基于s7-200的雙交通燈聯(lián)動(dòng)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)畢業(yè)設(shè)計(jì)(編輯修改稿)
2025-08-15 11:21 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 ≥熔體的額定電流 被保護(hù)的工作電壓 ≤熔斷器的電壓 本論文中選擇 正泰 RT1832 型號(hào)的 熔斷器。 電源部分 根據(jù) 處理器芯片 的每個(gè) 型號(hào)， 西門子 廠家 會(huì)對(duì)應(yīng)型號(hào) 提供 120V、 240V兩種電源類型 ， 輸入接口電路 有 AC 和 DC 兩種。 而 輸出接口電路 是 交流繼洛陽理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 11 電器輸出 、 直流晶體管輸出 ， S7200 系列的 CPU PLC 能夠提供出 五個(gè) 各種類型 的 10 種基本單元供 人們 選用 ， 它的參數(shù)在下面的 表 23 所示 : 表 23 S7200 系列 CPU 的電源 型號(hào) 電源／輸入／輸出類型 主機(jī) I/O 點(diǎn) 數(shù) CPU221 DC/DC/DC 6 輸入／ 4 輸出 AC/DC/繼電器 CPU222 DC/DC/DC 8 輸入／ 6 輸出 AC/DC/繼電器 CPU224 DC/DC/DC 14 輸入 /10 輸出 AC/DC/繼電器 AC/DC/繼電器 CPU226 DC/DC/DC 24 輸入 /16 輸出 AC/DC/繼電器 CPU22XM DC/DC/DC 24 輸入 /16 輸出 AC/DC/繼電器 根據(jù) 本控制的 要求， 我 選用的是西門子 S7200 系列的 PLC， 其 主機(jī) 型號(hào)為 CPU226， 而 我 根據(jù) CPU 型號(hào) 會(huì) 選擇與其相匹配的開關(guān)電源，在 上面的表中， 24VDC 表示電源 大小和 輸入類型晶體管型。 24VDC 繼電器表示電源類型為 24V 輸出類型為繼電器型 ， S7200 CPU226DC 的控制器 一共需要四個(gè) 24V 電源， PLC 的 供電電源、 2 個(gè)輸入電源、 1 個(gè)輸出電源。 交通燈的選型 當(dāng)今社會(huì)各種類型的路燈出現(xiàn)在市場上，因 考慮到各種類似斷電可能會(huì)引發(fā)城市交通的突發(fā)情況，選擇一個(gè)有備用電源的交通燈是有必要的，經(jīng)過多方面考察和比較，我選擇了如下的交通燈。 產(chǎn)品名稱： 300 型 WMJD3004RYG（四面移 動(dòng)紅綠燈型號(hào)） 這是一款可靠性非常高的紅綠燈，就算是在氣候潮濕的南方，也能夠可靠的正常工作，碰到停電或者線路故障，更是能依靠備用電源繼續(xù)工作，不用擔(dān)心交通會(huì)出現(xiàn)嚴(yán)重的事故。 定時(shí)器 洛陽理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 12 定時(shí)器是 PLC 中最常用和最基本的元器件， PLC 共用的定時(shí)器就約等于用繼電器控制系統(tǒng)中的時(shí)間中間繼電器，是用來積累時(shí)間增量元器件，定時(shí)值由 plc 系統(tǒng)控制。由于我設(shè)計(jì)的交通燈需要定時(shí)器有很高的精度，因此我會(huì)選用精度為 100ms 的定時(shí)器。了解定時(shí)器的工作原理對(duì)以后的程序設(shè)計(jì)至關(guān)重要。 S7200 系列的 PLC 為我們提供了多種類型的定時(shí)器 ：通電延時(shí)型（ TON）、有記憶的通電延時(shí)型、斷電延時(shí)型（ TOF） ，一共是256 個(gè)定時(shí)器（ T0~T255）。 在本系統(tǒng)中要用到接通延時(shí)定時(shí)器，定時(shí)器的定時(shí)精度即分辨率（ S）可分為 1ms、 10ms、 100ms 三個(gè)等級(jí)，其定時(shí)時(shí)間 T=PT S，即定時(shí)時(shí)間=設(shè)定值精度。 詳細(xì)分類方法和定時(shí)范圍見下表 24 所示。 表 24 定時(shí)器的分類和型號(hào) 定時(shí)器類型 用秒 MS 表示分表率 用秒 S 表示最大當(dāng)前值 定時(shí)器型號(hào) TONR 1ms T0， T64 10ms T1T4， T65T68 100ms T5T31， T69T95 TON,TOF 1ms T32， T96 10ms T33T36,T97T100 100ms T37T63， T101T255 設(shè)計(jì)方案 主要設(shè)計(jì)目標(biāo)：以開元大道和王城大道交叉口的兩組交通燈為例，利用西門子 PLC 協(xié)調(diào)控制兩組交通燈，保證通行順暢，具有手動(dòng)和自動(dòng)控制功能，參數(shù)修改方便，并實(shí)現(xiàn)各種保護(hù)功能?？刂瓶驁D如下圖 所示 。 方案一，根據(jù)十字路口的車輛多少來設(shè)置路口交通 燈的時(shí)間長短，此方案能簡單有效的讓各個(gè)路口的車輛依次排隊(duì)通過，尤其是在城市的工作高峰期，能快速的分析和判斷各個(gè)路口的交通流量，此方案設(shè)計(jì)容易，系統(tǒng)要求性高；但是也存在有一定的缺點(diǎn)，受外界因素的影響，因?yàn)橐笥?jì)洛陽理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 13 算機(jī)分析交換數(shù)據(jù)，需要對(duì)系統(tǒng)的反應(yīng)能力高，但是目前國內(nèi)的經(jīng)濟(jì)狀況和環(huán)境因素，還不能滿足要求。 方案二，根據(jù)時(shí)間模糊的測出各個(gè)路口的候車量來確定各個(gè)路口的優(yōu)先通行，這個(gè)方案能能模糊的分析出交通路口的堵車流量，把車、人、路這三個(gè)關(guān)系 調(diào)整到更好的運(yùn)行狀態(tài)。 根據(jù)上面兩個(gè)方案和我的實(shí)地觀察，道路交通的穩(wěn)定性才是 應(yīng)該需要考慮的，畢竟安全性占第一要素。另外要有技術(shù)，因?yàn)橐紤]到維修和改造，因此我選擇第二個(gè)方案。第二個(gè)方案有較好的穩(wěn)定性和經(jīng)濟(jì)投入性不高而且執(zhí)行條件又非常的簡單，此方案能滿足現(xiàn)在的要求，具有較高的實(shí)用價(jià)值。 P L C啟 動(dòng) |停 止開 關(guān)工 作 電 源交 通 燈 定 時(shí) 器 圖 控制框圖洛陽理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 14 第 3 章 硬件設(shè)計(jì) 可編程控制器概述 PLC 的定義 PLC 是一種專門為在工業(yè)環(huán)境下應(yīng)用而設(shè)計(jì)的數(shù)字運(yùn)算操作的電子裝置。它可以使用存儲(chǔ)器，在其內(nèi)部存儲(chǔ)器中用于執(zhí)行的邏輯運(yùn) 算，算術(shù)指令序列，計(jì)時(shí)，計(jì)數(shù)和諸如操作的算術(shù)運(yùn)算，可以是數(shù)字或模擬輸入和輸出，控制所有類型的機(jī)械或生產(chǎn)過程進(jìn)行編程。 PLC 及相關(guān)外圍設(shè)備應(yīng)易于與工業(yè)控制系統(tǒng)形成一個(gè)整體，易于擴(kuò)展其功能和設(shè)計(jì)原則。 PLC 的特點(diǎn) PLC 具有 繼電接觸器控制的優(yōu)點(diǎn) 以 及 結(jié)合 計(jì)算機(jī)靈 巧 、方便的特點(diǎn)而設(shè)計(jì)發(fā)展 而來 的 ,就這點(diǎn)優(yōu)勢是其他的 控制器所無法 比擬的 。 1) 可靠性高，抗干擾能力強(qiáng) 2）通用性高，易使用 3) 采用大小模塊化，組合快捷 4) 編程語言容易學(xué)習(xí)和掌握 5) 各個(gè)設(shè)計(jì)的循環(huán)周期短 6) 對(duì)生產(chǎn)工藝的適應(yīng)性要 求不高 7) 安裝方便、調(diào)試簡單、維護(hù)容易 8) 小體積、重量小、低功耗 PLC 基本組成 PLC 由中央處理器、存儲(chǔ)器、輸入 /輸出單元、電源和編程器等幾部分組成，其結(jié)構(gòu)如下圖 31。 洛陽理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 15 電源系統(tǒng)程序用戶程序輸入模塊輸出模塊RAM 人機(jī)接口CPU 圖 31PLC 系統(tǒng)的基本組成 PLC 的結(jié)構(gòu)及基本工作原理 PLC 的結(jié)構(gòu)圖如下圖 32 所示 主機(jī)電源微處理器 ( C PU )運(yùn)算器控制器輸入單元存儲(chǔ)器E PR O M( 系統(tǒng)程序 )R A M( 用戶程序 )外設(shè)I / O接口I / O擴(kuò)展接口用戶輸入設(shè)備輸出單元用戶輸出設(shè)備I / O擴(kuò)展接口PL C 或 上 位 計(jì) 算 機(jī)圖 形 監(jiān) 控 系 統(tǒng)E PR O M 寫入器打印機(jī)盒式磁帶機(jī)編程器外部設(shè)備 圖 32PLC 的結(jié)構(gòu)圖 PLC 是一種存儲(chǔ)程序的控制器。 人們會(huì)先把程序編程好然后將程序錄
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