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书目
一、交通信号灯限制系统的硬件设计
11.1交通信号灯的限制要求
11、
1.K采纳PLC构成十字路口的南北向和东西向交通信号灯的电
2、制
1.
2、信号灯的限制原则
21.2交通信号灯的限制时序
21.3PLC硬件限制电路的设计
31.
3.
1、PLC的选型
31.
3.
2、PLC的地址安排表
41.
3.
3、PLC限制电路接线图6
二、交通信号灯限制系统的程序设计
62.
1、STEP7编程软件的概述
62.
2、交通信号灯程序设计过程
2.
1、PLC的状态转移
2.
2、交通信号灯程序设计步骤
2.3工作过程流程图
2.
4、交通信号灯的PLC程序9心得体会13参考文献10十字路口带倒计时显示的交通信号灯限制
9、延时25s后,转移条件T4闭合,状态从S31转移到S32,使S32置1,同时驱动T5记时,而S31在下一扫描周期自动复位;
10、延时5s后转移条件T5闭合,状态从S32转移S33,使S33置1产生
0.5S接通和断开的时针脉冲信号,从而使南北绿灯闪耀同时驱动计数器C1记数若记数次数未到三次,C1的常闭触点接通状态转移到S32,接着循环共计三次;
11、次数到三,C1常开触点闭合,状态由S33转移到S34,使S34置1同时S33在下一扫描周期自动复位,Y5线圈得电南北黄灯亮,计数器C1复位;
12、延时2s后,回到初始状态S0进行循环执行
2.
2.3工作过程流程图启动、交通信号灯的PLC走殍厚的爱好或许是我们现在接触的还很浅,但我认为PLC设计是一个好玩的过程,从你拿到题目在手,你分析题目,思索其可能实现的方法,包括上网、上图书馆去搜集材料,回头再进行学习,依据手中现有的资料去对应地编写程序回头上试验台将你编写好的程序进行编译、下载,运行,视察其实现状况我这次主要是进行了两种类型的调试过程,一个是多次运用同一个输出导致其不识别,因而在实现过程中南北和东西的绿灯均不亮,另一个是在南北红灯定时和工作的过程中未添加启动按钮
10.0,因此启动按钮失去了效用,并且交通灯的实现过程有些混乱在调试完成后,工作过程如你想象中进行时,心底的确有一种成就感,课程设计增长的是学问,更是对将来实际工作时的熬炼交通信号灯PLC限制系自形图语言来设计南北绿灯亮南北红灯亮-125S详细过程即SMO.1MO.OS1南北绿火MO.O
10.0MO.1C S6MO.ORC南北黄:MO.1T37MO.7CS本系统肯定的智能性;MO.1C R南北红:iMl.0CO上包装,使各任务CS1MO.7CR保持相对2性、1MOIMl.O T38SC1可维护性和M
1.OR通过]MO.2T39M1课程也产生了S1MO.2R1Ml.2ST4OMl.1程序中所用到的数据均可以依据实际状况进行设置,修改敏捷便利通过此次设计,我对于所学的理论基础上也得到了进一步地应用但由于阅历上的不足,有些地方还须要做进一步地改善在这里特别感谢老师对我指导,感谢老师参考文献
[1]许廖王淑英电器限制与PLC限制技术机械工业出版社,2023
[2]邓兴钟等机电传动限制(第四版)华中科技高校出版社,2023
[3]高钦和可编程限制器应用技术与设计实例人民邮电出版社,2023
[4]张立科PLC应用开发技术与工程实践人民邮电出版社,2023
[5]廖常出可编程序限制器应用技术重庆高校出版社,2000
[6]陈宇可编程序限制器基础与编程技巧华南理工高校出版社,2000
[7]陈建明电气限制与PLC应用电子工业出版社,2023
[8]S7-200中文系统手册,1999
一、交通信号灯限制系统的硬件设计
1.1交通信号灯的限制要求随着城市和经济的发展,交通信号灯发挥的作用越来越大,正因为有了交通信号灯,才使车流、人流有了规范,同时,削减了交通事故发生的概率然而,交通信号灯不合理运用或设置,也会影响交通的顺畅因此,在实际设计时要遵循肯定的原则和要求交通信号灯由红灯、绿灯、黄灯组成红灯表示禁止通行,绿灯表示准许通行,黄灯表示警示交通信号灯分为机动车信号灯、非机动车信号灯、人行横道信号灯、车道信号灯、方向指示信号灯、闪光警告信号灯、道路与铁路平面交叉道口信号灯交通信号灯用于道路平面交叉路口,通过对车辆、行人发出行进或停止的指令,使各个方向同时到达的人、车交通流尽可能削减相互干扰,从而提高路口的通行实力,保障路口畅通和平安在本设计中,我们仅以机动车信号灯为例,来说明它的限制要求一般的十字路口交通信号灯现场示意图如图
1.1所示,其南北和东西每个方向各有红、绿、黄三种信号灯,为确保交通平安,对其限制系统的要求如下图
1.1交通灯现场示意图
1.
1.采纳PLC构成十字路口的南北向和东西向交通信号灯的电气限采纳PLC构成十字路口带倒计时显示的南北向和东西向交通信号灯的电气限制系统上电后,交通指挥信号限制系统由由一个3位转换开关SA1限制SA1手柄指向左45°时,接点SA1-1接通,交通指挥系统起先按常规正常限制功能工作,依据如图
1.2所示工作时序周而复始,循环往复工作正常运行时,南北向与东西向均有两位数码管倒计时显示牌同时显示相应的指示灯剩余时间值SA1手柄指向中间0时,接点SA1-2接通,交通指挥系统南北向绿灯常亮,东西向红灯常亮,数码管显示99不变SA1手柄指向右45时,接点SA1-3接通,交通指挥系统东西向绿灯常亮,南北向红灯常亮,数码管显示99不变限制信号说明见表
1.
31.
1.
2、信号灯的限制原则1)当东西方向允许通行(绿灯)时,南北方向应禁止通行(红灯);同样,当南北方向允许通行(绿灯)时,东西方向应禁止通行(红灯)2)在绿灯信号要切换为红灯信号之前,为提示司机提前减速并刹车,应有明显的提示信号绿灯闪耀3)信号灯限制系统启动后应能自动循环动作
1.2交通信号灯的限制时序交通信号灯的限制时序如图
1.2所示,它是按信号灯置1与置0两种状态绘制的,置1表示信号灯点亮,置0表示信号灯点灭图
1.2十字路口交通灯正常工作时序表
1.3十字路口交通灯限制信号说明输入输出文字符文字符说明说明号号SA1-1交通灯正常工作限制开关H1南北向绿灯指示SA1-2南北向交通灯常绿限制开H2南北向黄灯指示关SA1-3东西向交通灯常绿限制开H3南北向红灯指示关H4东西向绿灯指示H5东西向黄灯指示H6东西向红灯指示H11南北向2位七段数码显示管H12东西向2位七段数码显示管
1.3PLC硬件限制电路的设计
1.
3.
2、PLC的选型在对PLC限制系统进行硬件结构设计时,首先,要了解各个限制对象的驱动要求,如驱动电压的等级、负载的性质等;其次,要分析对象的限制要求,确定输入/输出接口(I/O)数量;再次,要确定所限制参数的精度与类型,如对开关量、模拟量的限制、用户程序存储器的存储容量等依据上述原则,我们要选择适合的PLC机型与外设,完成相应的PLC硬件结构配置因此,PLC的选型是设计中至关重要的一步目前,国内外PLC生产厂家生产的PLC品种可达数百个,其性能各有特点所以,在设计时首先要尽可能考虑采纳便于学习、驾驭、维护便利、备品配件通用性强的PLCo我国市场上流行的PLC产品有以下几家1)德国西门子(Siemens)公司的产品,目前有SIMATIC S7-400/300/200系列产品;2)美国罗克韦尔(Rockwell)公司所属的AB(AllenBradly)公司的产品,目前有SLC、Micro LogixControl Logix等产品;3)GE-Fanuc公司的产品;4)法国施耐德(Schneider)公司的产品;5)日本三菱、欧姆龙等公司产品本次设计的交通信号灯限制系统的主要任务和内容集中在程序编写和梯形图的绘制,由于在本设计中用到了大量的开关量、继电器、计数器以与计时器等而德国西门子出产的PLC功能全,性价比高,有统一的地址安排,完全可以满意本设计的要求并且,在目前相关领域的限制设计中,西门子产品的应用比较广泛综上所述,我们采纳了西门子公司S7-200PLC/CPU224,它有24输入/16输出
1.
3.
2、PLC的地址安排表1ms:T32,T96地址外部设备
10.0启动/停止按钮Q
0.1南北主干道绿灯QS2南北主干道黄灯Q0-3南北主干道红灯QS4东西主干道绿灯QS5东西主干道黄灯QS6东西主红灯干道10ms:T33~T36,T97~T100100ms:T37T63,T101~T25〜表
1.4交通灯PLC的输入输出点数安排表表
1.5十字路口交通灯限制信号说明输入输出文字信号文字符信号地说明说明符号地址号址SA1-1X0交通灯正常工作限制H1Y4南北向绿灯开关指示SA1-2XI南北向交通灯常绿限H2Y5南北向黄灯制开关指示SA1-3X2东西向交通灯常绿限H3Y6南北向红灯制开关指示H4Y0东西向绿灯指示H5Y1东西向黄灯指示H6Y2东西向红灯指示、PLC限制电路接线图依据上述硬件选型与工艺要求,绘制PLC限制电路途路图,如图
1.6图
1.6中用一个输出点驱动两个信号灯,假如PLC输出点的输出电流不够,可以用一个输出点驱动一个信号灯,也可以在PLC输出端增设中间继电器,由中间继器再去驱动信号灯图L6十字路口交通信号灯PLC外部I/O安排与其接线
二、交通信号灯限制系统的程序设计在本设计中以城市十字路口为探讨对象,依据十字路口车辆运行状况,调整各红、绿、黄灯亮的时间,利用STEP7软件对其进行程序设计,实现对交通信号灯的实时限制
2.
1、STEP7编程软件的概述STEP7编程软件用于SIMATIC S
7、M
7、C7和基于PC的WinAC,是供它们编程、监控和参数设置的标准工具STEP7具有以下功能:硬件配置和参数设置、通信组态、编程、测试、启动和维护、文件建档、运行和诊断功能等在STEP7中,用项目来管理一个自动化系统的硬件和软件STEP7用SIMATIC管理器对项目进行集中管理,它可以便利地阅读SIMATICS
7、M
7、C7和WinAC的数据实现STEP7各种功能所需的SIMATIC软件工具都集成在STEP7中o
2.
2、交通信号灯程序设计过程
2.
2.
1、PLC的状态转移在设计较为困难的程序时,仅仅采纳简洁的逻辑处理已经很难保证程序的正确性和易读性,所以就须要采纳别的方法来编制程序为了保证程序逻辑的正确以与程序的易读性,我们可以将一个限制过程分为若干个阶段,在每一个阶段均设立一个限制标记,当每一个阶段执行完毕,就启动下一个阶段的限制标记,将本阶段的限制标记清除所谓“状态”是指特定的功能,因此状态转移事实上就是限制系统的功能转移机电自控系统中机械的自动工作循环过程就是电气限制系统的状态自动、有序、逐步转移的过程这种功能流程图完整地表现了限制系统的限制过程,各状态的功能、状态转移依次和条件,它是PLC应用限制程序设计的极好工具其状态转移图如图
1.7所示图
1.7十字路口交通信号灯PLC的状态转移图
2.
2.
2、交通信号灯程序设计步骤依据图
1.7所示的状态转移过程,其详细的程序设计步骤如下
1、PLC起先运行时,M8002产生一初始脉冲,使初始状态SO置1;
2、当SA1手柄指向中间0时,触点XI接通,交通指挥系统南北向绿灯常亮,东西向红灯常亮;
3、当SA1手柄指向右45°时,触点X2接通,交通指挥系统东西向绿灯常亮,南北向红灯常亮;
4、当SA1手柄指向左45°时,触点X0接通,状态转移到S20和S30,使S20和S30置1,同时S0在下一扫描周期自动复位,Y0线圈得电东西绿灯亮与此同时Y6线圈得电,南北红灯亮;
5、延时25s后,转移条件T0闭合,状态从S20转移到S21,使S21置1,同时驱动T1记时,而S20在下一扫描周期自动复位;
6、延时5s后,转移条件T1闭合,状态从S21转移S22,使S22置1产生
0.5S接通和断开的时针脉冲信号,从而使东西绿灯闪耀,同时驱动计数器C0记数,若记数次数未到三次,C0的常闭触点接通,状态转移到S21,接着循环共计三次;
7、次数到三,C0常开触点闭合,状态由S22转移到S23,使S23置1同时S22在下一扫描周期自动复位,Y1线圈得电东西黄灯亮;
8、延时2s后,转移条件T3闭合,一方面状态从S23转移到S24,使S24置1,S23在下一扫描周期自动复位,Y2线圈得电东西红灯亮,计数器C0复位另一方面状态S30转移到S31,使S31置1同时S30在下一扫描周期自动复位,线圈Y4得电南北绿灯亮;。