【正文】 系統(tǒng)有 16 個(gè)輸入信號(hào)和 24 個(gè)輸出信號(hào)。 武漢理工大學(xué)《機(jī)電傳動(dòng)及控制》課程設(shè)計(jì) 交通燈的 PLC 控制 7 設(shè)計(jì)要求 型號(hào)：西門(mén)子公司 S7 系列， S7300。西門(mén)子 PLC 有小型化、高速度、高性能等特點(diǎn)，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(shí)刻車(chē)輛的流量是復(fù)雜的、隨機(jī)的和不確定的，采用固定時(shí)間的控制方法，經(jīng)常造成道路有效利用時(shí)間的浪費(fèi)，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(shè)置交通燈可以對(duì)交通進(jìn)行有效的疏通，并為交通參與者的安全提供了強(qiáng)有力的保障。此時(shí)，輸 入元件映像寄存器被刷新，接著進(jìn)入用戶程序執(zhí)行階段。然后再?gòu)念^開(kāi)始，并周而復(fù)始的重復(fù)，直至到停機(jī)或運(yùn)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(gè)部分：系統(tǒng)管理程序、 用戶指令解釋程序和標(biāo)準(zhǔn)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(guò)程中的語(yǔ)法錯(cuò)誤。用 PLC 實(shí)施控制，其實(shí)質(zhì)是按一定算法進(jìn)行輸入 /輸出轉(zhuǎn)換，并將這個(gè)轉(zhuǎn)換給予物理實(shí)現(xiàn)，并應(yīng)用于工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)。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(shè)置交叉路口的紅綠燈系統(tǒng)，幫助疏導(dǎo)交通流，從而有效的減少交通阻塞等問(wèn)題，并為行人的安全提供強(qiáng)有力地保障。當(dāng)輪到一個(gè)方向開(kāi)始直行時(shí)，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(dāng)通行時(shí)間即將結(jié)束時(shí)，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(shí)間結(jié)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(shí)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?yàn)?PLC 具有簡(jiǎn)單易懂、操作方便、可靠性高、通用靈活、體積小、使用壽命長(zhǎng)等一系列的優(yōu)點(diǎn)。 PLC 專(zhuān)為工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)而設(shè)計(jì)，采用了典型的計(jì)算機(jī)結(jié)構(gòu)，它主要是由CPU、電源 、存儲(chǔ)器和專(zhuān)門(mén)設(shè)計(jì)的輸入 /輸出接口電路等組成。 (4)在 PLC 進(jìn)入運(yùn)行狀態(tài)后，從存儲(chǔ)器中逐條讀取用戶，程序經(jīng)過(guò)命令解釋后，按指令規(guī)定的任務(wù)產(chǎn)生相應(yīng)的控制信號(hào)，去啟、閉有關(guān)控制電路，分時(shí)地去執(zhí)行數(shù)據(jù)的存取、傳送、組合、比較、變換等動(dòng)作。 (2)用戶存儲(chǔ)器 用戶存儲(chǔ)器由用戶程序存儲(chǔ)器和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器兩部分組成，其主要任務(wù)作用是用來(lái)存放用戶針對(duì)具體控制任務(wù)用規(guī)定的 PLC 編程語(yǔ)言編寫(xiě)的各種用戶程序。 編程設(shè)備的作用是供用戶進(jìn)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(wú)論輸入端子信號(hào)如何變化，輸入元件映像積存器始終保持不變，直到下個(gè)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(xiě)入。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。為此，采用不依賴(lài)數(shù)學(xué)模型的模糊控制方法設(shè)計(jì)交通燈控制器，能較好地解決這個(gè)問(wèn)題。西門(mén)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。 ： SIMATIC Manager /Step7 或更高版本。 武漢理工大學(xué)《機(jī)電傳動(dòng)及控制》課程設(shè)計(jì) 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(dòng)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(dāng)T2 定時(shí)時(shí)間到， T2 常開(kāi)觸點(diǎn)閉合，東西轉(zhuǎn)向綠燈定時(shí)器 T3 開(kāi)始定時(shí)，轉(zhuǎn)向綠燈點(diǎn)亮，持續(xù)時(shí)間為 12s，當(dāng)定時(shí)時(shí)間到， T3 的常開(kāi)觸點(diǎn)閉合，東西轉(zhuǎn)向綠燈閃爍定時(shí)器 T4 開(kāi)始定時(shí)，綠燈閃爍時(shí)間持續(xù) 3s， T4 定時(shí)時(shí)間到，其常開(kāi)觸點(diǎn)閉合，轉(zhuǎn)向黃燈 定時(shí)器 T5 接通開(kāi)始定時(shí)，黃燈點(diǎn)亮，持續(xù)時(shí)間 2s。 這個(gè)實(shí)驗(yàn)進(jìn)一步鞏固和加深我們對(duì)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(shí)、基本技能的掌握，使之更系統(tǒng)化，而且增強(qiáng)我們通過(guò)所學(xué)的基礎(chǔ)理論知識(shí)和基本技能進(jìn)行分析和解決實(shí)際問(wèn)題的能力，同時(shí)培養(yǎng)自己的自學(xué)能力。并且掌握了一般自動(dòng)控制系統(tǒng)的工作原理和設(shè)計(jì)思路。當(dāng)黃燈時(shí)間到時(shí)， T8 常開(kāi)觸點(diǎn)閉合， T9 開(kāi)始定武漢理工大學(xué)《機(jī)電傳動(dòng)及控制》課程設(shè)計(jì) 交通燈的 PLC 控制 19 時(shí)，南北轉(zhuǎn)向綠燈開(kāi)始定時(shí)，定時(shí)時(shí)間有 T9 決定，點(diǎn)亮 12s， 12s 后， T9 敞開(kāi)觸點(diǎn)閉合，南北轉(zhuǎn)向綠燈閃爍定時(shí)器開(kāi)始定時(shí)，定時(shí)器 T10 開(kāi)始工作，定時(shí) 3s，定時(shí) 時(shí)間到時(shí)， T10 常開(kāi)觸點(diǎn)閉合，南北轉(zhuǎn)向黃燈定時(shí)器 T11 接通定時(shí)時(shí)間 2s，此時(shí)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(xiě)出程序控制流程圖，才能夠在編寫(xiě)程序的時(shí)候，不至于出現(xiàn)思維上的混亂，導(dǎo)致編寫(xiě)的程序出現(xiàn)較大的錯(cuò)誤。 PLC，調(diào)試通過(guò)。 第二章 十字路口交通燈設(shè)計(jì) 設(shè)計(jì)任務(wù) 圖 1 為十字路口交通信號(hào)燈示意圖，共有兩組信號(hào)燈，其中一組控制直行（大圓），一組控制轉(zhuǎn)彎（小圓）。 隨著科學(xué)技術(shù)的日新月異，自動(dòng)化程度要求越來(lái)越高，原有的交通燈裝置遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足當(dāng)前高度自動(dòng)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(guò)車(chē)輛流量的調(diào)查，運(yùn)用統(tǒng)計(jì)的方法