基于plc智能交通燈的控制畢業(yè)論文(編輯修改稿)
2025-09-06 14:37 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 符號和表達方式與繼電器電路原理圖相似，梯形圖語言形象直觀，易學(xué)易懂，熟悉繼電器電路圖和單片機的電氣技術(shù)人員只要花幾天時間就可以熟悉梯形圖語言，并用來編制用戶程序。梯形圖語言實際上是一種面向用戶的一種高級語言，可編程序控制器在執(zhí)行梯形圖的程序時，用解釋程序?qū)⑺胺g”成匯編語言后再去執(zhí)行。 維修工作量少，維修方便PLC的故障率很低，且有完善的自診斷和顯示功能。PLC或外部的輸入裝置和執(zhí)行機構(gòu)發(fā)生故障時，可以根據(jù)PLC上的發(fā)光二極管或編程器提供的住處迅速的查明故障的原因，用更換模塊的方法可以迅速地排除故障。這些都是繼電器和單片機無法比擬的。 體積小，能耗低對于復(fù)雜的控制系統(tǒng)，使用PLC后，可以減少大量的中間繼電器和時間繼電器，小型PLC的體積相當(dāng)于幾個繼電器大小，因此可將開關(guān)柜的體積縮小到原來的確1/21/10。PLC的配線比繼電器控制系統(tǒng)的配線要少得多，故可以省下大量的配線和附件，減少大量的安裝接線工時，可以減少大量費用。將PLC用于對交通信號燈的控制，主要是考慮其具有對使用環(huán)境適應(yīng)性強的特性，同時其內(nèi)部定時器資源十分豐富，可對目前普遍使用的“漸進式”信號燈進行精確控制，特別對多岔路口的控制可方便的實現(xiàn)。目前大多品牌的PLC內(nèi)部均配有實時時鐘，通過編程控制可對信號燈實施全天候無人化管理。由于PLC本身具有通訊聯(lián)網(wǎng)功能，將同一條道路上的信號燈組成一局域網(wǎng)進行統(tǒng)一調(diào)度管理，可縮短車輛通行等候時間，實現(xiàn)科學(xué)化管理。綜合以上優(yōu)點，所以，本設(shè)計采用可編程序控制器控制系統(tǒng)。 3系統(tǒng)硬件設(shè)計 系統(tǒng)的組成框圖 交通燈控制系統(tǒng) 交通燈的控制過程信號燈受啟動及停止按鈕的控制，當(dāng)按下啟動按鈕時，信號燈系統(tǒng)開始工作，并周而復(fù)始地循環(huán)工作，當(dāng)按下停止按鈕時，系統(tǒng)將停止在初始狀態(tài)，所有信號燈都熄滅。，在東西南北兩個方向均安裝信號燈，兩個方向各6個燈，分為三個方向紅、黃、綠三種顏色?？刂埔螅耗媳敝鞲傻?左轉(zhuǎn)綠 10S 直行綠 30S 綠閃3S 黃2S 紅 45S 右行紅10S 綠 78S東西人行道 綠 27S 綠閃3S 紅60S東西主干道 紅 45S右行紅10S 綠 78S左轉(zhuǎn)綠 10S 直行綠 30S 綠閃3S 黃2S南北人行道 紅60S 綠27S 綠閃3S正常循環(huán)控制方式交通燈變化順序表（單循環(huán)周期90秒）（1）南北向（列）和東西向（行）主干道均設(shè)有左行綠燈10S，直行綠燈30S，綠燈閃亮3S，黃燈2S和紅燈45S。當(dāng)南北主干道紅燈點亮?xí)r，東西主干道應(yīng)依次點亮左行綠燈，直行綠燈，綠燈閃亮和黃燈；反之，當(dāng)東西主干道紅燈點亮?xí)r，南北主干道依次點亮左行綠燈，直行綠燈，綠燈閃亮和黃燈。（2）南北向和東西向人行道均設(shè)有通行綠燈和禁行紅燈。南北人行道通行綠燈應(yīng)在南北向主干道直行綠燈點亮3S后才允許點亮，然后接3S綠閃，其他時間為紅燈；同樣，東西人行道通行綠燈于東西向主干道直行綠燈點亮3S后才允許點亮，然后接3S綠閃，其它時間為紅燈。急車強通控制方式（1）急車強通信號受急車強通開關(guān)控制。無急車時，按正常循環(huán)時序控制，有急車來時，將急車強通開關(guān)接通，不管原來信號狀態(tài)如何，一律強制讓急車來車方向的綠燈亮，直到急車通過為止，將急車強通開關(guān)斷開，信號的狀態(tài)立即轉(zhuǎn)為急車放行方向的綠燈閃亮3次。隨后按正常時序控制。（2）急車強通信號只能響應(yīng)一路方向的來車，若兩個方向先后來急車，則響應(yīng)先來的一方，隨后再響應(yīng)另一方。 交通燈示意圖 PLC的選型根據(jù)設(shè)計要求，本設(shè)計共需要I/O點數(shù)為4輸入/22輸出。 輸入點數(shù)分配序號輸入信號名稱電氣符號1啟動按鈕SB12停止按鈕SB23急車強通按鈕1SB34急車強通按鈕2SB4 輸出點數(shù)分配 序號輸出信號名稱電氣符號1南北左轉(zhuǎn)綠HL22南北左轉(zhuǎn)黃HL113南北左轉(zhuǎn)紅HL134東西左轉(zhuǎn)綠HL165東西左轉(zhuǎn)黃HL196東西左轉(zhuǎn)紅HL67南北直行綠HL98南北直行黃HL149南北直行紅HL310東西直行綠HL1811東西直行黃HL2212東西直行紅HL713南北右行綠HL1014南北右行黃HL2115南北右行紅HL416東西右行綠HL817東西右行黃HL1518東西右行紅HL1719南北人行綠HL1220南北人行紅HL521東西人行綠HL122東西人行紅HL20。對于這種中小型自動控制中，應(yīng)用德國西門子公司生產(chǎn)的S7200系列PLC無疑是十分明智的選擇。在主機模塊中，常用的主機有CPU222，CPU224，CPU226三種。方案一：若選擇CPU222作為主機，由于CPU222有8輸入/6輸出，與此設(shè)計的4輸入/22輸出相差16點數(shù)字量輸出。還需要擴展16點數(shù)字量輸出。方案二：若選擇CPU224作為主機，仍然缺少8點數(shù)字量輸出，和前者相比，CPU224的存儲容量增大了一倍，它可以有7個擴展模塊，并且有內(nèi)置時鐘，有更強的模擬量和高速計數(shù)處理能力。是使用的相對較多的S7200產(chǎn)品。方案三：如果選用CPU226作為主機，CPU226主機為24輸入/16輸出，與4輸入/22輸出較為接近，只需擴展一片8點數(shù)字量輸出的擴展模塊即可。和CPU224相比，CPU226增加了通訊口的數(shù)量，使得它的通信能力大大增強，可以用于點數(shù)較多，要求較高的小型或者中型控制系統(tǒng)。經(jīng)過價格、性能、擴展模塊的數(shù)量的比較，以及設(shè)計的要求等多方面的考慮，選擇CPU226作為主機是最合理的。L+接24VDC，M接地。 CPU226端子連接圖 擴展模塊的選擇S7200系列CPU提供一定數(shù)量的主機數(shù)字量I/O點，但在主機I/O點數(shù)不夠的情況下，就必須使用擴展模塊的I/O點。由于本設(shè)計的輸入點很少，只PLC主 EM222數(shù)字輸出8X24 VDC端子連接圖機的輸入點足以滿足要求。需要擴展6點輸出，EM222是8DC輸出，這樣擴展一個EM222就滿足系統(tǒng)要求，且比較經(jīng)濟合理，所以，選擇EM222作為輸出擴展模塊。 EM222的端子連線圖， L+接24VDC，M接地。上下兩部分其他8個端子均為數(shù)字量輸出端子。 擴展模塊與主機的連接形式主機和擴展模塊上均有一個連接口，用專用的連線將兩個接線口連通即可。
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