畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）基于PLC的十字路口交通燈設(shè)計(jì)

1、交通信號(hào)燈plc電氣控制摘 要自動(dòng)控制裝置的先進(jìn)程度是體現(xiàn)工業(yè)自動(dòng)化水平的重要標(biāo)志。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)和微電子技術(shù)的迅猛發(fā)展,可編程序控制器已經(jīng)成為工業(yè)控制的標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備之一。用內(nèi)部編程“軟元件”取代繼電器邏輯控制電路中大量的時(shí)間繼電器和中間繼電器,簡(jiǎn)化控制線路、提高系統(tǒng)可靠性,是plc的最大優(yōu)點(diǎn)；根據(jù)實(shí)際工藝要求,借助于順序功能圖和梯形圖來(lái)編制用戶控制程序,實(shí)現(xiàn)單臺(tái)設(shè)備或生產(chǎn)過(guò)程的順序控制,則是plc的主要功能之一。本課題是對(duì)可編程控制器的順序控制進(jìn)行實(shí)際的應(yīng)用，通過(guò)西門子的step7可編程控制軟件對(duì)十字路口交通燈編寫來(lái)研究順序控制在使用中的作用。隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，城市交通問(wèn)題越來(lái)越引起人們的關(guān)注

2、。人、車、路三者關(guān)系的協(xié)調(diào)，已成為交通管理部門需要解決的重要問(wèn)題之一。城市交通控制系統(tǒng)是用于城市交通數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)、交通信號(hào)燈控制與交通疏導(dǎo)的計(jì)算機(jī)綜合管理系統(tǒng)，它是現(xiàn)代城市交通監(jiān)控指揮系統(tǒng)中最重要的組成部分關(guān)鍵字 交通控制 交通燈 事件發(fā)生器 定時(shí)器abstractthe advanced degree that the automatic control equips is the important sign that embodies industry automation level. along with the fast fierce development of the calcul

3、ator technique and the micro-electronics technique, the programmable preface controller has already become one of the standard equipments of industrial control. weaving the distance soft component to replace with the inner part after a great deal of time in the electric appliances logic control elec

4、tric circuit after the electric appliances and in the center simplifying control circuit and raising system credibility after the electric appliances is plc the biggest advantage; request according to the actual craft, ask for help from in proper order function diagram and trapezoid diagram to draw

5、up customer control procedure, carry out single set equipments or the in proper order control of production line, then one of the plc main functions.this topic carries on an actual application to the in proper order control of programmable controller and pass the step7 a programmable control softwar

6、e of simantic in europe to write to the intersections transportation light to study an in proper order control in the function in the usage.along with the development of social economy, transportation problem in the city more and more causes the concern of people. person car and road three relate to

7、 of coordination, have become a transportation management the section need one of the important problems for working out. the transportation control system in city is to used for a transportation data monitor in city, traffic sign light control and the calculator that transportation appease synthesi

8、ze management system, it is modern city transportation to supervise and control conductor to constitute most importantly in the system part.keyword: plc, traffic light，event generator, timer目 錄1 緒論1.1 課題的背景和意義1.2 國(guó)內(nèi)外現(xiàn)狀1.3 方案比較1.3.1 采用數(shù)字邏輯電路設(shè)計(jì)1.3.2 plc設(shè)計(jì)1.4 可編程控制器1.5 課題設(shè)計(jì)內(nèi)容2 系統(tǒng)設(shè)計(jì)2.1 控制要求2.2 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)2.2

9、.1 機(jī)型選擇與i/o分配2.2.2 內(nèi)存變量表2.3 軟件設(shè)計(jì)3 系統(tǒng)檢測(cè)與調(diào)試3.1檢測(cè)與調(diào)試4 結(jié)論與展望結(jié)束語(yǔ)致謝參考文獻(xiàn)附錄 可編程邏輯控制器程序1 緒論1.1 課題的背景和意義當(dāng)今，紅綠燈安裝在各個(gè)道口上，已經(jīng)成為疏導(dǎo)交通車輛最常見(jiàn)和最有效的手段。社會(huì)的發(fā)展，人們的消費(fèi)水平不斷的提高，私人車輛不斷的增加。人多、車多道路窄的道路交通狀況已經(jīng)很明顯了。所以采用有效的方法控制交通燈是勢(shì)在必行的。plc 的智能控制原則是控制系統(tǒng)的核心，采用plc把東西方向或南北方向的車輛按數(shù)量規(guī)模進(jìn)行分檔，相應(yīng)給定的東西方向與南北方向的綠燈時(shí)長(zhǎng)也按一定的規(guī)律分檔. 這樣就可以實(shí)現(xiàn)按車流量規(guī)模給定綠燈時(shí)長(zhǎng)，

10、達(dá)到最大限度的有車放行，減少十字路口的車輛滯流，緩解交通擁擠、實(shí)現(xiàn)最優(yōu)控制，從而提高了交通控制系統(tǒng)的效率.plc的應(yīng)用正在不斷地走向深入，同時(shí)帶動(dòng)傳統(tǒng)控制檢測(cè)日新月益更新。它具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、編程方便、可靠性高等優(yōu)點(diǎn)，已廣泛用于工業(yè)過(guò)程和位置的自動(dòng)控制中。由于plc具有對(duì)使用環(huán)境適應(yīng)性強(qiáng)的特性，同時(shí)其內(nèi)部定時(shí)器資源十分豐富，可對(duì)目前普遍使用的“漸進(jìn)式”信號(hào)燈進(jìn)行精確控制，特別對(duì)多岔路口的控制可方便地實(shí)現(xiàn)。因此現(xiàn)在越來(lái)越多地將plc應(yīng)用于交通燈系統(tǒng)中。同時(shí)，plc本身還具有通訊聯(lián)網(wǎng)功能，將同一條道路上的信號(hào)燈組成一局域網(wǎng)進(jìn)行統(tǒng)一調(diào)度管理，可縮短車輛通行等候時(shí)間，實(shí)現(xiàn)科學(xué)化管理。在實(shí)時(shí)檢測(cè)和自動(dòng)控制的

11、plc應(yīng)用系統(tǒng)中，plc往往是作為一個(gè)核心部件來(lái)使用。1.2 國(guó)內(nèi)外現(xiàn)狀21世紀(jì)，plc會(huì)有更大的發(fā)展。從技術(shù)上看，計(jì)算機(jī)技術(shù)的新成果會(huì)更多地應(yīng)用于可編程控制器的設(shè)計(jì)和制造上，會(huì)有運(yùn)算速度更快、存儲(chǔ)容量更大、智能更強(qiáng)的品種出現(xiàn)；從產(chǎn)品規(guī)模上看，會(huì)進(jìn)一步向超小型及超大型方向發(fā)展；從產(chǎn)品的配套性上看，產(chǎn)品的品種會(huì)更豐富、規(guī)格更齊全，完美的人機(jī)界面、完備的通信設(shè)備會(huì)更好地適應(yīng)各種工業(yè)控制場(chǎng)合的需求；從市場(chǎng)上看，各國(guó)各自生產(chǎn)多品種產(chǎn)品的情況會(huì)隨著國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)的加劇而打破，會(huì)出現(xiàn)少數(shù)幾個(gè)品牌壟斷國(guó)際市場(chǎng)的局面，會(huì)出現(xiàn)國(guó)際通用的編程語(yǔ)言；從網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展情況來(lái)看，可編程控制器和其它工業(yè)控制計(jì)算機(jī)組網(wǎng)構(gòu)成大型的控制

12、系統(tǒng)是可編程控制器技術(shù)的發(fā)展方向。目前的計(jì)算機(jī)集散控制系統(tǒng)dcs中已有大量的可編程控制器應(yīng)用。伴隨著計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展，可編程控制器作為自動(dòng)化控制網(wǎng)絡(luò)和國(guó)際通用網(wǎng)絡(luò)的重要組成部分，將在工業(yè)及工業(yè)以外的眾多領(lǐng)域發(fā)揮越來(lái)越大的作用。在中國(guó)機(jī)動(dòng)車量的不斷增加，許多大城市如北京、上海、南京等地出現(xiàn)了交通超負(fù)荷運(yùn)行的情況，交通事故的問(wèn)題也越來(lái)越嚴(yán)重。并且由于各種特殊車輛（如120急救車、119火警車、110警車及各種特種車輛）在緊急情況之下不受紅燈限制，也給交通帶來(lái)很多不便，甚至造成交通事故。而且，目前大多數(shù)交通燈在同一時(shí)刻都會(huì)出現(xiàn)兩個(gè)或兩個(gè)以上方向同時(shí)為綠燈的情況，也增加了交通事故的發(fā)生率。因此，設(shè)計(jì)一

13、種專為特殊車輛通過(guò)而不至于引發(fā)任何交通事故、正常交通控制時(shí)任何時(shí)刻只有一個(gè)方向通行綠燈的現(xiàn)代化智能交通燈控制系統(tǒng)是迫切需要的。1.3 方案比較1.3.1 采用數(shù)字邏輯電路設(shè)計(jì)工作原理:選用十六進(jìn)制計(jì)數(shù)器74161和3線-8線譯碼器74ls138。經(jīng)過(guò)譯碼后，輸出十字路口南北、東西二個(gè)方向的控制信號(hào)。其中黃燈信號(hào)必須滿足間歇閃耀；在夜間時(shí)黃燈一直閃耀，而綠、紅燈滅。基本組成:主要由控制器部分和數(shù)字顯示部分,秒脈沖發(fā)生器等組成。顯示控制部分實(shí)際上是一個(gè)定時(shí)控制電路。當(dāng)綠燈亮?xí)r，使減法計(jì)數(shù)器開(kāi)始工作（用對(duì)方的紅燈信號(hào)控制），每來(lái)一個(gè)秒脈沖，使計(jì)數(shù)器減1，直到計(jì)數(shù)器為“0”停止。譯碼顯示可用74ls4

14、7 驅(qū)動(dòng)bcd碼七段譯碼器，計(jì)數(shù)器采用可預(yù)制加、減計(jì)數(shù)器，如74ls168、74ls190、74ls193等。 數(shù)字電路的特點(diǎn):數(shù)字電路的信號(hào)是不連續(xù)變化的數(shù)字信號(hào)，所以在數(shù)字電路中工作的器件多數(shù)工作在開(kāi)關(guān)狀態(tài)，即工作在飽和區(qū)和截止區(qū)，而放大區(qū)只是過(guò)渡狀態(tài)。數(shù)字電路的主要研究對(duì)象是電路的輸入和輸出之間的邏輯關(guān)系，因而在數(shù)字電路中就不能采用模擬電路的分析方法，例如，微變等效電路法等就不適用了。這里的主要分析工具是邏輯代數(shù)，表達(dá)電路的功能主要用真值表，邏輯表達(dá)式及波形圖等。其在任何時(shí)刻的輸出，僅取決于電路此刻的輸入狀態(tài)，而與電路過(guò)去的狀態(tài)無(wú)關(guān)，它們不具有記憶功能。 或者在任何時(shí)候的輸出，不僅取決于

15、電路此刻的輸入狀態(tài)，而且與電路過(guò)去的狀態(tài)有關(guān)，它們具有記憶功能。1.3.2 plc設(shè)計(jì)采用計(jì)算機(jī)和西門子s7系列plc，在計(jì)算機(jī)上編譯調(diào)試好交通燈控制程序，啟動(dòng)plc寫入程序，經(jīng)過(guò)運(yùn)行后，輸出十字路口南北、東西二個(gè)方向的控制信號(hào)。其中黃燈信號(hào)必須滿足間歇閃耀.可編程控制器交通燈控制系統(tǒng)的特點(diǎn)：編程簡(jiǎn)單，維修方便；聯(lián)機(jī)自動(dòng)就地工作；上機(jī)控制的單周期運(yùn)行方式；由上位機(jī)通過(guò)串口向下位機(jī)送入設(shè)定配方參數(shù)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制；自動(dòng)啟動(dòng)、自動(dòng)停機(jī)控制方式。近年來(lái)plc的性能價(jià)格比有較大幅度的提高，使得實(shí)際應(yīng)用成為可能。本系統(tǒng)采用plc是基于以下四個(gè)原因：plc具有很高的可靠性，通常的平均無(wú)故障時(shí)間都在30萬(wàn)小時(shí)以

16、上；編程能力強(qiáng)，可以將模糊化、模糊決策和解模糊都方便地用軟件來(lái)實(shí)現(xiàn)；抗干擾能力強(qiáng)，目前空中各種電磁干擾日益嚴(yán)重，為了保證交通控制的靠穩(wěn)定，我們選擇了能夠在惡劣的電磁干擾環(huán)境下正常工作的plc；安裝簡(jiǎn)單維修方便，plc不需要專門的機(jī)房，可以在各種工業(yè)環(huán)境下直接運(yùn)行。使用時(shí)只需要將現(xiàn)場(chǎng)的各種設(shè)備與plc相應(yīng)的i/o端連接，系統(tǒng)便可投入運(yùn)行。1.4 可編程控制器可編程序控制器(program logical controller)，簡(jiǎn)稱plc，是一種專為在工業(yè)環(huán)境應(yīng)用而設(shè)計(jì)的數(shù)字運(yùn)算電子系統(tǒng)，它是以微處理機(jī)為基礎(chǔ)，綜合了計(jì)算機(jī)技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)和通信技術(shù)等現(xiàn)代科技而發(fā)展起來(lái)的一種新型工業(yè)自動(dòng)控制裝置

17、，是當(dāng)今工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家自動(dòng)控制的標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備之一。由于plc采用了“三機(jī)一體化”的綜合技術(shù)即集計(jì)算機(jī)、儀器儀表、電氣控制于一身，具有高可靠性、強(qiáng)抗干擾能力、組合靈活、編程簡(jiǎn)單、維修方便和低成本等諸多特點(diǎn)，因而與其它控制器相比它更加適合工業(yè)控制環(huán)境和市場(chǎng)的要求;再加上plc發(fā)展過(guò)程中產(chǎn)品的系列化、產(chǎn)業(yè)化和標(biāo)準(zhǔn)化，使之從早期的邏輯控制、順序控制迅速擴(kuò)展到了連續(xù)控制，開(kāi)始進(jìn)入批量控制和過(guò)程控制領(lǐng)域，并迅速成為工業(yè)自動(dòng)化系統(tǒng)的支柱。目前，plc在小型化、大型化、大容量、強(qiáng)功能等方面有了質(zhì)的飛躍。plc具有以下特點(diǎn):(l)可靠性高。plc的高可靠性得益于軟、硬件上一系列的抗干擾措施和它。特殊的周期循環(huán)掃描工作

18、方式。(2)具有豐富的i/o接口模塊。plc針對(duì)不同的工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)信號(hào)，有相應(yīng)的i/o模塊與工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)的器件或設(shè)備直接連接。另外為了提高操作性能，它還有多種人機(jī)對(duì)話的接口模塊;為了組成工業(yè)局部網(wǎng)絡(luò)，它還有多種通訊聯(lián)網(wǎng)的接口模塊。(3)采用模塊化結(jié)構(gòu)。為了適應(yīng)各種工業(yè)控制需要，除了單元式的小型plc以外，絕大多數(shù)plc均采用模塊化結(jié)構(gòu)。plc的各個(gè)部件，包括cpu、電源、i/o等均采用模塊化設(shè)計(jì)，由機(jī)架及電纜將各模塊連接起來(lái)，系統(tǒng)的規(guī)模和功能可根據(jù)用戶的需要自行組合。(4)編程簡(jiǎn)單易學(xué)。plc的編程大多采用類似于繼電器控制線路的梯形圖形式，對(duì)使用者來(lái)說(shuō)，不需要具備計(jì)算機(jī)的專門知識(shí)，因此很容易被一般工程

19、技術(shù)人員所理解和掌握。(5)安裝簡(jiǎn)單，維修方便。plc不需要專門的機(jī)房，可以在各種工業(yè)環(huán)境下直接運(yùn)行。各種模塊上均有運(yùn)行和故障指示裝置，便于用戶了解運(yùn)行情況和查找故障。由于采用模塊化結(jié)構(gòu)，因此一旦某模塊發(fā)生故障，用戶可以通過(guò)更換模塊的方法，使系統(tǒng)迅速恢復(fù)運(yùn)行。由于plc強(qiáng)大功能和優(yōu)點(diǎn)，使得其在我國(guó)的水工業(yè)自動(dòng)化中得到廣泛的應(yīng)用。plc在水工業(yè)自動(dòng)化中的應(yīng)用主要有水廠監(jiān)控系基于plc的變頻恒壓供水系統(tǒng)的設(shè)計(jì)統(tǒng)、自動(dòng)控制系統(tǒng)、自動(dòng)加氯、自動(dòng)加礬、水泵變頻調(diào)速、scada系統(tǒng)和供水管網(wǎng)信息管理系統(tǒng)等。其主要功能是進(jìn)行工藝參數(shù)的采集、生產(chǎn)過(guò)程控制、信息處理、設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)測(cè)以及水質(zhì)監(jiān)測(cè)等。plc的軟件

20、可分為系統(tǒng)軟件和用戶程序兩大部分:(l)系統(tǒng)軟件:也稱之為常駐的操作系統(tǒng)軟件。它又包括基本控制單元軟件和編程軟件兩部分。另外，一些特殊功能模塊也帶有自己的操作系統(tǒng)軟件。通常，一個(gè)plc機(jī)架只能容納一定數(shù)量的模塊插件，這種包含主機(jī)模塊和部分i/o模塊的機(jī)架稱為基本控制單元?；究刂茊卧浖袒谥鳈C(jī)模塊的eprom中，其主要功能為:進(jìn)行plc自身的管理和監(jiān)督(如開(kāi)機(jī)自檢，運(yùn)行中監(jiān)督cpu、電池電壓是否正常);循環(huán)解釋運(yùn)行用戶程序;集中進(jìn)行輸入信號(hào)的掃描和輸出控制的更新編程器軟件用來(lái)支持用戶程序的輸入，也可以用來(lái)監(jiān)控用戶程序的執(zhí)行過(guò)程。當(dāng)用戶程序己裝入plc的存儲(chǔ)器，編程器就可以被分離，基本控制單

21、元將自動(dòng)進(jìn)入執(zhí)行用戶程序狀態(tài)?？紤]到plc內(nèi)部結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性，系統(tǒng)軟件應(yīng)有專業(yè)技術(shù)人員進(jìn)行設(shè)計(jì)，一般用戶不允許直接設(shè)計(jì)系統(tǒng)的內(nèi)部操作。用戶程序:這是用戶應(yīng)用plc進(jìn)行控制所需要編制的程序。目前，在plc中普遍使用梯形圖編程方法。這種編程方法是在傳統(tǒng)繼電器梯形圖基礎(chǔ)上進(jìn)行一定演變而形成的，突出了各編程原件之間的邏輯關(guān)系。與硬接線的梯形圖不同，plc梯形圖邏輯是由軟件實(shí)現(xiàn)的，因此既形象直觀便于編寫，又易于擴(kuò)展和修改功能。1.5 課題設(shè)計(jì)內(nèi)容按照城市交通控制的需要，本文討論了用plc實(shí)現(xiàn)正常有序的控制方式，進(jìn)而對(duì)十字路口的交通實(shí)現(xiàn)智能控制。 當(dāng)啟動(dòng)開(kāi)關(guān)接通時(shí)，系統(tǒng)開(kāi)始工作，首先是東西通行，即東西綠燈亮

22、，南北紅燈亮。東西綠燈工作到40秒時(shí)，開(kāi)始五秒鐘的閃爍，然后變?yōu)辄S燈，黃燈工作5秒后，東西路口的紅燈亮50秒。與此同時(shí)南北方向交通燈的控制規(guī)律是：南北紅燈亮50秒，然后變?yōu)槟媳本G燈亮40秒，之后5秒鐘的閃爍，然后變?yōu)辄S燈，黃燈工作工作5秒，構(gòu)成一個(gè)完整的控制周期。按上述方式重復(fù)運(yùn)行，按停止按鈕時(shí)，工作結(jié)束，所有信號(hào)燈都熄滅2 系統(tǒng)設(shè)計(jì)交通指揮燈控制系統(tǒng)也是一個(gè)比較基本的開(kāi)關(guān)量控制系統(tǒng)，該系統(tǒng)的突出特點(diǎn)是整個(gè)系統(tǒng)是嚴(yán)格的按照時(shí)間的順序控制的，是一個(gè)時(shí)序控制系統(tǒng)。2.1 控制要求下圖是一個(gè)十字路口交通指揮燈的示意圖和交通指揮燈的工作時(shí)序圖，才用plc實(shí)現(xiàn)十字路口的交通指揮燈的控制，具體控制要求如下

23、：當(dāng)啟動(dòng)開(kāi)關(guān)接通時(shí)，系統(tǒng)開(kāi)始工作，首先是東西通行，即東西綠燈亮，南北紅燈亮。東西綠燈工作到40秒時(shí)，開(kāi)始五秒鐘的閃爍，然后變?yōu)辄S燈，黃燈工作5秒后，東西路口的紅燈亮50秒。與此同時(shí)南北方向交通燈的控制規(guī)律是：南北紅燈亮50秒，然后變?yōu)槟媳本G燈亮40秒，之后5秒鐘的閃爍，然后變?yōu)辄S燈，黃燈工作工作5秒，構(gòu)成一個(gè)完整的控制周期。按上述方式重復(fù)運(yùn)行，按停止按鈕時(shí)，工作結(jié)束，所有信號(hào)燈都熄滅。對(duì)于一個(gè)僅有紅、黃、綠三種信號(hào)燈的十字路口，其南北方向或東西方向信號(hào)燈的動(dòng)作是一致的，所以plc控制裝置使用6個(gè)端子演示交通燈的運(yùn)行狀態(tài)?？墒强闯鲞@是一個(gè)時(shí)序控制系統(tǒng)。十字路口交通等示意圖十字路口交通燈控制時(shí)序圖

24、2.2 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)2.2.1 機(jī)型選擇與i/o分配一般來(lái)說(shuō)，一個(gè)十字路口交通指揮燈控制系統(tǒng)包含12個(gè)交通指揮等。東西方向的6個(gè)指揮燈分為兩組，每一組分別由紅燈、黃燈和綠燈組成需要plc三個(gè)輸出端；南北方向也有兩組共6個(gè)指揮燈，每一組分別由紅燈、黃燈和綠燈組成，也需要plc三個(gè)輸出端；整個(gè)系統(tǒng)還需要一個(gè)啟動(dòng)按鈕和一個(gè)停止按鈕。該系統(tǒng)需要2點(diǎn)輸入和6點(diǎn)輸出，選擇機(jī)型為cpu 224，其中，i0.0為運(yùn)行按鈕，輸入啟動(dòng)信號(hào)；i0.1為停止按鈕，輸入停止信號(hào)；q0.0為南北紅色信號(hào)燈；q0.1為南北黃色信號(hào)燈；q0.2為南北綠色信號(hào)燈；q0.3為東西紅色信號(hào)燈；q0.4為東西黃色信號(hào)燈；q0.5為東

25、西綠色信號(hào)燈，系統(tǒng)的硬件及接線圖如下圖所示：2.2.2 內(nèi)存變量表本程序的時(shí)間基準(zhǔn)的設(shè)計(jì)是采用一個(gè)計(jì)數(shù)器c0和一個(gè)s7-200內(nèi)部的特殊繼電器sm0.5來(lái)完成的。由給定時(shí)間和時(shí)間基準(zhǔn)進(jìn)行比較，由比較結(jié)果來(lái)決定各個(gè)交通燈的工作狀態(tài)。由十字路口交通指揮燈控制硬件組態(tài)可以作出交通指揮燈控制系統(tǒng)的內(nèi)存變量分配表，如下圖所示：交通指揮燈控制系統(tǒng)的內(nèi)存變量分配表模塊號(hào)輸入變量輸出變量?jī)?nèi)存變量信號(hào)名稱有效狀態(tài)說(shuō)明cpu 224i0.0i0.1q0.0q0.1q0.2q0.3q0.4q0.5c0m0.0運(yùn)行按鈕停止按鈕南北紅色信號(hào)燈南北黃色信號(hào)燈南北綠色信號(hào)燈東西紅色信號(hào)燈東西黃色信號(hào)燈東西綠色信號(hào)燈運(yùn)行時(shí)間

26、計(jì)數(shù)器系統(tǒng)運(yùn)行標(biāo)志1有效1有效1有效1有效1有效1有效1有效1有效計(jì)數(shù)值1有效按鈕按鈕信號(hào)燈信號(hào)燈信號(hào)燈信號(hào)燈信號(hào)燈信號(hào)燈計(jì)數(shù)器寄存器2.3 軟件設(shè)計(jì)控制程序可以放在一個(gè)子程序中，也可以直接放在主程序ob1中，本設(shè)計(jì)的控制程序放在了ob1中。程序設(shè)計(jì)的核心是用秒脈沖sm0.5作為運(yùn)行時(shí)間計(jì)數(shù)器c0的計(jì)數(shù)脈沖。co是一個(gè)加計(jì)數(shù)器，設(shè)定值為100，即100秒為一個(gè)運(yùn)行周期。各個(gè)交通指揮燈的運(yùn)行時(shí)間由比較指令完成。十字路口交通指揮燈的控制程序ob1及其說(shuō)明:下圖中的“網(wǎng)絡(luò)1”的功能是設(shè)置十字路口交通指揮燈的控制系統(tǒng)的運(yùn)行標(biāo)志。當(dāng)按下運(yùn)行按鈕i0.0時(shí)，置運(yùn)行標(biāo)志m0.0為1并自鎖?！熬W(wǎng)絡(luò)2”啟動(dòng)計(jì)數(shù)

27、器ctu功能的計(jì)數(shù)器。計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)數(shù)值是時(shí)間控制的重要依據(jù)。計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)脈沖cu是cpu的系統(tǒng)秒脈沖sm0.5。因此，計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)值表示從啟動(dòng)經(jīng)過(guò)的時(shí)間（秒數(shù)值）。計(jì)數(shù)器的復(fù)位信號(hào)有三個(gè)，一個(gè)是停止按鈕sm0.0=0，二是一個(gè)掃描周期sm0.1=1,三是計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)值到設(shè)定值pv，這里計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)值到設(shè)定值pv使計(jì)數(shù)器復(fù)位的條件，是計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)周期，每過(guò)100秒計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)要重復(fù)（即運(yùn)行周期為100秒）?！熬W(wǎng)絡(luò)3”的功能是設(shè)置十字路口交通指揮燈的控制系統(tǒng)的東西綠色信號(hào)燈q0.5的自動(dòng)控制。40秒之前綠燈亮q0.5=1,4050秒之間綠燈閃爍，q0.5由s0.5=1確定?！熬W(wǎng)絡(luò)4”的功能是設(shè)置十

28、字路口交通指揮燈的控制系統(tǒng)的東西黃色信號(hào)燈q0.4的自動(dòng)控制。4050秒之間黃燈亮q0.4=1?！熬W(wǎng)絡(luò)5”的功能是設(shè)置十字路口交通指揮燈的控制系統(tǒng)的東西紅色信號(hào)燈q0.3自動(dòng)控制。50100秒紅燈亮q0.3=1?！熬W(wǎng)絡(luò)6”的功能是設(shè)置十字路口交通指揮燈的控制系統(tǒng)的南北綠色信號(hào)燈q0.2自動(dòng)控制。5090秒之間綠燈閃爍。9095秒之間綠燈閃爍，q0.2由s0.5=1確定?！熬W(wǎng)絡(luò)7”的功能是設(shè)置十字路口交通指揮燈的控制系統(tǒng)的南北黃色信號(hào)燈q0.1自動(dòng)控制。95100秒之間黃燈亮q0.1=1?！熬W(wǎng)絡(luò)5”的功能是設(shè)置十字路口交通指揮燈的控制系統(tǒng)的南北紅色信號(hào)燈q0.0自動(dòng)控制。5從開(kāi)始到50秒紅燈亮q

29、0.0=1.3 系統(tǒng)檢測(cè)與調(diào)試3.1檢測(cè)與調(diào)試大體思路流程如下：1、硬件調(diào)試：硬件調(diào)試是利用開(kāi)發(fā)系統(tǒng)、基本測(cè)試儀器（萬(wàn)用表、示波器等），檢查用戶系統(tǒng)硬件中存在的故障。硬件調(diào)試可分為靜態(tài)調(diào)試與動(dòng)態(tài)調(diào)試兩步進(jìn)行。靜態(tài)調(diào)試 靜態(tài)調(diào)試是在用戶系統(tǒng)未工作時(shí)的一種硬件檢測(cè)。 第一步：目測(cè)。檢查外部的各種元件或者是電路是否有斷點(diǎn)。 第二步：用萬(wàn)用表測(cè)試。先用萬(wàn)用表復(fù)核目測(cè)中有疑問(wèn)的連接點(diǎn)，再檢測(cè)各種電源線與地線之間是否有短路現(xiàn)象。 第三步：加電檢測(cè)。給板加電，檢測(cè)所有的插座或是器件的電源端是否符合要求的值 第四步：是聯(lián)機(jī)檢查。因?yàn)橹挥杏每删幊炭刂破鏖_(kāi)發(fā)系統(tǒng)才能完成對(duì)用戶系統(tǒng)的調(diào)試。 動(dòng)態(tài)調(diào)試 動(dòng)態(tài)調(diào)試是在用

30、戶系統(tǒng)工作的情況下發(fā)現(xiàn)和排除用戶系統(tǒng)硬件中存在的器件內(nèi)部故障、器件連接邏輯錯(cuò)誤等的一種硬件檢查。動(dòng)態(tài)調(diào)試的一般方法是由近及遠(yuǎn)、由分到合。 由分到合是指首先按邏輯功能將用戶系統(tǒng)硬件電路分為若干塊，當(dāng)調(diào)試電路時(shí)，與該元件無(wú)關(guān)的 器件全部從用戶系統(tǒng)中去掉，這樣可以將故障范圍限定在某個(gè)局部的電路上。當(dāng)各塊電路無(wú)故障后，將各電路逐塊加入系統(tǒng)中，在對(duì)各塊電路功能及各電路間可能存在的相互聯(lián)系進(jìn)行調(diào)試。由分到合的調(diào)試既告完成。 由近及遠(yuǎn)是將信號(hào)流經(jīng)的各器件按照距離可編程控制器的邏輯距離進(jìn)行由近及遠(yuǎn)的分層，然后分層調(diào)試。調(diào)試時(shí)，仍采用去掉無(wú)關(guān)元件的方法，逐層調(diào)試下去，就會(huì)定位故障元件了。2、軟件調(diào)試： 軟件調(diào)試

31、是通過(guò)對(duì)擁護(hù)程序的匯編、連接、執(zhí)行來(lái)發(fā)現(xiàn)程序中存在的語(yǔ)法錯(cuò)誤與邏輯錯(cuò)誤并加以排除糾正的過(guò)程。程序后，編輯，查看程序是否有邏輯的錯(cuò)誤。如果出現(xiàn)故障，應(yīng)返回編程環(huán)境，檢查梯形圖的錯(cuò)誤并修改程序再進(jìn)行調(diào)試，如此反復(fù)直到調(diào)試成功。4 結(jié)論與展望本論文模擬城市十字路口的交通狀況，設(shè)計(jì)了一套由可編程邏輯控制器，led顯示器，計(jì)算機(jī)等主要設(shè)備構(gòu)成的十字路口交通燈系統(tǒng)，經(jīng)過(guò)實(shí)驗(yàn)運(yùn)行克服了傳統(tǒng)控制系統(tǒng)的效率低，可靠性差，自動(dòng)化程度不高等缺點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)了高效、自動(dòng)可靠、維護(hù)簡(jiǎn)單、管理方便的十字路口交通燈。本系統(tǒng)具有以下的特點(diǎn):(l)采用了可靠性高、使用簡(jiǎn)單、編程靈活的工控設(shè)備plc和led顯示器作為主要設(shè)備，可保證信

32、號(hào)燈安全可靠的長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行。(3)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了計(jì)算機(jī)和plc的有效結(jié)合，具有遠(yuǎn)程監(jiān)控與管理能力，設(shè)計(jì)合理、先進(jìn)。(4)系統(tǒng)采取了全自動(dòng)化的控制方式，使交通控制更加高效。展望：隨著中國(guó)經(jīng)濟(jì)更快的發(fā)展，中國(guó)各大城市的交通壓力將會(huì)更大，怎樣通過(guò)高效的控制方式來(lái)緩解交通壓力將成為未來(lái)的重點(diǎn)。和西方國(guó)家相比，中國(guó)的交通控制主要側(cè)重與車輛的優(yōu)先，而西方國(guó)家的交通控制則是行人優(yōu)先，隨著社會(huì)的不斷發(fā)展，相信中國(guó)的交通控制也將慢慢的轉(zhuǎn)向以行人優(yōu)先的交通控制。結(jié)束語(yǔ) 當(dāng)我知道我的課題是：交通信號(hào)燈控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì),我想這個(gè)課題是很容易的，這樣我更應(yīng)該做的更好。當(dāng)真正做起來(lái)的時(shí)候，還是覺(jué)得有點(diǎn)困難的，有些東西以前學(xué)了，但

33、現(xiàn)在用起來(lái)可能又有點(diǎn)疑問(wèn)。就如畫電氣原理圖吧，整體的構(gòu)造腦海里都有一個(gè)整體的概念。而你要畫出來(lái)的話，你可能會(huì)遇到細(xì)節(jié)上的問(wèn)題，比如說(shuō)按鈕開(kāi)關(guān)的方向是怎樣，以及怎么劃分區(qū)域等。遇到這些問(wèn)題的時(shí)候都能讓你主動(dòng)去翻書，復(fù)習(xí)這些陌生的知識(shí)。我認(rèn)為這是一種最好的學(xué)習(xí)方法通過(guò)實(shí)踐去檢驗(yàn)自己的知識(shí)。這個(gè)只有你自己投入進(jìn)去你才能發(fā)現(xiàn)自己知識(shí)點(diǎn)的欠缺。做為一名電氣專業(yè)的學(xué)生對(duì)電器原理圖的了解更應(yīng)該有深刻的認(rèn)識(shí)，知道它的重要性。要能看的懂，給你一張電氣原理圖，你要能夠?qū)懗鎏菪螆D。查找資料也是一件繁瑣的事情，雖說(shuō)網(wǎng)上有資料但要找到一些真正有用的資料也不是一件容易的事，需要耐心查找。在程序設(shè)計(jì)過(guò)程中，我對(duì)以前的編程方法做了歸納，之前我習(xí)慣用功能流程