基于S7-200PLC的十字路口交通灯控制设计

存档资料 成绩： 课 程 结 课 论 文所属课程名称 可编程控制器原理及应用 题 目 基于S7-200PLC的十字路口交通灯控制设计 分 院 电 信 分 院 专业班级 13 级 电力 1 班 学号 20130210470107 学生姓名 指导教师 2016 年 12月 21 日 目录引言.1一、 设计要求.1 1.1控制要求.1 1.2示意图.3 1.3具体要求.3二、I/O口的接线分配及交通灯的放置.3 2.1、输入输出I/O口接线分配图.3 2.2交通灯的放置图.4 三、交通信号灯PLC控制硬件接线图.4 四、梯形图.5 五、设计心得.8引言 随着社会经济的发展，城市交通问题越来越引起们的关注。人、车、路三者关系的协调，已成为交通管理部门需要解决的重要问题之一。城市交通控制系统用于城市交通数据监测、交通信号灯控制与交通疏导的计算机综合管理系统，它是现代城市交通监控指挥系统中最重要的组成部分。随着城市机动车量的不断增加，许多大城市如北京、上海、南京等出现了交通超负荷运行的情况，因此，自80年代后期，些城市纷纷修建城市高速道路，在高速道路建设完成的初期，它们也曾有效地改善了交通状况。然而，随着交通量的快速增和缺乏对高速道路的系统研究和控制，高速道路没有充分发挥出预期的作用。而城市高速道路在构造上的特点，也决定了城市高速道路的交通状况必然受高速道路与普通道路耦合处交通状况的制约。所以，如何采用合适的控制方法，最大限度利用好耗费巨资修建的城市高速道路，缓解主干道与匝道、城区同周边地区的交通拥堵状况，越来越成为交通运输管理和城市规划部门亟待解决的主要问题。随着交通越来越发达所出现的问题也越来越多,路面狭窄,车辆拥挤。尤其是到了上下班的时候,许多车辆在路口浪费了很多的时间,不仅给车主带了很多的麻烦也给交通部门带了不少麻烦。为了解决这些问题,国家政府也花了不少的心思和精力去研究,探讨。为了能有效地解决交通问题,政府对城市进行了有规模的城市规划和道路扩建与维修。还有就是对交通灯进行了研究和改善,调整交通灯的时间控制和变换频率以及工作时间的控制,从而使交通更为畅通和安全,提高了交通灯的自身作用和价值。本论文通过对交通灯的现状和发展，利用PLC技术对交通灯进行逻辑控制。一、设计要求1.1、控制要求 本设计是利用 PLC 控制十字路口交通灯的运行状态， 设计中用发光二极管红、绿、黄色分别模拟南北方向的红灯、绿灯、黄灯；发光二极管 红、绿、黄色分别模拟东西方向的红灯、绿灯、黄灯。 （1）当按下“启动”按钮开关时，信号灯开始工作，且先南北红灯亮，同时东西绿灯亮。当按下“停止”按钮开关时，所有信号灯都熄灭，交通灯立即停止工作。 （2）南北红灯亮 20 秒，东西绿灯亮 17 秒。到 17 秒时，东西绿灯灭，同时东西黄灯 闪烁，过3秒后，此时刚好到20秒，东西黄灯熄灭，南北红灯熄灭，此时东西方向的红 灯和绿灯都亮。 （3）东西红灯亮20秒，南北绿灯亮17秒。到17秒时，南北绿灯灭，同时南北黄灯闪烁，维持 3 秒后熄灭。刚好到 20 秒时，东西红灯灭，南北红灯亮，东西绿灯亮，又返 回到（2）的现象，即（2）与（3）的现象周而复始。 1.2、示意图图1：十字路口交通灯控制实验面板1.3、具体要求1.I/O分配表2.PLC程序（要求有一定的注释！）二、I/O口的接线分配及交通灯的放置2.1、输入输出I/O口接线分配如图所示：图2：输入输出I/O口接线分配2.2交通灯的放置如下： 图3：交通灯的放置三、交通信号灯PLC控制硬件接线图 在硬件接线图中，输入口I0.0接收启动按钮SB1的输入，输入口I0.1接收停止按钮SB2的输入；输出口Q0.0接收南北红灯， 输出口Q0.1接收南北绿灯， 输出口Q0.2接收南北黄灯 ，输出口Q0.3接收东西黄灯， 输出口Q0.4接收东西绿灯， 输出口Q0.5接收东西红灯。 图4： 交通信号灯PLC控制硬件接线图四、梯形图1、PLC程序如下：五、 设计心得通过本系统的设计，对于西门子S7-200系列PLC的特点有了更深的了解。十字路口交通灯控制系统利用了西门子S7-200系列PLC的特点，对按钮、开关、交通等输入/输出点进行控制，实现了十字路口交通灯控制中的自动化。这只是一个简单的控制系统，并不能十分有效的改变交通的现状，不过可以根据现实中某一方向车流量的大小来对程序进行改变，使之更适合交通的现实状况。 其实做PLC实验是一件很有趣的事，在问题中寻找解决方法，并尝试着自己去发现问题，比如改变一下连接方式或触点，然后跟着程序去理解，会比听老师讲课更有收获。这个实验使我收获最大的是解题思路，由部分到整体，逐步分析，先易后难，在打好基础的条件下才能盖高楼，不要一开始就想着面面俱到，否则程序将一塌糊涂。7