【正文】 PLC traffic control Automation 目錄 III 摘要 .................................................................................................................................................. I Abstract ...........................................................................................................................................II 第 1 章 緒論 ................................................................................................................................... 1 ..................................................................... 1 ................................................................ 1 ................................................................ 2 第 2 章 可 編程程序控制器（ PLC） ............................................................................................ 3 PLC概述 ..................................................................... 3 PLC的發(fā)展歷程 ............................................................................................................ 3 PLC的發(fā)展趨勢 ............................................................................................................ 4 PLC的應(yīng)用 ................................................................................................................... 5 PLC的硬件結(jié)構(gòu) ............................................................... 6 PLC的工作原理 ............................................................... 7 ..................................................................... 8 第 3 章 系統(tǒng)設(shè)計 ........................................................................................................................... 8 ..................................................................... 8 .............................................................. 9 .................................................................... 12 PLC的選型 .............................................................................................................. 12 PLC的 地址分配 ....................................................................................................... 13 PLC的接線形式 ....................................................................................................... 14 系統(tǒng)程序設(shè)計 ................................................................ 15 系統(tǒng)的梯形圖 ............................................................................................................ 15 語句表 ....................................................................................................................... 19 系統(tǒng)程序分析 ............................................................................................................ 20 本章小結(jié) .................................................................... 21 第 4 章 系統(tǒng)檢測與調(diào)試 ............................................................................................................. 21 .................................................................. 21 .................................................................... 22 結(jié)論 ............................................................................................................................................... 22 致謝 ............................................................................................................................................... 23 參考文獻 ....................................................................................................................................... 24 附錄１ S7200PLC 的 CPU 的 I/O 規(guī)范 .................................................................................... 25 附錄２ S7200PLC 的 CPU 的輸入規(guī)范 ................................................................................... 26 附錄３ S7200PLC 的 CPU 的輸出規(guī)范 ................................................................................... 27 1 第 1 章 緒論 課題 背景 1858 年，在英國倫敦主要街頭安裝了以燃煤氣為光源的紅，藍兩色的機械扳手式信號燈，用以指揮馬車通行。 1868 年，英國機械工程師納伊特在倫敦威斯敏斯特區(qū)的議會大廈前的廣場上，安裝了世界上最早的煤氣紅綠燈。 1869 年 1 月 2 日，煤氣 燈爆炸，使警察受傷，遂被取消。這種紅綠燈由紅綠黃三色圓形的投光器組成，安裝在紐約市 5 號大街的一座高塔上。 1918 年，又出現(xiàn)了帶控制的紅綠燈和紅外線紅綠燈。紅外線紅綠燈當(dāng)行人踏上對壓力敏感的路面時，它就能察覺到有人要過馬路。信號燈的出現(xiàn)，使交通得以有效管制，對于疏導(dǎo)交通流量、提高道路通行能力，減少交通事故有明顯效果。綠燈是通行信號，面對綠燈的車輛可以直行，左轉(zhuǎn)彎和右轉(zhuǎn)彎，除非另一種標(biāo)志禁止某一種轉(zhuǎn)向。紅燈是禁行信號，面對紅燈的車輛必須在交叉路口的停車線后停車。 研究目的和意義 在十字路口設(shè)置交通燈可以對交通進行有效的疏通，并為交通參與者的安全提供了強有力的保障。如何改善交通燈控制系統(tǒng)，使其適應(yīng)現(xiàn)在的交通狀況，成為研究的課題。然而，實際上車輛流量的變化往往是不確定的，有的路口在不同的時段甚至可能產(chǎn)生很大的差異。這種流量變化的偶然性是無法建立準(zhǔn)確模型的，統(tǒng)計的方法已不能適應(yīng)迅猛發(fā)展的交通現(xiàn)狀，更為現(xiàn)實的需要是能有一種能夠根據(jù)流量變化情況自適應(yīng)控制的交通燈。由于十字路口不同時刻車輛的流量是復(fù)雜的、隨機的和不確定的，采用固定時間的控制方法，經(jīng)常造成道路有效利用時間的浪費，出現(xiàn)空等現(xiàn)象，影響了道路的暢通。另外隨著眾 2 多高科技技術(shù)在日常生活的普遍應(yīng)用，城市空中各種電磁干擾日益嚴(yán)重，為保證交通控制的可靠、穩(wěn)定，選擇了能夠在惡劣的電磁干擾環(huán)境下正常工作的 PLC 是必要的。 可編程控制器交通燈 控制 系統(tǒng) 集 成 自動控制技術(shù)、計量技術(shù)、新傳感器技術(shù)、計算機管理技術(shù)于一體的機電一體化產(chǎn)品；充分利用計算機技術(shù)對生產(chǎn)過程進行集中監(jiān)視、控制管理和分散控制；充分吸收了分散式控制系統(tǒng)和集中控制系統(tǒng)的優(yōu)點，采用標(biāo)準(zhǔn)化、模塊化、系統(tǒng)化設(shè)計，配置靈活、組態(tài)方便。 近年來 PLC 的性能價格比有較大幅度的提高，使得實 際應(yīng)用成為可能。 西門子 PLC 有小型化、高速度、高性能等特點，是 S7200 系列中最高檔次的超小型程序裝置。本系統(tǒng)就是應(yīng)用可編程序控制器 (PLC)對十字路口交通控制燈實現(xiàn)控制。 第二章，敘述了 可編程程序控制器 的產(chǎn)生、發(fā)展、應(yīng)用的歷程，通過論述 可編程程序控制器 的各種優(yōu)點、 卓越性能、 結(jié)構(gòu)、原理，有一個感性的 總體 認(rèn)識。 第四章，通過對系統(tǒng)的調(diào)試和檢測，再進行系統(tǒng) 性 梳理，將隱藏的不足之處加以修正和完善，確保系統(tǒng)能順利運行。可編程序控制器是隨著技 術(shù)的進步與現(xiàn)代社會生產(chǎn)方式的轉(zhuǎn)變，為適應(yīng)多品種 .小批量生產(chǎn)的需要，生產(chǎn) .發(fā)展起來的一種新型的工業(yè)控制裝置。有人將它與數(shù)控技術(shù)、 CAD/CAM 技術(shù)工業(yè)機械人技術(shù)并稱為現(xiàn)代工業(yè)自動化技術(shù)的四大支柱。隨著全球一體化經(jīng)濟的發(fā)展，努力發(fā)展可編程序控制器在我國的大規(guī)模應(yīng)用，形成具有自主知識產(chǎn)權(quán)的可編程序控制器技術(shù)，應(yīng)該是廣大技術(shù)人員努力的方向。但是電器控制系統(tǒng)存在體積大、可靠性低、查找和排除故障困難等缺點，特別是其接線復(fù)雜、不易更改，對生產(chǎn)工藝變化的適應(yīng)性差。于是就設(shè)想將計算機功能強大、靈活、通用性好等優(yōu)點與電器控制系統(tǒng)簡單易懂、價格便宜等優(yōu)點結(jié)合起來，制成一種通用控制裝置，而且這種裝置采用面向控制過程、面向問題的 “自然語言 ”進行編程，使不熟悉計算機的人也能很快掌握使用。從此這項技術(shù)迅速發(fā)展起來。隨著 微電子 技術(shù)和計算機技術(shù)的發(fā)展， 20 世紀(jì) 70 年代中期微處理器技術(shù)應(yīng)用到 PLC 中，使 PLC 不僅具有邏輯控制功能，還增加了算術(shù)運算、數(shù)據(jù)傳送和數(shù)據(jù)處理等功能。 PLC 不僅控制功能增強，同時可靠性提高，功耗、體積減小，成本降低，編程和故障檢測更加靈活方便，而且具有通信和聯(lián)網(wǎng)、數(shù)據(jù)處理和圖象顯示等功能，使 PLC 真正成為具有邏輯控制、過程控制、運動控制、數(shù)據(jù)處理、聯(lián)網(wǎng)通信等功能的名符其實的多功能控制器。在這一階段，由于 PLC 剛誕生，各種類型的順序控制器不斷出現(xiàn)（如邏輯電路型、 1 位機型、通用計算機型、單板機型等），但迅速被淘汰。 PLC 的原理、結(jié)構(gòu)、軟件、硬件趨向統(tǒng)一與成熟， PLC 的應(yīng)用領(lǐng)域由最初的小范圍、有選擇使用、逐步向機床、生產(chǎn)線擴展。在這一階段， PLC 的生產(chǎn)規(guī)模日益擴大，價格不斷下降， PLC 被迅速普及。 PLC 的應(yīng)用范圍開始向順序控制的全部領(lǐng)域擴展。 1990— 2021 年