【正文】 系統(tǒng)有 16 個輸入信號和 24 個輸出信號。 武漢理工大學《機電傳動及控制》課程設計 交通燈的 PLC 控制 7 設計要求 型號：西門子公司 S7 系列， S7300。西門子 PLC 有小型化、高速度、高性能等特點，是 S7200 系列中最高檔次的超小型程序裝置。由于十字路口不同時刻車輛的流量是復雜的、隨機的和不確定的，采用固定時間的控制方法，經(jīng)常造成道路有效利用時間的浪費，出現(xiàn)空等現(xiàn)象，影響了道路的暢通。 研究目的和意義 在十字路口設置交通燈可以對交通進行有效的疏通，并為交通參與者的安全提供了強有力的保障。此時，輸 入元件映像寄存器被刷新，接著進入用戶程序執(zhí)行階段。然后再從頭開始，并周而復始的重復，直至到停機或運行（ RUN）切換到停止（ STOP）工作狀態(tài)。電路提供 5V、 +12V、 24V 等直流電源使 PLC 能正常工作。其主要內(nèi)容包括 3 個部分：系統(tǒng)管理程序、 用戶指令解釋程序和標準程序模塊與系統(tǒng)調(diào)試。 (3)診斷電源或 PLC 內(nèi)部電路工作狀態(tài)和編程過程中的語法錯誤。用 PLC 實施控制，其實質(zhì)是按一定算法進行輸入 /輸出轉(zhuǎn)換，并將這個轉(zhuǎn)換給予物理實現(xiàn)，并應用于工業(yè)現(xiàn)場。為了解決交叉口混合交通流中的相互影響或彼此的相互影響，我們可以合理的設置交叉路口的紅綠燈系統(tǒng)，幫助疏導交通流，從而有效的減少交通阻塞等問題，并為行人的安全提供強有力地保障。當輪到一個方向開始直行時，控制該方向直行的綠燈亮，指示該方向可以直行，并維持 20s，當通行時間即將結束時，綠燈閃爍 3s 以作提示。 2)隨后，該方向的黃燈亮 2s，熄滅，通行時間結束，該方向的紅燈亮，禁止該方向通行。 現(xiàn)在，城市 的紅綠燈基本上都是程序控制，在實際使用中采用可編程序控制器（ PLC）控制占很大比例，其主要原因是因為 PLC 具有簡單易懂、操作方便、可靠性高、通用靈活、體積小、使用壽命長等一系列的優(yōu)點。 PLC 專為工業(yè)現(xiàn)場而設計，采用了典型的計算機結構，它主要是由CPU、電源 、存儲器和專門設計的輸入 /輸出接口電路等組成。 (4)在 PLC 進入運行狀態(tài)后，從存儲器中逐條讀取用戶，程序經(jīng)過命令解釋后，按指令規(guī)定的任務產(chǎn)生相應的控制信號，去啟、閉有關控制電路，分時地去執(zhí)行數(shù)據(jù)的存取、傳送、組合、比較、變換等動作。 (2)用戶存儲器 用戶存儲器由用戶程序存儲器和數(shù)據(jù)存儲器兩部分組成，其主要任務作用是用來存放用戶針對具體控制任務用規(guī)定的 PLC 編程語言編寫的各種用戶程序。 編程設備的作用是供用戶進行程序的編制、編輯、調(diào)試和監(jiān)視。我們把 PLC 這種執(zhí)行程序的方式成為掃描工作方式。在用戶程序執(zhí)行階段或輸出階段，輸入元件映像寄存器與外界隔離，無論輸入端子信號如何變化，輸入元件映像積存器始終保持不變，直到下個掃描周期的輸入采樣階段才將輸入端子的新內(nèi)容重新寫入。但是隨著社會、經(jīng)濟 的快速發(fā)展，原先的交通燈控制系統(tǒng)已經(jīng)不能適應現(xiàn)在日益繁忙的交通狀況。為此，采用不依賴數(shù)學模型的模糊控制方法設計交通燈控制器，能較好地解決這個問題。西門子可編程控制器指令豐富，可以接各種輸出、輸入擴充設備，有豐富的特殊擴展設備，其中的模擬輸入設備和通信設備是系統(tǒng)所必需的，能夠方便地聯(lián)網(wǎng)通信。 ： SIMATIC Manager /Step7 或更高版本。 武漢理工大學《機電傳動及控制》課程設計 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)。當T2 定時時間到， T2 常開觸點閉合，東西轉(zhuǎn)向綠燈定時器 T3 開始定時，轉(zhuǎn)向綠燈點亮，持續(xù)時間為 12s，當定時時間到， T3 的常開觸點閉合，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，其常開觸點閉合，轉(zhuǎn)向黃燈 定時器 T5 接通開始定時，黃燈點亮，持續(xù)時間 2s。 這個實驗進一步鞏固和加深我們對自己所學的可編程控制器、電工基礎、電子技術、維修電工等基礎理論知識、基本技能的掌握，使之更系統(tǒng)化，而且增強我們通過所學的基礎理論知識和基本技能進行分析和解決實際問題的能力，同時培養(yǎng)自己的自學能力。并且掌握了一般自動控制系統(tǒng)的工作原理和設計思路。當黃燈時間到時， T8 常開觸點閉合， T9 開始定武漢理工大學《機電傳動及控制》課程設計 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，點亮 12s， 12s 后， T9 敞開觸點閉合，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。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，導致編寫的程序出現(xiàn)較大的錯誤。 PLC，調(diào)試通過。 第二章 十字路口交通燈設計 設計任務 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）。 隨著科學技術的日新月異，自動化程度要求越來越高，原有的交通燈裝置遠遠不能滿足當前高度自動化的需要。 傳統(tǒng)的十字路口交通控制燈，通常的做法是：事先經(jīng)過車輛流量的調(diào)查，運用統(tǒng)計的方法