南 西北 右轉(zhuǎn) 綠燈 時(shí)

26、間plc 開(kāi)啟后一直亮 南北方向直行左轉(zhuǎn)綠燈和東西方向直行左轉(zhuǎn)綠燈不能同時(shí)點(diǎn)亮。如果同時(shí)點(diǎn)亮， 則應(yīng)立即關(guān)閉信號(hào)燈系統(tǒng)，并立即發(fā)出報(bào)警信號(hào)，立即檢修。 系統(tǒng)工作后，首先東西方向直行左轉(zhuǎn)紅燈亮并維持 60s，且東南西北方向的右 轉(zhuǎn)綠燈亮，一直維持點(diǎn)亮的狀態(tài)。在東西方向直行左轉(zhuǎn)紅燈亮的同時(shí)，南北方向人 行道綠燈亮并維持 60s。南北方向左轉(zhuǎn)紅燈亮并維持 30s，且南北方向直行綠燈亮并 維持 27s，然后熄滅，同時(shí)南北方向直行黃燈亮并維持 3s，然后熄滅。 南北方向左轉(zhuǎn)紅燈亮 30s 后熄滅時(shí)，南北方向直行紅燈亮并維持 30s，同時(shí)南 北方向左轉(zhuǎn)綠燈亮并維持 27s，熄滅的同時(shí)南北方向左轉(zhuǎn)黃燈亮并維

27、持 3s，然后熄 滅。 東西紅燈熄滅時(shí)，南北人行道紅燈亮并維持 35s。在同時(shí)東西方向綠燈亮并維 持 32s，且南北方向左轉(zhuǎn)紅燈亮并維持 35s，南北方向直行紅燈亮并維持 35s。當(dāng)東 江西科技學(xué)院本科生畢業(yè)論文 11 西方向綠燈 32s 后熄滅時(shí)，黃燈亮并維持 3s，然后熄滅。至此，結(jié)束一個(gè)工作循環(huán)。 3.43.4 交通燈控制系統(tǒng)時(shí)序圖交通燈控制系統(tǒng)時(shí)序圖 東西直行左轉(zhuǎn)綠燈 東西直行左轉(zhuǎn)黃燈 東西直行左轉(zhuǎn)紅燈 南北直行紅燈 南北直行黃燈 南北直行綠燈 南北左轉(zhuǎn)紅燈 南北左轉(zhuǎn)黃燈 南北左轉(zhuǎn)綠燈 東南西北右轉(zhuǎn)綠燈 啟動(dòng)(脈沖信號(hào)) 南北人行道綠燈 南北人行道紅燈 一個(gè)周期 江西科技學(xué)院本科生畢業(yè)

28、論文 12 圖 3.2 系統(tǒng)時(shí)序圖 3.53.5 交通燈交通燈 plcplc 系統(tǒng)梯形圖系統(tǒng)梯形圖/ /指令表指令表 3.5.13.5.1 交通燈交通燈 plcplc 系統(tǒng)梯形圖系統(tǒng)梯形圖 江西科技學(xué)院本科生畢業(yè)論文 13 k600t0 k300 k350 k300 k30 東西直行左轉(zhuǎn)黃燈 東西直行左轉(zhuǎn)紅燈 南北直行黃燈 南北直行紅燈 南北直行綠燈 東南西北右轉(zhuǎn)綠燈 65 y000 m10 y010 x000x001 y000 y000 y000 m1 t2 y001 t3 t4 m7 t5 y000 t1 m2 y000 t3 t2 y003 y000 t0 m4 m1 m7 y000 y

29、000 y000 m2 y000 y000 m4 y000 y000 y001 m7 m3 m7 y001 t2 m1 t3 t4 t5 m7 t1 m2 y002 m3 y003 y007 m4 k270 y002 0 4 10 15 20 24 28 33 38 43 46 49 54 60 t8k30 m10 m10 76 72 m5 m5 y007t8 y007 t7 m5 江西科技學(xué)院本科生畢業(yè)論文 14 南北人行道紅燈 南北人行道綠燈 南北左轉(zhuǎn)綠燈 南北左轉(zhuǎn)黃燈 南北左轉(zhuǎn)紅燈 東西直行左轉(zhuǎn)綠燈 m9 y000 t10 m11 y000 y000 y004 m7 y007 y007

30、m11 y000 k30 y006 m11 y012 y013 end y011 t0 m6 t7 t1 m8 y000 y000 m9 t9 y000 y000 y000 t4 m8 m9 t11 y007 m6 y011 y000 y000 y011 k320 m6 m8 y004 y005 m9 k570 136 133 130 125 118 114 109 104 101 98 93 88 80 t7 t9 t11 t10 k270 圖 3.3 交通燈 plc 系統(tǒng)梯形圖 3.5.23.5.2 指令表指令表 3.4 指令表 ldx00072ldt8 江西科技學(xué)院本科生畢業(yè)論文 15

31、1ory00073orm5 2anix00174aniy007 3outy00075outm5 4ldy00076ldt7 5anim177orm10 6outy00178aniy007 7outt2k27079outm10 10ldm180ldy011 11ort281ort0 12anim782andy000 13andy00083anim6 14outm184outy011 15ldiy00185outt7k320 16andy00088ldm6 17outt3k3089ort7 20ldt390andy000 21outt4k30091andy011 24ldt492outm6 25o

32、utt5k35093ldt1 28ldm794orm8 29ort595anit4 30andy00096andy000 31aniyoo197outm8 32outm798ldy000 33ldy00099anim8 34aniy002100outy004 35outt1k300101ldy000 38ldt1102andm9 39orm2103outy005 40anim7104ldm9 41andy000105ort9 42outm2106anit11 43ldy000107andy000 44andm2108outm9 45outy002109ldy000 46ldt3110andy0

33、07 47andy000111outt9k570 48outm3114ldm9 49ldt2115outt11k30 50ory003118ldy000 51andy000119aniy004 52anim3120anim11 53outy003121outy006 江西科技學(xué)院本科生畢業(yè)論文 16 54ldy000122outt10k270 55anim4125ldt10 56outy007126orm11 57outt0k600127anim7 60ldt0128andy000 61orm4129outm11 62andy000130ldy000 63anim7131andy007 64o

34、utm4132outy012 65ldy000133ldy000 66andm10134aniy007 67anim5135outy013 68outy010136end 69outt8k30 3.63.6 plcplc 接地接地 plc 安全可靠運(yùn)行的重要條件之一就是良好的接地，為了減少干擾，plc 的接地 線盡量縮短，讓接地點(diǎn)盡量接近 plc，一般情況下，plc 最好單獨(dú)接地，和其它器械 分別使用各自的接地裝置。并且，接地電阻要一百歐姆，接地線的截面要大于兩平 方毫米。 還有，可編程控制器的 cpu 單元必須接地，如果用了 i/o 擴(kuò)展單元等，那么 cpu 單元應(yīng)需要和它們擁有一樣的接地體

35、，并以隨便一個(gè)單元的保護(hù)接地端到地的 電阻都不能大于一百歐姆。 3.73.7 程序調(diào)試程序調(diào)試 該程序在 plc 的模擬機(jī)中做試運(yùn)行。我們所選的 plc 型號(hào)也是 fx2n 系列。首先 將編寫(xiě)好的程序使用電腦通過(guò) plc 編譯工具寫(xiě)入 plc，寫(xiě)入時(shí)要注意先把 plc 原有 的程序刪除然后在寫(xiě)入操作。沒(méi)有進(jìn)行刪除操作則 plc 里存的較長(zhǎng)程序不能被覆蓋， 將會(huì)干擾本次的程序運(yùn)行。其次將各個(gè)接點(diǎn)之間的連接線按照硬件接線圖正確連接， 且連接牢固以免出現(xiàn)因接線問(wèn)題影響程序運(yùn)行。 1.做好準(zhǔn)備后，監(jiān)控開(kāi)始。按下啟動(dòng)按鈕 sb1，啟動(dòng) 30s 后，南北方向直行綠 燈 y001 不滅，后面循環(huán)繼續(xù)，但是每

36、盞燈亮后都不熄滅。經(jīng)過(guò)分析為梯形圖中沒(méi)有 加輔助繼電器，只有時(shí)間繼電器無(wú)法斷開(kāi)線路。所以線圈一直得電，燈一直不滅。 經(jīng)過(guò)調(diào)整后，我加入了 11 個(gè)輔助繼電器，由時(shí)間繼電器來(lái)控制輔助繼電器，再 以輔助繼電器來(lái)控制線路的導(dǎo)通和斷開(kāi)。修改完成后繼續(xù)通電，啟動(dòng)后，到 t7 運(yùn)行 時(shí)它沒(méi)有計(jì)時(shí)。東西綠燈亮后不滅，經(jīng)過(guò)對(duì)梯形圖檢查后得出，梯形圖中出現(xiàn) 2 組 江西科技學(xué)院本科生畢業(yè)論文 17 t7 線圈。因此不能計(jì)時(shí)。經(jīng)過(guò)修改，啟動(dòng)后循環(huán)能達(dá)到設(shè)計(jì)要求。 如圖： m5 t7 t0 k320 圖 3.4 錯(cuò)誤 在檢查的時(shí)候發(fā)現(xiàn)圖 3.4 為多余的 t7，經(jīng)過(guò)修改將其支路去掉，并保留了圖 3.5。它經(jīng)過(guò)調(diào)整后

37、能保證 t7 正確計(jì)時(shí)并動(dòng)作。 如圖： 東西直行左轉(zhuǎn)綠燈 y011 t0 y000m6 y011 k320 80 t7 圖 3.5 正確 3.5 就已經(jīng)能夠滿足 t7 計(jì)時(shí)和動(dòng)作的需要。而且也不影響東西直行左轉(zhuǎn)綠燈 y007 的亮滅。 2.當(dāng)程序運(yùn)行后，按下停止按鈕 sb2 時(shí)，經(jīng)過(guò)監(jiān)控看到部分輔助繼電器線圈繼 續(xù)得電，沒(méi)有斷開(kāi)。沒(méi)有達(dá)到及時(shí)停止的要求。經(jīng)過(guò)分析得是因?yàn)檩o助線圈前沒(méi)有 加使其停止的常開(kāi)觸點(diǎn) y000。在加上 y000 常開(kāi)觸點(diǎn)后，啟動(dòng)程序，能達(dá)到設(shè)計(jì)所 需要的要求。能無(wú)限循環(huán)下去，且按下停止按鈕 sb2 后，能及時(shí)停止。我以 m3 支路 為例。如圖： t3 m3 圖 3.6 錯(cuò)

38、誤 圖 3.6 為未加 y000 常開(kāi)觸點(diǎn)的支路。 t3y000 m3 圖 3.7 正確 圖 3.7 為加上 y000 常開(kāi)觸點(diǎn)的支路，加上過(guò)后能滿足隨時(shí)斷電的要求。 江西科技學(xué)院本科生畢業(yè)論文 18 3.在程序運(yùn)行的過(guò)程中，南北直行紅燈 y002 不亮，經(jīng)過(guò)檢查發(fā)現(xiàn)是因?yàn)?t1 計(jì) 時(shí)完成后斷電，用 t1 延時(shí)閉合的觸點(diǎn)來(lái)控制 y002 達(dá)不到閉合的目的。經(jīng)過(guò)修改， 我將支路中加入了 y000 常開(kāi)觸點(diǎn)，另外用 m2 常開(kāi)來(lái)控制 y002 南北直行紅燈的亮滅。 而 m2 用上自鎖觸點(diǎn)，用 t1 和 m7 來(lái)控制 m2 的通斷狀態(tài)。修改完成后通電，能按要 求正常亮滅。如圖： 南北直行紅燈 t5

39、 y002 t1 圖 3.8 為用 t1 和 t5 來(lái)控制的，不能達(dá)到程序正常亮滅的要去。 圖 4.8 錯(cuò)誤 南北直行紅燈 t1 m2 y000 y000 m2 m7 m2 y002 圖 3.9 正確 圖 3.9 為修改后用 m2 來(lái)控制 y002 的亮滅，能達(dá)到程序控制的要求。前面也提 到我所加的輔助繼電器，全用時(shí)間繼電器來(lái)控制達(dá)不到要求。這也是屬于沒(méi)加輔助 繼電器控制出現(xiàn)錯(cuò)誤的范疇。 程序運(yùn)行后，南北人行道綠燈 y012 一直亮不熄滅，而南北人行道紅燈 y013 一 直不亮。經(jīng)過(guò)檢查發(fā)現(xiàn) t0 計(jì)時(shí)完畢后就斷電了，動(dòng)作后馬上又恢復(fù)到初始閉合和斷 開(kāi)的狀態(tài)，不能達(dá)到此處控制人行道紅綠燈的目的

40、。因?yàn)樗麩o(wú)法長(zhǎng)時(shí)間閉合和斷開(kāi)。 如圖： 南北人行道紅燈 南北人行道綠燈 y000 y000 t0 t0 y012 y013 133 130 圖 3.10 錯(cuò)誤 圖 3.10 為 t0 計(jì)時(shí)來(lái)控制，無(wú)法達(dá)到要求控制的目的。 江西科技學(xué)院本科生畢業(yè)論文 19 南北人行道紅燈 南北人行道綠燈 y000 y000 y007 y007 y012 y013 133 130 圖 3.11 正確 經(jīng)過(guò)修改后，我用東西直行右轉(zhuǎn)紅燈 y007 的瞬時(shí)常開(kāi)常閉觸點(diǎn)來(lái)代替之前 t0 的延時(shí)常開(kāi)常閉。用 y007 的觸點(diǎn)來(lái)分別控制南北人行道紅燈和綠燈的亮滅。經(jīng)過(guò)通 電檢查能達(dá)到設(shè)計(jì)所控制的要求。 5.程序啟動(dòng)后，第一個(gè)

41、循環(huán)開(kāi)始到結(jié)束所有燈都能按設(shè)計(jì)控制的要求亮滅，但 是第二個(gè)循環(huán)開(kāi)始后，東西直行左轉(zhuǎn)的黃燈不滅，一直處于亮的狀態(tài)，而其它燈都 能按照設(shè)計(jì)要求的控制順序亮滅。經(jīng)過(guò)檢查發(fā)現(xiàn)是因?yàn)辄S燈 y010 亮后，t8 開(kāi)始計(jì) 時(shí)，3s 后 m10 不能得電，因?yàn)?m5 此時(shí)得電，常閉處于斷開(kāi)狀態(tài)，通往 m10 線圈的 線路無(wú)法接通，因此 m5 線圈一直處于得電狀態(tài)。東西直行左轉(zhuǎn)的黃燈也就一直都處 于接通狀態(tài)，從開(kāi)始亮就一直不熄滅。所以才出現(xiàn)第一個(gè)循環(huán)控制狀態(tài)正常，從第 二個(gè)循環(huán)才開(kāi)始出現(xiàn)錯(cuò)誤。 如圖： 東西直行左轉(zhuǎn)黃燈65 y000 m5 y010 t8 k30 m10 m10 76 72 m5 m5 m10t

42、7 m5 t8 y000 圖 3.12 錯(cuò)誤 圖 3.12 就為第一循環(huán)后東西直行左轉(zhuǎn)黃燈亮一直亮的圖。 江西科技學(xué)院本科生畢業(yè)論文 20 東西直行左轉(zhuǎn)黃燈65 y000 m10 y010 t8 k30 m10 m10 76 72 m5 m5 y007t8 y007 t7 m5 圖 3.13 正確 圖 3.13 為修改后的東西直行左轉(zhuǎn)黃燈的梯形圖，經(jīng)過(guò)通電檢查后，該圖能實(shí)現(xiàn) 本次設(shè)計(jì)需要的控制要求。 經(jīng)過(guò)多次的改寫(xiě)完善后，本次畢業(yè)設(shè)計(jì)的模擬運(yùn)行能滿足設(shè)計(jì)的要求，一切運(yùn) 行正常，該控制系統(tǒng)調(diào)試結(jié)束。 第第 4 4 章章 總總 結(jié)結(jié) 畢業(yè)設(shè)計(jì)是大學(xué)生活必不可少的一個(gè)階段，我體會(huì)了這其中的艱辛，多次的市 場(chǎng)調(diào)查跑過(guò)很多地方。把