課程設計——交通紅綠燈plc控制系統(tǒng)(編輯修改稿)
2025-02-09 18:58 本頁面
【文章內容簡介】 行集中監(jiān)視、控制管理和分散控制；充分利用了分散式控制系統(tǒng)及集中控制系統(tǒng)的優(yōu)點，采用標準化、模塊化、系統(tǒng)化設計，配置靈活、組態(tài)方便。另外隨著高科技技術在日常生活中的普遍應用，城市空中各種電磁干擾的日益嚴重，為保證交通控制的可靠、穩(wěn)定，選擇能夠在惡劣的電磁干擾的環(huán)境下正常工作的PLC也是必要的。 設計方案采用計算機和FX2N系列PLC，在計算機上編譯調試交通燈控制程序，啟動PLC寫入程序，經(jīng)過運行后，輸出十字路口南北、東西二個方向的控制信號。 可編程控制器交通燈控制的特點：編程簡單，維修方便；聯(lián)機自動就地工作；上機控制的單周期運行方式；由上位機通過串口向下位機傳送設定配方參數(shù)來實現(xiàn)自動控制；自動啟動、自動停機控制方式。采用PLC基于以下四個原因：①PLC具有很高的可靠性，通常的平均無故障使用時間在30萬小時以上；②編程能力強，可以將模糊化、模糊決策和解模糊都可以方便地用軟件來實現(xiàn)；③抗干擾能力強，目前各種電磁干擾狀況日益嚴重，為了保證交通控制的可靠穩(wěn)定，我們選擇了在惡劣的電磁干擾環(huán)境下依然能夠正常工作的PLC； ④安裝簡單維修方便，PLC不需要專門的機房，能夠在各種工業(yè)環(huán)境下直接運行，使用時只需將現(xiàn)場的各種設備與PLC中相應的I/O端連接，系統(tǒng)便可投入運行。第二章 交通信號控制系統(tǒng)實況 控制任務要求信號燈受一個啟動開關控制，當啟動開關接通時，信號燈系統(tǒng)開始工作，且先南北紅燈亮，東西綠燈亮。當啟動開關斷開時，所有信號燈都熄滅。 南北紅燈亮維持10秒，南北紅燈亮的同時東西綠燈也亮，并維持5秒。到5秒時，東西綠燈閃亮，閃亮3次后熄滅。在東西綠燈熄滅時，東西黃燈亮，并維持2秒。到2秒時，東西黃燈熄滅，東西紅燈亮，同時，南北紅燈熄滅，綠燈亮。東西紅燈亮維持10秒。南北綠燈亮維持5秒，然后閃亮3次后熄滅，同時南北黃燈亮，維持2秒后熄滅，這時南北紅燈亮，東西綠燈亮，周而復始。 結合十字路口交通燈的路況畫出模擬圖如圖2所示。圖2 十字路口交通燈路況模擬圖根據(jù)交通燈的實際控制情況，可得出其流程圖如圖3所示。 圖3 交通燈控制流程圖第三章 可編程控制器程序設計根據(jù)對交通指揮信號燈系統(tǒng)控制要求分析，系統(tǒng)采用自動控制方式，輸入有系統(tǒng)開啟與停止按鈕信號；輸出有東西方向、南北方向各兩組指示信號。甲模擬東西向車輛行駛狀況；乙模擬南北向車輛行駛狀況由此可知，該系統(tǒng)所需的輸入點數(shù)為1，輸出點數(shù)為8，全部是開關量，則I//O分配如表1所示。 PLC的外部接線圖 如表1所示。輸入K1X0輸出南北G南北Y南北R東西G東西Y東西R甲乙Y0Y1Y2Y3Y4Y5Y7Y6 表1 輸入/輸出接線列表 PLC外部接線原理圖根據(jù)上述I/O表可知，I/O所需點數(shù)只有9點，故選用FX2N48MR微型PLC即可。則PLC外部輸入輸出的信號接線如圖4所示?！瑿OM5…@Y2南北GCOM0X0乙燈甲燈東西R東西Y東西G南北RY7Y6Y5Y4Y3Y1Y0COM1南北YSB圖4 PLC外部接線原理圖根據(jù)對交通信號燈的控制要求以及PLC控制系統(tǒng)的I/O分配的定義，可對PLC進行控制程序的設計，其梯形圖如圖圖6所示。圖5 程序梯形圖圖6 程序梯形圖下面對所設計的梯形圖作幾點說明： 當啟動開關K1合上時，X000觸點接通，Y002得電，南北紅燈亮；同時Y002的動合觸點閉合，Y003線圈得電，東西綠燈亮。1秒后，T12的動合觸點閉合，Y007線圈得電，模擬東西向行駛車的燈亮。維持到5秒，T6的動合觸點接通，從而使東西綠燈閃爍。又過3秒，T7的動斷觸點斷開，Y003線圈失電，東西綠燈滅；此時T7的動合觸點閉合、T10的動斷觸點斷開，Y004線圈得電，東西黃燈亮，Y007線圈失電，模擬東西向行駛
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