可编程控制器-交通灯.doc

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1、1.引 言22.电路设计要求：33.电路设计43.1.硬件连接图：43.2硬件组态图：43. 3流程图：54.线性化程序设计64.1.线性程序流程图：64.2程序段的解释说明：85.结构化程序设计：95.1结构化程序95.1.1地址符号表：95.1.2结构化程序流程图95.2程序段的说明：126.程序调试：126.1问题一：进行调试时程序不循环。126.2问题二：进行调试的时候按下I0.3后黄灯不闪烁。126.3问题三：在输入出现时出现非法的操作。137.结束语：138.参考文献：141.引 言随着交通的不断发展和汽车化进程的加快，交通拥挤加剧，交通事故频发，交通环境恶化，已经成为引人注目的城

2、市问题之一。交通问题不仅在发展中国家，就在发达国家也是一个令人困扰的严重问题。众所周知，缓解交通拥挤的最直接和最有效办法是提高路网的通信能力。无限制地修建道路难满足日益增长的交通需求,与此同时，通过限制车辆增加削减交通需求也受到客观因素的制约而无法取得满意的结果。事实上，由于交通系统是一个相当复杂的大系统，无论单独从车辆方面考虑还是从道路方面考虑，都很难从根本上解决问题道路交通系统是一个地区、一个城市的主要组成部份，这个系统的运行状况如何，直接反映了一个地区、一个城市的现代化管理水平。对这一系统的组成及其运行机理进行科学客观的分析研究，对能制定出科学有效的管理和控制对策，从而保障系统的有效运行

3、。根据实验室提供的设备，我们采用的是德国西门子公司的s7-300型plc。西门子可编程控制器指令丰富，可以接各种输入、输出扩展设备。随着交通量的快速增长和缺乏对高速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藕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，缓解主干道车流量繁忙的交通拥堵状况，越来越成为交通运输管理和城市规划部门待解决的主要问题。2.电路设计要求：某十字路口的东西方向和南北方向分别安装红、绿、黄交通信号灯，设置如下图所示：图1.十字路口交通灯

4、设置示意图输出波形图如下图所示：图2输出波形图3.电路设计3.1.硬件连接图： PLCI0.1 L Q4.0 Q4.6I0.3 Q4.5 Q5.1 Q4.3 Q4.4 Q4.2 Q4.2 Q4.7 Q5.0 M NM N SB1 +AC220V-LEDLED SB2 LEDLEDLEDLED+DC24V-图3.硬件连接图3.2硬件组态图： 图4.硬件组态图3. 3流程图：图5.流程图4.线性化程序设计4.1.线性程序流程图：4.2程序段的解释说明： 当按下启动按钮I0.1时，由于I0.3为常闭开关所以M1.0得到高电平使其导通并且进行自锁。由于T1为低电平所以T0得到高电平开始计时，且M4.0

5、得到高电平。在上段程序中M4.0得到高电平，所以使得T20得到高电平并且开始计时，且点亮南北方向的红灯，到时后断开。T2，T3都得到高电平点亮东西方向的绿灯，在到时后断开。由于有NOT所以只有在T3为低电平是才能使T4得到高电平并且通过M10.5频率为1HZ的脉冲控制东西方向的绿灯闪烁三秒后断开。在T20得到高电平开始定时的时候T12开始定时在28秒后点亮东西方向的黄灯，在T20为低电平时T12为低电平，黄灯熄灭。在程序段一中M1.0得到高电平，且此时T0为低电平导通状态所以T1得到高电平切断T0也开始定时，同时M4.1得到高电平启动下段程序。由M4.1的高电平使得T30得到高电平点亮东西方向

6、的红灯开始定时30秒。同时使得T7、T13得到高电平点亮南北方向的绿的到到时后断开，T8得到高电平启动脉冲使得南北方向的绿的开始闪烁。在T13得到高电平使开始计时到时后导通使得南北方向的黄灯点亮。在T30定时到时时关断T13，即关断南北方向的黄灯。，当按下I0.3是复位以上定时器并且切换到夜间工作模式，使得M2.1得到高电平，且自锁。同时进行定时器的复位。同时启动脉冲电亮东西、南北的黄灯，使其进行周期闪烁。5.结构化程序设计：5.1结构化程序5.1.1地址符号表：5.1.2结构化程序流程图5.2程序段的说明：OB1程序段，程序段一与线性化程序一样。由M0.0得到高电平且T10为低电平所以T11

7、得到高电平开始计时，M1.0得到高电平。开始进行调用FC1从而进行控制南北红灯和东西绿灯、黄灯的点亮、熄灭。下端程序同同理。I0.1进行昼夜的切换，并且切断白天的工作电路。同时使M0.1得到高电平。FC1的程序与线性换程序的控制南北红和东西绿灯、黄灯或者是控制东西红灯和南北绿灯、黄灯的功能一样。FC2的程序和线性化程序的控制黄灯闪烁的程序具有一样的功能。6.程序调试：6.1问题一：进行调试时程序不循环。 开始时程序没有T0，T1这两条程序，开始的时候程序不进行南北和东西的循环，所以就加进了T0和T1这两条程序。6.2问题二：进行调试的时候按下I0.3后黄灯不闪烁。在调试的时候黄灯不进行所编写的

8、程序的执行。开始以为是跳转出现了问题，可是单独进行测试的时候有可以执行，不知是何处出现了问题。将绿灯常亮与闪烁的输出地址分开，黄灯白天工作和晚上工作输出地址分开，再次进行调试可得到预期的效果。6.3问题三：在输入出现时出现非法的操作。从新检查程序的编写，一段一段的实验。发现时跳转指令的错误。程序的改进，在开始时写的程序很长，虽然看起来比较容易理解但是过长的程序让人一看就烦。所以在经过修改之后，将许多不要的符号都去掉了而且将几条程序柔和到了一起成为了一条程序，看起来虽然复杂了一点，但是跟好理解程序段也少了，方便了许多。7.结束语：经过设计，想一次性把程序完成是非常难的，在调试中就出现了不少的错误

9、。刚开始的时候把程序写进去然后运行却发现有些灯亮不起来而且在完成了一个周期后就循环不起来了。那时真的不知道从哪里入手，只好一条一条地检查才发现了一条指令把常闭写成了输出真正的输出口就没有收到信号了，后来就这样把加上其他功能出现的错误也找出来了。虽然找错误是一个枯燥无味的工作，但只要你耐心的去做的话，你肯定能学到有用的动西。俗话说：“万事开头难。”这话一点也不假，回想当初确定这个，还是挺茫然的。不知怎下手。最后采用了先采集资料、进行实际考察后设计的方法。查找资料也是一件繁琐的事情，虽说网上有资料但要找到一些真正有用的资料也不是一件容易的事，需要耐心查找。 通过这次的课程设计在实际的操作中提高了我

10、们的工程素质，在没有实践之前，我们掌握的都是思想上的理论知识，在一些细节方面不加重视而且经常会出现错误。当我们把自己想出来的程序进行实际仿真时，就出现了许多的问题了。 课设中也遇到了许多的问题，当调试不出效果时就会烦，有时候都会不想做了。同组成员为了问题的争吵就更加厉害了，不过从中也得到了我们想要的结果。所以在此次课设中我学到了很多对自己有用的东西，对将来的工作有巨大的影响！8.参考文献：1 王增幅 曲学基PLC原理及应用 机械工业出版社 19942 黄云龙 可控制编程器教程 科学出版社 20033 石国胜 可编程逻辑控制系统 机械工业出版社 20024 胡汉文 丁如春 电气控制PLC应用 人民邮电出版社 20095 薛士龙 电气控制与可编程控制器 电子工业出版社出版2011评 分 项 目评分成绩1选题合理、目的明确（10分）2设计方案正确，具有可行性、创新性（30分）3项目工艺水平及测试性能达到技术要求（25分）4参考文摘不少于5篇（10分）5答辩（25分）总 分（100分）答辩记录：一遇到什么问题?调试时候灯不亮,不执行循环程序.对软件不熟悉。二演示一下你的程序?进行了程序的演示。三问什么用了这么多的输出地址?在调试的时候用同一个地址时候灯打不到预期的效果.进行改正后采用不同的输出地址可以达到我们预期的效果。指导教师综合评语：指导教师（签名） 日 期： 年 月 日