十字路口交通灯控制系统设计.doc

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1、.师学院XianYangNormalUniversity课程设计实训报告姓名xxx学号12xxxxxxx24院系物电院班级电气1201班指导教师xxxxxx2014年12月..目录1设计要求--------------------------------32控制系统总体设计--------------------33控制系统硬件设计-----------------------------44控制系统软件设计----------------------45实验----------------------------------76心得体会---------------------------

2、-------97附录----------------------------------10....十字路口交通灯控制系统设计1,。设计要求：图1十字路口交通灯控制面板图1是四节交通灯运行系统简单示意图。设计一个以可编程控制器（PLC）为控制核心的四节交通灯控制系统。具体设计要求如下：1.信号灯受一个启动开关控制，当启动开关接通时，信号灯系统开始工作，且先南北红灯亮，东西绿灯亮。当启动开关断开时，所有信号灯都熄灭。2.南北红灯亮维持25秒，在南北红灯亮的同时东西绿灯也亮，并维持20秒。到20秒时，东西绿灯闪亮，闪亮3秒后熄灭。在东西绿灯熄灭时，东西黄灯亮，并维持2秒。到2秒时，东西黄灯熄灭

3、，东西红灯亮，同时，南北红灯熄灭，绿灯亮。3.东西红灯亮维持30秒。南北绿灯亮维持20秒，然后闪亮3秒后熄灭。同时南北黄灯亮，维持2秒后熄灭，这时南北红灯亮，东西绿灯亮。周而复始2控制系统总体设计控制系统的结构框图如图2所示，主要包括控制开关、PLC和LED信号灯三个主要部分。控制开关与PLC的输入端子相连接，主要给PLC提供输入控制信号。LED信号灯与PLC的输出端子相连接，显示PLC控制结果以控制LED信号灯的运行状况。..控制开关PLCLED信号灯图2控制系统的结构框图信号灯控制系统的输入、输出开关量较少，结合物理系PLC实验室的具体情况，PLC选用西门子公司整体式微型S7-200系列

4、中CPU224AC/DC/Relay。CPU224后用斜线分割的三部分分别表示CPU电源的类型、输入口的电源类型及输出口器件的类型。其中输出口的器件中，Relay为继电器，DC为晶体管[2]。3控制系统硬件的设计实验面板图中，下框中的南北红、黄、绿灯R、Y、G分别接主机的输出点Q0.2、Q0.1、Q0.0，东西红、黄、绿灯R、Y、G分别接主机的输出点Q0.5、Q0.4、Q0.3，模拟南北向行驶车的灯接主机的输出点Q0.6，模拟东西向行驶车的灯接主机的输出点Q0.7；下框中的SD接主机的输入端I0.0。上框中的东西南北三组红绿黄三色发光二极管模拟十字路口的交通灯。4控制系统的软件设计控制系统软

5、件部分是控制系统能否成功应用的关键。软件包括两个部分,一部分是系统软件,另一部分是应用软件。前者是可编程控制器本身所具有的，由PLC生产厂家所编写并固化在PLC设备中。后者是针对具体控制过程而编制的，它决定控制系统是否能满足技术要求以及系统使用的难易程度。本控制系统应用软件部分的核心容是定时器应用控制。4.1交通灯控制系统的经验法编程根据在2.1节中对交通灯控制系统的分析，系统中对交通灯的控制是采用基本的启—保—停电路模式，应用经验设计法来编写程序，既能够提高程序设计的效率，也能节省大量的设计时间。经验法编程的编程步骤为：(1)在准确了解控制要求后，合理地为控制系统中的事件分配输入输出口。选

6、择必要的机器件，如定时器，计数器，辅助继电器等，(2)对于一些控制要求较简单的输出，可直接写出它们的工作条件，依启—..保—停电路模式完成相关的梯形图支路。工作条件稍复杂的可借助辅助继电器。(3)对于较复杂的控制要求，为了能用绘出各输出口的梯形图，要正确分析控制要求，并确定组成总的控制要求的关键点。在空间类逻辑为主的控制中关键点为影响控制状态的点（如抢答器中主持人是否宣布开始，答题是否到时等），在时间类逻辑为主控制中关键点为影响控制状态转换时间。(4)用程序将关键点表达出来。关键点总要用机器件来代表的，在安排机器件时要考虑并安排好。绘关键点的梯形图时，可以使用常见的基本环节，如定时器计时环节

7、，振荡环节，分频环节等。(5)在完成关键点梯形图的基础上，针对系统最终的输出进行梯形图的编绘。使用关键点器件综合出最终输出的控制要求。(6)审查以上草绘图纸，在此基础上，补充遗漏的功能，更正错误，进行最后的完善。4.2交通灯控制程序实现PLC是采用“顺序扫描，不断循环”的方式进行工作的，即在PLC运行时，CPU根据控制要求编制好并存与用户存储器中的程序，按指令步序号（或地址号）作周期性循环扫描，如无跳转指令，