【文章內容簡介】 部負載，用于在程序設計中處理邏輯控制任務，下文出現的 M 也是作為輔助繼電器。 SS M 0 . 1 M 0 . 01網 絡 1 圖 網絡 1 梯形圖 （ 2）上升沿脈沖觸發(fā)的狀態(tài) 網絡 2 是在按動 瞬間，常開觸電 通電，表現為高電平，此時通過上升沿脈沖使得寄存器加法指令執(zhí)行一次相加的操作，在 LAD 中， IN1+IN2=OUT，數據類型為整數，所以在雙整數相加時輸出也為整數，傳遞給 VW1，在第二次上升沿脈沖觸發(fā)時繼續(xù)在 VW1 上累加。在對 VW1 賦值的同時，在每一次上升沿脈沖產生時，輔助繼電器需要進行處理，將 和 置位，其他輔助觸點均復位， 在整個梯形圖中只是起個排除干擾的作用。 湖北師范學院機電與控制工程學院 20xx 屆學士學位論文（設計） 11 網 絡 二E N OO U TA D D _ IE NI N 1I N 2+ 1V W 1V W 1SM 1 0 . 01R9M 0 . 1M 0 . 0R9S1M 2 . 0I 0 . 0P 圖 網絡 2 梯形圖 在網絡 4 中按動 瞬間，常開觸電 通電，表現為高電平，此時通過上升沿脈沖使得移位寄存器加法指令執(zhí)行一次移位的操作將 IN 的數值賦予 OUT，而在此處移位寄存器的作用是當第三次上升沿脈沖到來時將 0 值賦予 VW1，使得 VW1 中的數值一直在 0、 2 這三個數中循環(huán)變換。 網 絡 4I 0 . 0 V W 13PE NI NM O V _ WE N OO U TO V W 1 圖 網絡 4 梯形圖 （ 3）比較指令實現模式選擇 在網絡 5 和網絡 6 中，當 為置位高電平， 按下，常開觸電 閉合時，通過 VW1 中的數值與“ 1”和“ 2”相比，如果當 VW1 等于 1，此時輔助繼電器 置位高電平，其他輔助繼電器復位，定義為模式一；如果當 VW1 等于 2，此時輔助繼電器 置位高電平，其他輔助繼電器復位，定義為模式二；這兩個網絡運用比較指令實現了模式的選擇。 湖北師范學院機電與控制工程學院 20xx 屆學士學位論文（設計） 12 網 絡 5M 0 . 0 I 0 . 0SM 0 . 11M 0 . 0R1V W 1= = I1M 0 . 2R7M 1 0 . 0R1 圖 網絡 5 梯形圖（模式 1 的選擇） 網 絡 6M 0 . 0 I 0 . 0SM 2 . 11M 0 . 0R1V W 1= = I2M 2 . 2R7M 1 0 . 0R1 圖 網絡 6 梯形圖（模式 2 的選擇） （ 4）置位復位 指令控制輔助繼電器的狀態(tài) 在網絡 網絡 網絡 5 到網絡 22 這十五個網絡中均出現置位和復位指令。在網絡 網絡 網絡 5 和網絡 6 中，置位復位指令是初始化輔助繼電器的狀態(tài)，而在網絡 7 到網絡 22 中，通過與定時器的串聯，使得各個輔助繼電器在以時間軸為順序下，先后置位復位交替進行。以網絡 7 為例，當定時器 T44 計時結束， 為高電平時，湖北師范學院機電與控制工程學院 20xx 屆學士學位論文（設計） 13 又將 置位高電平，同時 復位低電平，在某個時間段時只允許有一個輔助繼電器為高電平，其余為低電平。這種輔助繼電器的置位和復位使得順序控制按照時間軸的指向各個環(huán)節(jié)一次進行。 網 絡 7M 1 . 0 T 4 4SM 0 . 11M 1 . 0R1 圖 網絡 7 梯形圖 （ 5）特殊繼電器在閃爍電路中的應用 在網絡 24 和網絡 27 中，為實現南北綠燈和東西綠燈閃爍 3S 時間的控制，用到了特殊繼電器 的作用是在 1S 的時鐘脈沖里， 閉合， 斷開，再串聯一個 T43 或 T39（定時時間為 3S）的常閉觸點，在 3S 之中閃爍電路作用， 3S 之后閃爍電路斷開不再工作。 網 絡 2 4Q 0 . 1M 0 . 5S M 0 . 5M 0 . 6M 2 . 1M 2 . 2S M 0 . 5T 4 3 M 0 . 7T 4 3M 2 . 3 圖 網絡 24 梯形圖 （ 6）輔助繼電器和定時器的結合， 循環(huán)控制的實現 在梯形圖的網絡中輔助繼電器觸點與定時器的常閉觸點的串聯，實現輔助繼電器狀湖北師范學院機電與控制工程學院 20xx 屆學士學位論文（設計） 14 態(tài)的控制，同時輔助繼電器的狀態(tài)為高電平是觸發(fā)定時器開始工作。 以網絡 網絡 18 和網絡 31 為例當 或 置位高電平觸發(fā) T37 計時， T37計時結束時常開觸點 T37 閉合，此時網絡 9 中 置位， 復位，通過這網絡 9 和網絡 31 這兩個網絡，輔助繼電器 置位高電公平的時間就是 T37 計時的時間 1S。通過這網絡 18 和網絡 31 這兩個網絡，輔助繼電器 置位高電公平的時間就是 T37計時的時間 1S。 網 絡 3 1M 0 . 1M 2 . 5I NP TT O N1 0 0 m s1 0T 3 7 圖 網絡 31 梯形圖 M 0 . 1 T 3 7SM 0 . 21M 0 . 1R1網 絡 9 圖 網絡 9 梯形圖 網 絡 1 8M 2 . 5 T 3 7SM 2 . 61M 2 . 7R1 圖 網絡 18 梯形圖 以網絡 1網絡 20 和網絡 32 為例當 或 置位高電平觸發(fā) T8 計時， T38計時結束時常開觸點 T38 閉合，此時網絡 11 中 置位， 復位，通過這網絡 11和網絡 32 這兩個網絡，輔助繼電器 T38 計時的時間 19S。通過這 網絡 20 和網絡 32 這兩個網絡，輔助繼電器 置位高電公平的時間就是 T38湖北師范學院機電與控制工程學院 20xx 屆學士學位論文（設計） 15 計時的時間 19S。 網 絡 3 2M 0 . 2M 2 . 6I NP TT O N1 0 0 m s1 9 0T 3 8 圖 網絡 32 梯形圖 網 絡 1 1M 0 . 2 T 3 8SM 0 . 31M 0 . 2R1 圖 網絡 11 梯形圖 網 絡 2 0M 2 . 6 T 3 8SM 2 . 71M 2 . 6R1 圖 網絡 20 梯形圖 通過上述六個網絡的可以得到通過輔助繼電器和定時器的配合，可以控制輔助繼電器置位高電平的時間。 （ ）置位高電平時間為 1S ， （ ）置位高電平時間為 19S， （ ）置位高電平時間為 3S， （ ）置位高電平時間為2S， （ ）置位高電平時間為 1S， （ ）置位高電平時間為 29S， （ ）置位高電平時間為 3S， （ ）置位高電平時間為 2S。 以網絡 網絡 38 為例當 或 置位高電平觸發(fā) T44 計時， T44 計時結束時，常開觸點 T44 閉合，此時網絡 7 中 置位， 復位，通過網絡 7 和網絡 38這兩個網絡，輔助繼電器 置位高電公平的時間就是 T44 計時 的時間 2S。 湖北師范學院機電與控制工程學院 20xx 屆學士學位論文（設計） 16 網 絡 3 8M 1 . 0M 2 . 4I NP TT O N1 0 0 m s2 0T 4 4 圖 網絡 38 梯形圖 網 絡 7M 1 . 0 T 4 4SM 0 . 11M 1 . 0R1 圖 網絡 37 梯形圖 通過這兩個網絡可以看出在 置位高電平，同時 復位低電平， 置位高電平，同時 復位低電平，到 置位高電平，同時 復位低電平， …… ， 置位高電平，同時 復位低電平，到 置位高電平，同時 復位低電平，這八個步驟形成一個循環(huán)。在這個循環(huán)的基礎上可以使得就交通信號燈得到循 環(huán)控制。 （ 7）輔助繼電器對輸出繼電器的邏輯控制 由于輔助繼電器本身的特點，不能直接驅動外部負載，此時我們需要用輔助繼電器處理的邏輯任務與輸出繼電器對應，通過輸出繼電器控制外部驅動。在網絡 23 到網絡30 中，在梯形圖中輔助繼電器并聯分別實現對 到 八個輸出繼電器的控制。以網絡 23 為例，把 高電平時（南北紅燈亮）的時間也就是某幾個輔助繼電器置位的時間，對這幾個輔助繼電器進行并聯，即實現對 的控制。 由上述說明中我們得到了輔助繼電器的置位高電平的時間，通過對輔助繼電器的并聯，使得在該時間 段內輸出線圈所在線路中通電得到高電平，以網絡 23 為例， （ ）置位高電平時間為 1S ， （ ）置位高電平時間為 19S， （ ）置位高電平時間為 3S， （ ）置位高電平時間為 2S，可以得到南北紅燈 工作的時間 25S。 湖北師范學院機電與控制工程學院 20xx 屆學士學位論文（設計） 17 網 絡 2 3Q 0 . 0M 0 . 1M 0 . 2M 0 . 3M 0 . 4M 2 . 5M 2 . 6M 2 . 7M 3 . 0 圖 網絡 23 梯形圖 6 交通信號燈控制系統(tǒng)運行調試 在本系統(tǒng)設計的框架完成以后就行了一系列的調試與優(yōu)化，在實驗室做了一天時間的優(yōu)化和調試。調試的內容包括，各個交通信號燈是否達到 了亮，閃爍等狀態(tài)的時間，在按下 切換的時候，切換完成工作的一瞬間是否連貫，能否能夠滿足在切換的同時解決我們想到的交通問題同時也不會影響司機旅客的心情和心理狀態(tài)，減少因為切換而導致交通違章的發(fā)生。 在調試的過程中，常常會發(fā)生的是，交通信號燈不能達到預期設想的效果，這個時候我們更多的是要利用 PLC 的優(yōu)點通過改變軟件部分來解決問題，不用重新搭建電氣控制電路。反復的修改程序，反復的實驗，同時加上計時器旳計時，盡可能地將本次設計的實際作用加強。在調試的過程還需要注意的，就是編程計算機跟 PLC 設備的通訊問題，合理 的選擇通信頻段是保證通信成功和程序下載的關鍵。 調試是一個畢業(yè)設計最關鍵的一個環(huán)節(jié)，也是把相關知識綜合在一起的環(huán)節(jié)，這個湖北師范學院機電與控制工程學院 20xx 屆學士學位論文（設計） 18 環(huán)節(jié)的成功與否，不僅僅是關系設計是否成功，也是考驗我們能否將書本知識跟實際相結合的過程。 7 總結與展望 總結 在交通信號燈的控制系統(tǒng)研究中，我們仔細得查閱了大量的資料，了解了在歷史的進程中隨著交通工具的改變對交通的管理也顯得十分重要。如何使得交通發(fā)揮出它應有的作用，如何能將交通的效率提高，如何將自動化應用于交通控制中等等，都是一系列值得長期探討的話題。而在本設計中，作為自動化方面的 學生，我們著重研究的是交通自動化，利用較為先進的自動化設備控制交通信號燈的工作，使得交通運輸的效率提高。 在基于 S7200 PLC 交通信號燈控制系統(tǒng)的設計，以西門子 PLC 作為主要控制器，通過最開始的建立交通信號燈控制系統(tǒng)的模型，根據模型設計電氣控制線路，有電氣控制新路作為硬件部分，再根據電氣控制線路定義 I/O 端口地址。緊接著完成梯形圖為主要部分的軟件編譯，并通過 PC 機將程序傳入 PLC 控制器中。 上述工作完成后我們需要做的是調試和運行，在調試和運行的過程中發(fā)現問題解決問題。并根據運行的結果，查閱和調查當地交 通信號燈工作的情況，查閱道路司機對于等候交通信號燈指示心理情況。通過查閱和調查再對交通信號燈工作時間進行調整。在調整的過程中，根據 PLC 控制器本身的優(yōu)勢只需做軟件部分的改動，以使得本設計更加完善。 當然本設計也有意猶未盡的地方，就是只注重交通信號燈的控制，對整個交通道路的交通流量和流量的統(tǒng)計這部分有所欠缺。 展望 傳統(tǒng)的定時交通燈控制與智能交通燈控制比較可知，后者的最大優(yōu)點在于減緩滯流現象，也不會出現空道占時的情形，提高了公路交通通行率，較全球定位系統(tǒng)而言成本更低，特別適合繁忙的、未立交的交通路口， 更適合于四個以上的路口，也可方便連網。應用可編程控制器 PLC 對十字路口交通信號燈進行模糊控制，其控制效果要比定周期方法的控制效果明顯，尤其適用在車輛信息量比較大的交叉路口。由于使用 PLC 作為本系統(tǒng)控制器的核心，系統(tǒng)編程簡單，利用工業(yè)以太網可以組成城市交通控制網絡動態(tài)湖北師范學院機電與控制工程學院 20xx 屆學士學位論文（設計） 19 監(jiān)控調度。操作方便，具有較好的應用推廣價值，適合目前我國交通控制與管理的現狀[23]。 同時在自動控制領域中 ,PLC 順序控制設計法是順序