【正文】 五章 設(shè)計(jì)總結(jié)本設(shè)計(jì)針對(duì)現(xiàn)在交通狀況對(duì)交通燈控制系統(tǒng)進(jìn)行改善設(shè)計(jì)，通過結(jié)合硬件和軟件的設(shè)計(jì)，經(jīng)過仿真驗(yàn)證本設(shè)計(jì)能準(zhǔn)確無誤的滿足以下控制要求運(yùn)行。圖 47 為方案 1 東西左轉(zhuǎn)綠燈閃爍程序，當(dāng)方案 1 的選擇開關(guān)閉合時(shí)，定時(shí)器 T59通電開始計(jì)時(shí)， 后，通電延時(shí)閉合常開觸點(diǎn) T59 閉合，此時(shí)定時(shí)器 T60 通電開始計(jì)時(shí)， 后，通電延時(shí)斷開常閉觸點(diǎn) T60 斷開，定時(shí)器 T59 斷電，通電延時(shí)閉合常開觸點(diǎn) T59 斷開，定時(shí)器 T60 也斷電。同理，也應(yīng)在南北左轉(zhuǎn)綠燈的控制程序中加入互鎖程序。23 圖 43 方案 1 運(yùn)行控制程序 定時(shí)器控制程序定時(shí)器控制程序是定時(shí)器與定時(shí)器之間按順序控制的程序，由于各個(gè)方案的定時(shí)器控制方式完全一樣，現(xiàn)以方案 1 為例，對(duì)定時(shí)器程序進(jìn)行分析說明。對(duì)各方案主程序分為：運(yùn)行控制程序、定時(shí)器控制程序、各個(gè)方案間的互鎖程序、綠燈閃爍程、序循環(huán)程序五個(gè)模塊進(jìn)行分析設(shè)計(jì)。1415 南紅燈北紅燈南黃燈北黃燈南左轉(zhuǎn)綠燈北左轉(zhuǎn)綠燈南直右綠燈北直右綠燈東西紅燈東西黃燈東西直右綠燈東西左轉(zhuǎn)綠燈24VFUI0I1I2I3I4Q0Q1Q2Q3Q4Q5Q6Q7Q8Q9Q10Q11COMCOMPLCS0S1S2S3S4信號(hào)燈檢測(cè)開關(guān)方案 1 選擇開關(guān)方案 2 選擇開關(guān)方案 3 選擇開關(guān)方案 4 選擇開關(guān)I5S5運(yùn)行模式選擇開關(guān)16 如圖 34 PLC 外部接線圖17 第四章 軟件設(shè)計(jì)本設(shè)計(jì)使用 STEP7Micro/WIN32 編程軟件編程， STEP7Micro/WIN32 編程軟件是基 Windows 的應(yīng)用軟件，由西門子公司專門為 SIMATIC S7200 系列可編程序控制器設(shè)計(jì)開發(fā)，運(yùn)行 Windows95/98/NT/ME 和 Windows2022 以及 WindowsXP 操作系統(tǒng)的計(jì)算機(jī)，內(nèi)存 8MB 以上，硬盤空間 50MB 以上， VGA 顯示器，支持鼠標(biāo)，具有 RS232 口或 USB 口，都可以安裝。CPU226 具有 256 個(gè)定時(shí)器，其中接通/關(guān)斷延遲時(shí)間精度為 1ms 有 T3T96 ，其中接通/關(guān)斷延遲時(shí)間精度為 10ms 有 T33~T3T97~T100，其中接通/關(guān)斷延遲時(shí)間精度為 100ms 有 T37~T6 T101~T255。第三部分是出錯(cuò)處理?？删幊炭刂破鲗⒐I(yè)控制中的各種控制信號(hào)存入自己的輸入存儲(chǔ)單元，也將運(yùn)算的結(jié)果存入自己的輸出存儲(chǔ)單元，并且將運(yùn)算結(jié)果作為輸出信號(hào)去控制執(zhí)行器件已完12成工業(yè)控制。有隨機(jī)存取存儲(chǔ)器（RAM） ，只讀存儲(chǔ)器（ROM）及可電擦除可編程只讀存儲(chǔ)器等。PLC 從 1969 年問世以來，雖然至今只有 40 余年，但由于其具有通用靈活的控制性能簡(jiǎn)單方便的使用性能，可以適應(yīng)各種工業(yè)環(huán)境的可靠性，因此在工業(yè)自動(dòng)化各領(lǐng)域取得了廣泛的應(yīng)用 [2] 。其他方案類此分析。7 表 24 方案 4 交通燈設(shè)置情況信號(hào) 紅燈亮左轉(zhuǎn)綠燈亮左轉(zhuǎn)綠燈閃黃燈亮直右綠燈亮直右綠燈閃黃燈亮南北方向時(shí)間 40S 15S 3S 2S 15S 3S 2S信號(hào)左轉(zhuǎn)綠燈亮左轉(zhuǎn)綠燈閃黃燈亮直右綠燈亮直右綠燈閃黃燈亮紅燈亮東西方向 時(shí)間 15S 3S 2S 15S 3S 2S 40S 系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案分析按照交通燈系統(tǒng)控制要求下，結(jié)合西門子 S7200 系列可編程控制器的特性（見附錄） ，選擇適合的型號(hào)。第五章，總結(jié)設(shè)計(jì)過程及仿真調(diào)試結(jié)果。PLC 配合功能單元能方便地實(shí)現(xiàn) D/A、A/D 轉(zhuǎn)換及 PID 運(yùn)算，實(shí)現(xiàn)過程控制、數(shù)字控制等功能。因此選擇了能夠在惡劣的電磁干擾環(huán)境下正常工作的 PLC 是必要的。在這一系統(tǒng)中，道路不僅僅是易變化的部分，而其它組成部分則存在著較大的可變性和隨機(jī)性。1925 年，這種由人工控制的 3 色信號(hào)燈也首次出現(xiàn)在英國(guó)倫敦的皮克的時(shí)路口。但無論哪個(gè)國(guó)家的大城市，不可能無限制地修建道路，不可能通過無限制地修建道路難滿足日益增長(zhǎng)的交通需求。但是隨著社會(huì)、經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，原先的交通燈控制系統(tǒng)已經(jīng)不能適應(yīng)現(xiàn)在日益繁忙的交通狀況。早在 19 世紀(jì)，人們就開始研究交通信號(hào)，控制車輛進(jìn)出交叉路口的次序。綠燈是通行信號(hào)，面對(duì)綠燈的車輛可以直行，左轉(zhuǎn)彎和右轉(zhuǎn)彎，除非另一種標(biāo)志禁止某一種轉(zhuǎn)向。自從交通燈誕生以來，其內(nèi)部的電路控制系統(tǒng)就不斷的被改進(jìn)。近年來 PLC 的性能價(jià)格比有較大幅度的提高，使得實(shí)際應(yīng)用成為可能。本系統(tǒng)就是應(yīng)用可編程序控制器（PLC）對(duì)交叉路口交通燈實(shí)現(xiàn)控制，可通過按鍵選擇十字路口運(yùn)行模式或者丁字路口運(yùn)行模式。（3）當(dāng)交通燈系統(tǒng)以丁字路口模式運(yùn)行時(shí)，除了北方向的信號(hào)燈始終不亮，其他信號(hào)燈運(yùn)行跟十字路運(yùn)行模式的運(yùn)行狀態(tài)相同。首先，打開方案一選擇開關(guān)，南北方向道路處于禁止通行的狀態(tài)，東西方向道路處于允許通行的狀態(tài)。 圖 21 十字路口交通燈示意圖這 16 個(gè)交通燈有以下 12 種狀態(tài)（以十字路口模式分析）：南北紅燈、東西左轉(zhuǎn)綠燈亮；南北綠燈亮、東西左轉(zhuǎn)綠燈閃；南北紅燈亮、東西黃燈亮；南北紅燈亮、東西直右綠燈亮；南北紅燈亮、東西直右綠燈閃；南北紅燈亮、東西黃燈亮；南北左轉(zhuǎn)綠燈亮、東西紅燈亮； 南北左轉(zhuǎn)綠燈閃、東西紅燈亮； 南北黃燈亮、東西紅燈亮； 南北直右綠燈亮、東西紅燈亮； 1南北直右綠燈閃、東西紅燈亮； 1南北黃燈亮、東西紅燈亮。其他接口電路中央處理單元輸出電路輸入寄存器用戶程序存儲(chǔ)器系統(tǒng)程序存儲(chǔ)器輸出寄存器輸入電路輸入量系統(tǒng)程序存儲(chǔ)單元用戶程序存儲(chǔ)單元中央處理單元其它接口電路輸入寄存器輸入電路輸出寄存器輸出電路11 圖 31 PLC 的組成示意圖以下介紹 PLC 各組成部分及其作用。（4）輸出寄存器輸出寄存器的每一位都表明了 PLC 在下一個(gè)時(shí)間段的輸出值，而程序循環(huán)執(zhí)行開始時(shí)的輸出寄存器的值，表明的是上一時(shí)間段的真實(shí)輸出值。第一部分是上電處理。以上三部分內(nèi)容中，掃描過程是最主要的、最經(jīng)常的工作。2 個(gè) RS485通訊/ 編程口，具有 PPI 通訊協(xié)議、 MPI 通訊協(xié)議和自由方式通訊能力。18故障維修Y選擇運(yùn)行方案開始檢測(cè)是否有信號(hào)燈損壞？運(yùn)行模式或者丁字路口運(yùn)行模式N南北紅燈亮，東西左轉(zhuǎn)綠燈閃南北紅燈亮，東西黃燈亮南北紅燈亮，東西黃燈亮東西紅燈亮，南北左轉(zhuǎn)綠燈亮燈亮結(jié)束南北紅燈亮，東西直右綠燈閃南北紅燈亮，東西左轉(zhuǎn)綠燈亮南北紅燈亮，東西直右綠燈亮亮東西紅燈亮，南北黃燈亮東西紅燈亮，南北直右綠燈亮東西紅燈亮，南北直右綠燈閃東西紅燈亮，南北左轉(zhuǎn)綠燈閃亮東西紅燈亮，南北黃燈亮開始故障維修選擇十字或丁字路口運(yùn)行模式選擇運(yùn)行方式選擇運(yùn)行方式南北紅燈亮，東西左轉(zhuǎn)綠燈亮南北紅燈亮，東西左轉(zhuǎn)綠燈亮南北紅燈亮，東西黃燈亮南北紅燈亮，東西直右綠燈亮南北紅燈亮，東西直右綠燈亮南北紅燈亮，東西黃燈亮