【正文】 通燈管制的控制系統(tǒng)，以及該系統(tǒng)軟、硬件設(shè)計(jì)方法，實(shí)驗(yàn)證明該系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單、經(jīng)濟(jì)，能夠有效地疏導(dǎo)交通，提高交通路口的通行能力。而計(jì)算機(jī)技術(shù)怎樣與實(shí)際應(yīng)用更有效的結(jié)合并有效的發(fā)揮其作用是科學(xué)界最熱門的話題，也是當(dāng) 今計(jì)算機(jī)應(yīng)用中空前活躍的領(lǐng)域。隨著大規(guī)模集成電路及計(jì)算機(jī) 技術(shù)的迅速發(fā)展，以及人工智能在控制技術(shù)方面的廣泛運(yùn)用，智能設(shè)備有了很大的發(fā)展，是現(xiàn)代科技發(fā)展的主流方向。據(jù)悉，到 20xx 年，北京將投資 500 億元用于城市道路建設(shè)，到 20xx 年，北京僅高速公路通車?yán)锍叹瓦_(dá)到 600 公里。河北能源職業(yè)技術(shù)學(xué)院 目錄 第 1 章 緒論 .................................................... 1 概述 ................................................... 1 可編程控制器的簡(jiǎn)介 ..................................... 2 PLC 的應(yīng)用 ........................................ 2 PLC 的特點(diǎn) ........................................ 4 PLC 的結(jié)構(gòu) ........................................ 5 PLC 編程語(yǔ)言 ...................................... 5 第 2 章 PLC 控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)概要 .................................... 7 設(shè)計(jì)的基本原則和內(nèi)容 ................................... 7 設(shè)計(jì)的步驟和實(shí)現(xiàn)過(guò)程 ................................... 7 第 3 章 交通信號(hào)燈控制系統(tǒng) ..................................... 10 交通信號(hào)燈的控制要求 .................................. 10 信號(hào)燈的控制原則 ....................................... 10 PLC 硬件控制電路的設(shè)計(jì) ................................. 10 PLC 的選型 ....................................... 10 S7300 系列 PLC 簡(jiǎn)介 .............................. 11 I/O 模塊地址的確定 ............................... 13 S7300 的系列模塊 ...................................... 14 CPU 模塊 ......................................... 14 輸入 /輸出模塊 .................................... 14 S7300 的其它模塊 ................................ 16 第 4 章 交通信號(hào)燈控制系統(tǒng)的程序設(shè)計(jì) ........................... 18 設(shè)計(jì)要求 ............................................... 18 輸入輸出地址分配 ....................................... 20 STEP7 編程軟件的概述 ................................... 20 基于 STEP7 軟件的編程 .................................. 21 程序仿真運(yùn)行調(diào) ......................................... 28 組態(tài)畫面 ............................................... 31 河北能源職業(yè)技術(shù)學(xué)院 結(jié)束語(yǔ) ........................................................ 33 致 謝 ......................................................... 34 參考文獻(xiàn) ...................................................... 35 河北能源職業(yè)技術(shù)學(xué)院 1 第 1 章 緒論 概述 據(jù)一項(xiàng)對(duì)美國(guó)主要城市交通狀況的調(diào)查顯示： 1982 年至 20xx 年，美國(guó)城市在上下班高峰期間的交通堵塞狀況不斷加劇，由交通堵塞造成的時(shí)間和汽油浪費(fèi)而帶來(lái)的經(jīng)濟(jì)損失每年高達(dá) 680 億美元。但一味發(fā)展城市道路，也會(huì)刺激私家車超常規(guī)發(fā)展，兩者發(fā)展速度的失衡，最終還是逃不出“擁堵 — 修路 — 再擁堵”的怪圈。本設(shè)計(jì)介紹了一個(gè)智能交通燈系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。本文主要從單片機(jī)的應(yīng)用上來(lái)實(shí)現(xiàn)十字路口交通燈智能化的管理，用以控制過(guò)往車輛的正常運(yùn)作。分析了現(xiàn)代城市交通控制與管理問(wèn)題的現(xiàn)狀，結(jié)合交通的實(shí)際情況闡述了交通燈控制系統(tǒng)的工作原理，給出了一種簡(jiǎn)單實(shí)用的城市交通燈控制系統(tǒng)的 PLC 設(shè)計(jì)方案?，F(xiàn)代社會(huì)要求制造業(yè)對(duì)市場(chǎng)需求做出迅速的反應(yīng)，生產(chǎn)出小批量、多品種、多規(guī)格、低成本和高質(zhì)量的產(chǎn)品。如注塑機(jī)、印刷機(jī)、訂書機(jī)械、組合機(jī)床、磨床、包裝生產(chǎn)線、電鍍流水線等。 運(yùn)動(dòng)控制 PLC 可以用于圓周運(yùn)動(dòng)或直線運(yùn)動(dòng)的控制。 過(guò)程控制 過(guò)程控制是指對(duì)溫度、壓力、流量等模擬量的閉環(huán)控制。 PID 處理一般是運(yùn)行專用的 PID 子程序。數(shù)據(jù)處理一般用于大型控制系統(tǒng)，如無(wú)人控制的柔性制造系統(tǒng)；也可用于過(guò)程控制系統(tǒng)，如造紙、冶金、食品工業(yè)中的一些大型控制系統(tǒng)。 PLC 的特點(diǎn) 抗干擾能力強(qiáng)，可靠性高 繼電接觸器控制系統(tǒng)雖具有較好的抗干擾能力，但使用了大量的機(jī)械觸頭，使設(shè)備連線復(fù)雜，由于器件的老化、脫焊、觸頭的抖動(dòng)及觸頭在開(kāi)閉時(shí)受電弧的損害大大降低了系統(tǒng)的可靠性。 配套齊全，功能完善 PLC 發(fā)展到今天，已經(jīng)形成了大、中、小各種規(guī)模的系列化產(chǎn)品。加上 PLC 通信能力的增強(qiáng) 及人機(jī)界面技術(shù)的發(fā)展，使用 PLC 組成各種控制系統(tǒng)變得非常容易。為不熟悉電子電路、不懂計(jì)算機(jī)原理和匯編語(yǔ)言的人使用計(jì)算機(jī)從事工業(yè)控制打開(kāi)了方便之門。 體積小，重量輕，能耗低 以超小型 PLC 為例，新近出產(chǎn)的品種底部尺寸小于 100mm，重量小于150g，功耗僅數(shù)瓦。固定式 PLC 包括 CPU 板、 I/O 板、顯示面板、內(nèi)存塊、電源等，這些元素組合成一個(gè)不可拆卸的整體。梯形圖與繼電器電路圖很相似，具有直觀易懂的優(yōu)點(diǎn)，特別適合于 數(shù)字量邏輯控制。指令框用來(lái)表示定時(shí)器、計(jì)數(shù)器或者數(shù)學(xué)運(yùn)算等附加指令。即用類似于與門、或門的方框來(lái)表示邏輯運(yùn)算關(guān)系，方框的左側(cè)為邏輯運(yùn)算的輸入變量，右側(cè)為輸出變量，輸入、輸出端的小圓圈表示“非”運(yùn)算，方框被“導(dǎo)線”連接在一起，信號(hào)自左向右流動(dòng)。這樣方式常用于路面較窄的道路。 河北能源職業(yè)技術(shù)學(xué)院 7 第 2 章 PLC 控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)概要 設(shè)計(jì)的基本原則和內(nèi)容 我們?cè)趯W(xué)習(xí)了 PLC 的大量相關(guān)知識(shí)后，要能夠把其運(yùn)用在實(shí)際設(shè)計(jì)當(dāng)中。 PLC 控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的基本內(nèi)容 （ 1） 選擇合適的用戶輸入設(shè)備、輸出設(shè)備以及輸出設(shè)備驅(qū)動(dòng)的控制對(duì)象； （ 2） 分配 I/O，設(shè)計(jì)電氣接線圖，考慮安全措施； （ 3） 選擇適合系統(tǒng)的 PLC； （ 4） 設(shè)計(jì)程序； （ 5） 調(diào)試程序，一個(gè)是模擬調(diào)試，一個(gè)是聯(lián)機(jī)調(diào)試； （ 6） 設(shè)計(jì)控制柜，編寫系統(tǒng)交付使用的技術(shù)文件，說(shuō)明書、電氣圖、電氣元件明細(xì)表。 PLC 控制系統(tǒng)執(zhí)行程序的過(guò)程及特點(diǎn) PLC 執(zhí)行程序的過(guò)程分為三個(gè)階段，即輸入采樣階段、程序執(zhí)行階段、輸出刷新階。若程序用梯形圖來(lái)表示，則總是按先上后下，先左后右的順序進(jìn)行。 （ 3） 輸出刷新階段 程序執(zhí)行完畢后，進(jìn)入輸出處理階段。這方式稱為集中采樣，即在一個(gè)掃描周期內(nèi)，集中一段時(shí)間對(duì)輸入狀態(tài)進(jìn)行采樣。這種方式稱為集中輸出。對(duì)一般的工業(yè)控制，這種滯后是完全允許的。然而，交通信號(hào)燈不合理使用或設(shè)置，也會(huì)影響交通的順暢。交通信號(hào)燈分為機(jī)動(dòng)車信號(hào)燈、非機(jī)動(dòng)車信號(hào)燈、人行橫道信號(hào)燈、車道信號(hào)燈、方向指示信號(hào)燈、閃光警告信號(hào)燈、道路與鐵路平面交叉道口信號(hào)燈。 PLC 硬件控制電路的設(shè)計(jì)