【正文】 合。 基于 s7200 plc 的十字路口交通信號(hào)燈控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 22 圖 圖 基于 s7200 plc 的十字路口交通信號(hào)燈控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 23 7 元件清單 名稱 型號(hào) 數(shù)量 備注 計(jì)算機(jī) 1 可編程控制器 S7200 1 西門(mén)子 數(shù)據(jù)線 1 STEP7Micro/WIN 1 基于 s7200 plc 的十字路口交通信號(hào)燈控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 24 小結(jié) PLC課程結(jié)束了，又到了課程設(shè)計(jì)的時(shí)候，我們組分到了： 基于 S7200 PLC的十字路口交通信號(hào)燈的系統(tǒng)設(shè)計(jì) 面對(duì) 這個(gè)題目根據(jù)老師課堂講的內(nèi)容很快就確定了設(shè)計(jì)的方向，并與 同學(xué)們的合作解決遇到的問(wèn)題。現(xiàn)在標(biāo) 準(zhǔn)量程的模擬電壓主要是0 — 5伏和0 — 10伏兩種。數(shù)字兩輸出有繼電器輸出、晶體管輸出和可控硅輸出三種方式。輸入模塊的作用是接收中央處理器處理過(guò)的數(shù)字信號(hào)，并把它轉(zhuǎn)換成現(xiàn)場(chǎng)執(zhí)行部件所能接收的控制信號(hào)，以驅(qū)動(dòng)如電磁閥、燈光顯示、電機(jī)等執(zhí)行機(jī)構(gòu)。也可將用戶程序存放在EEPROM中。該存儲(chǔ)區(qū)又分為具有失電保持存儲(chǔ)區(qū)域和無(wú)失電保持存儲(chǔ)區(qū)域，前者PLC斷電時(shí)，由內(nèi)部鋰電池供電，數(shù)據(jù)不會(huì)遺失；后者當(dāng)P LC斷電時(shí)，數(shù)據(jù)被清零。它需要一定 數(shù)量存儲(chǔ)單元(RAM)以存放I/O狀態(tài)和數(shù)據(jù)，這些單元稱作I/O映象區(qū)。由制造廠商將其固化EPROM中，用戶不能直接存取。 （3）EEPROM(Electrical Erasable Programmable Read Only Memory)這是一種電可擦除只讀存儲(chǔ)器。 PLC常用存儲(chǔ)器類(lèi)型 （1）RAM （Random Assess Memory） 這是一種讀/寫(xiě)存儲(chǔ)器(隨機(jī)存儲(chǔ)器)，其存取速度最快，由鋰電池支持。 進(jìn)一步提高PLC可靠性，近年來(lái)對(duì)大型PLC還采用雙CPU構(gòu)成冗余系統(tǒng)，或基于 s7200 plc 的十字路口交通信號(hào)燈控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 19 采用三CPU表決式系統(tǒng)。 41 PLC 硬件結(jié)構(gòu) 中央處理單元 (CPU) 中央處理單元(CPU)是PLC控制中樞。時(shí)間設(shè)定由定時(shí)器 (T)完成，通過(guò)不同的定時(shí)器的交替觸發(fā)和定時(shí)來(lái)控制各個(gè)車(chē)道每個(gè)信號(hào)燈的亮滅時(shí)間。 表一 PLC I/O 口分配 輸入元件 輸入地址 輸出元件 輸出地址 啟動(dòng)按鈕 南北紅燈 南北黃燈 南北綠燈 東西紅燈 東西黃燈 東西綠燈 南北車(chē)燈（乙） 東西車(chē)燈（甲） 基于 s7200 plc 的十字路口交通信號(hào)燈控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 9 系統(tǒng)的硬件結(jié)構(gòu)圖 根據(jù)系統(tǒng)對(duì) I／ O 口量的需求，選用 s7— 200 來(lái)完成設(shè)計(jì)，系統(tǒng)的硬件結(jié)構(gòu)如圖 2 所示。輸出信號(hào)有東西方向、南北方向兩組指示燈驅(qū)動(dòng)信號(hào)以及東西方向、南北方向的車(chē)輛運(yùn)行指示燈驅(qū)動(dòng)信號(hào)甲、乙。 其次，東 西方向道路處于禁止通行的狀態(tài)，南北方向道路處于允許通行的狀態(tài)。要求完成以下項(xiàng)目： 畫(huà)出 交通信號(hào)燈時(shí)序狀態(tài)示意圖 畫(huà)出交通燈的控制流程圖 完成可編程控制器 I/O 端口分配和外部接線圖 完成十字路口交通信號(hào)燈 PLC 控制梯形圖編程 基于 s7200 plc 的十字路口交通信號(hào)燈控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 5 發(fā)揮部分 2 設(shè)計(jì)思路 按照交通燈系統(tǒng)控制要求下，結(jié)合西門(mén)子 S7200 系列可編程控制器的特性（見(jiàn)附錄）， 選擇適合的型號(hào)。到 2 秒時(shí)，東西黃燈熄滅，東西紅燈亮，同時(shí)，南北紅燈熄滅， 綠燈亮。當(dāng)啟動(dòng)開(kāi)關(guān)斷開(kāi)時(shí)，所有信號(hào)燈都熄滅。 自 1969 年第一臺(tái)可控編程控制器問(wèn)世以來(lái)，目前可編程控制器已經(jīng)成為一種最重要、最普及、應(yīng)用場(chǎng)合最多的工業(yè)控制器 。 利用德國(guó)西門(mén)子公司的 S7— 200 PLC 來(lái)實(shí)現(xiàn)交通信號(hào)燈的自動(dòng)控制。 城市交通信號(hào)控制是通過(guò)對(duì)交通流的調(diào)節(jié)、警告和誘導(dǎo)以達(dá)到改善人和貨物的安全運(yùn)輸，提高運(yùn)營(yíng)效率 。 可編程序控制器 (PLC)作為一 種以微電腦技術(shù)為核心的自動(dòng)控制裝置， 它將傳統(tǒng)的繼電器 接觸器控制技術(shù)與計(jì)算機(jī)和通信技術(shù)融為一體，在工業(yè)自動(dòng)化，機(jī)電一體化以及傳統(tǒng)的工業(yè)控制方面，得到了廣泛的應(yīng)用， 發(fā)揮著越來(lái)越大的作用。圖紙為 A4，所有插圖不允許復(fù)印。同時(shí)南北黃燈亮，維持 2 秒后熄滅，這時(shí)南北紅燈亮，東西綠燈亮，周而復(fù)始。在東西綠燈熄滅時(shí)，東西黃燈亮，并維持 2秒。 基本要求 信號(hào)燈受一個(gè)啟動(dòng)開(kāi)關(guān)控制，當(dāng)啟動(dòng)開(kāi)關(guān)接通時(shí)，信號(hào)燈系統(tǒng)開(kāi)始工作，且先 南北紅燈亮，東西綠燈亮。因此， PLC 技術(shù)已成為電氣自動(dòng)化專(zhuān)業(yè)技能型人才必不可少的重要技能，通過(guò)實(shí)踐，可以幫助學(xué)生加深對(duì)理論知識(shí)消化吸收，提高 PLC 編程技能。到 20秒時(shí)，東西綠燈閃亮，閃亮 3 秒后熄滅。南北綠燈亮維持 25 秒，然后閃亮 3 秒后熄滅。項(xiàng)目齊全、不許涂改，不少于 4000 字。它采用可以編制程序的 存儲(chǔ)器 ，用來(lái)在執(zhí)行存儲(chǔ)邏輯運(yùn)算和順序控制、定時(shí)、計(jì)數(shù)和算術(shù)運(yùn)算等操作的指令，并通過(guò)數(shù)字或模擬的輸入 (I)和輸出 (O)接口，控制各種類(lèi)型的機(jī)械設(shè)備或生產(chǎn)過(guò)程。是一種專(zhuān)門(mén)用于工業(yè)環(huán)境及過(guò)程控制的數(shù)字運(yùn)算操作的電子系統(tǒng)。 PLC 應(yīng)用于交通控制還有很大的潛能， PLC 以其可方便操作、可方便編程調(diào)試等特點(diǎn)，使得其有逐步取代以往的單片機(jī)在交通燈中的地位的趨勢(shì)。用來(lái)對(duì)各種機(jī)械或生產(chǎn)過(guò)程進(jìn)行控制。 基本要求 信號(hào)燈受一個(gè)啟動(dòng)開(kāi)關(guān)控制，當(dāng)啟動(dòng)開(kāi)關(guān)接通時(shí)，信號(hào)燈系統(tǒng)開(kāi)始工作，且先南北紅燈亮，東西綠燈亮。在東西綠燈熄滅時(shí)，東西黃燈亮，并維持 2 秒。同時(shí)南北黃燈亮，維持 2 秒后熄滅，這時(shí)南北紅燈亮，東西綠燈亮，周而復(fù)始。 南北方向道路亮紅燈狀態(tài)過(guò)程中，南北紅燈亮 25S,需計(jì)時(shí)器設(shè)定延時(shí) 25 秒，才會(huì)轉(zhuǎn)入下一狀態(tài)南北綠燈亮；同時(shí)，東西方向道路也一起亮綠燈 20S,需計(jì)時(shí)器設(shè)定延時(shí) 20 秒，才會(huì)轉(zhuǎn)下一狀態(tài)東西綠燈閃爍；東西綠燈閃爍 3S，需振蕩器或脈沖源（秒 /次）動(dòng)作使東西綠燈閃爍，還 需要 計(jì)時(shí)器設(shè)定延時(shí) 3 秒，才會(huì)轉(zhuǎn)下一狀態(tài)東西黃燈亮；東西黃燈亮 2S,需計(jì)