基于交通燈的plc控制系統(tǒng)設(shè)計(文件)
【正文】 象：綠燈方向幾乎沒有什么車輛，而紅燈方向卻排著長隊等候通過。為此，采用不依賴數(shù)學(xué)模型的模糊控制方法設(shè)計交通燈控制器，能較好地解決這個問題。 可編程控制器交通燈控制系統(tǒng)的特點(diǎn)： ①脫機(jī)手動工作； ②聯(lián)機(jī)自動就地工作； ③上機(jī)控制的單周 期運(yùn)行方式； ④由上位機(jī)通過串口向下位機(jī)送入設(shè)定配方參數(shù)實(shí)現(xiàn)自動控制； ⑤自動啟動、自動停機(jī)控制方式。西門子可編程控制器指令豐富，可以接各種輸出、輸入擴(kuò)充設(shè)備，有豐富的特殊擴(kuò)展設(shè)備，其中的模擬輸入設(shè)備和通信設(shè)備是系統(tǒng)所必需的，能夠方便地聯(lián)網(wǎng)通信。同時控制該方向轉(zhuǎn)彎的綠燈亮，指示該方向轉(zhuǎn)彎，轉(zhuǎn)彎時，綠燈維持 15s，當(dāng)轉(zhuǎn)彎時間即將結(jié)束時，綠燈閃爍 3s 以作提示；緊接著，該方向的黃燈亮 2s，熄滅，轉(zhuǎn)彎時間結(jié)束；接下來，該方向的紅燈亮，禁止該方向轉(zhuǎn)彎。 ： SIMATIC Manager /Step7 或更高版本。為了使用方便，所以選擇了西門子型 的PLC。 武漢理工大學(xué)《機(jī)電傳動及控制》課程設(shè)計 交通燈的 PLC 控制 9 圖 PLC 控制系統(tǒng) I/O 接線圖 在硬件接線圖中，輸入口 接收啟動按鈕 SB1 的輸入，輸入口 接收停止按鈕 SB2 的輸入；輸出口 控制東西直行綠燈 (H1)， 控制東 西直行黃燈（ H2）， 控制東西直行紅燈（ H3） , 控制東西轉(zhuǎn)向綠燈（ H4）， 控制東西轉(zhuǎn)向黃燈（ H5）， 控制東西轉(zhuǎn)向紅燈（ H6）， 控制南北直行綠燈 (H7)， 控制南北直行黃燈 (H8)， 控制南北直行紅燈 (H9)， 控制南北轉(zhuǎn)向綠燈 (H10)， 控制南北轉(zhuǎn)向黃燈 (H11)， 控制南北轉(zhuǎn)向紅燈(H12)。 圖 交通燈流程圖 注：括號內(nèi)為各燈點(diǎn)亮?xí)r間 控制思路 將控制過程分為十二個步驟，分別為每個過程設(shè)置一個定時周期，從 T0 到 T11，通過控制每個過程的時間來實(shí)現(xiàn)各燈的點(diǎn)亮順序。當(dāng)T2 定時時間到， T2 常開觸點(diǎn)閉合，東西轉(zhuǎn)向綠燈定時器 T3 開始定時，轉(zhuǎn)向綠燈點(diǎn)亮，持續(xù)時間為 12s，當(dāng)定時時間到， T3 的常開觸點(diǎn)閉合，東西轉(zhuǎn)向綠燈閃爍定時器 T4 開始定時，綠燈閃爍時間持續(xù) 3s， T4 定時時間到，其常開觸點(diǎn)閉合，轉(zhuǎn)向黃燈 定時器 T5 接通開始定時，黃燈點(diǎn)亮，持續(xù)時間 2s。當(dāng)按下停止按鈕 SB2 時，中間繼電器斷電，各個定時器均斷電，系統(tǒng)停止工作。 這個實(shí)驗(yàn)進(jìn)一步鞏固和加深我們對自己所學(xué)的可編程控制器、電工基礎(chǔ)、電子技術(shù)、維修電工等基礎(chǔ)理論知識、基本技能的掌握，使之更系統(tǒng)化，而且增強(qiáng)我們通過所學(xué)的基礎(chǔ)理論知識和基本技能進(jìn)行分析和解決實(shí)際問題的能力，同時培養(yǎng)自己的自學(xué)能力。不論課題設(shè)計的結(jié)果怎樣，我想有一點(diǎn)我可以肯定，那就是我們通過對課題的設(shè)計，真的是受益匪淺。并且掌握了一般自動控制系統(tǒng)的工作原理和設(shè)計思路。 圖 1 按下啟動按鈕 系統(tǒng)開始工作 東西綠燈亮 20s 武漢理工大學(xué)《機(jī)電傳動及控制》課程設(shè)計 交通燈的 PLC 控制 21 圖 2 東西直行黃燈亮 2s 圖 3 東西轉(zhuǎn)彎綠燈亮 15s 武漢理工大學(xué)《機(jī)電傳動及控制》課程設(shè)計 交通燈的 PLC 控制 22 圖 4 東西轉(zhuǎn)彎黃燈 2s 圖 5 南北直行綠燈亮 20s 武漢理工大學(xué)《機(jī)電傳動及控制》課程設(shè)計 交通燈的 PLC 控制 23 圖 6 南北直行黃燈亮 2s 圖 7 南北轉(zhuǎn)彎綠燈亮 15s 武漢理工大學(xué)《機(jī)電傳動及控制》課程設(shè)計 交通燈的 PLC 控制 24 圖 8 南北轉(zhuǎn)彎黃燈亮 2s 圖 9 按下停止按鈕 SB2，系統(tǒng)停止工作武漢理工大學(xué)《機(jī)電傳動及控制》課程設(shè)計 交通燈的 PLC 控制 25 總結(jié) 通過本系統(tǒng)的 設(shè)計，對于西門子 S7300 系列 PLC 的特點(diǎn)有了更深的了解。當(dāng)黃燈時間到時， T8 常開觸點(diǎn)閉合， T9 開始定武漢理工大學(xué)《機(jī)電傳動及控制》課程設(shè)計 交通燈的 PLC 控制 19 時，南北轉(zhuǎn)向綠燈開始定時，定時時間有 T9 決定，點(diǎn)亮 12s， 12s 后， T9 敞開觸點(diǎn)閉合，南北轉(zhuǎn)向綠燈閃爍定時器開始定時，定時器 T10 開始工作，定時 3s，定時 時間到時， T10 常開觸點(diǎn)閉合，南北轉(zhuǎn)向黃燈定時器 T11 接通定時時間 2s，此時東西方向直行轉(zhuǎn)向都為紅燈，南北直行也為紅燈。當(dāng)定時時間到，定時器 T0 的常閉出點(diǎn)斷開，常開觸點(diǎn)閉合東西直行綠燈閃爍定時器 T1 開始定時，定時時間為 3s。只有先按照系統(tǒng)的控制要求，一步一步地寫出程序控制流程圖，才能夠在編寫程序的時候，不至于出現(xiàn)思維上的混亂，導(dǎo)致編寫的程序出現(xiàn)較大的錯誤。 圖 輸入輸出點(diǎn)分配表 輸入 輸出 名稱 符號 輸入點(diǎn) 名稱 符號 輸出點(diǎn) 啟動按鈕 SB1 東西直行綠燈 H1 停止按鈕 SB2 東西直行黃燈 H2 東西直行紅燈 H3 東西轉(zhuǎn)向綠燈 H4 東西轉(zhuǎn)向黃燈 H5 東西轉(zhuǎn)向紅燈 H6 南北直行綠燈 H7 南北直行黃燈 H8 南北直行紅燈 H9 南北轉(zhuǎn)向綠燈 H10 南北轉(zhuǎn)向黃燈 H11 南北轉(zhuǎn)向紅燈 H12 交通信號燈 控制硬件接線圖 根據(jù)十字路口交通燈的輸入輸出點(diǎn)分配表，畫出如圖 所示的 PLC 控制系統(tǒng) I/O 接線圖。 PLC，調(diào)試通過。如此周而復(fù)始。 第二章 十字路口交通燈設(shè)計 設(shè)計任務(wù) 圖 1 為十字路口交通信號燈示意圖，共有兩組信號燈，其中一組控制直行（大圓），一組控制轉(zhuǎn)彎（小圓）。 本系統(tǒng)采用 PLC 是基于以下四個原因： ① PLC 具有很高的可靠性，通常的平均無故障
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