【正文】 使用授權(quán)說明 本人完全了解 大學(xué)關(guān)于收集、保存、使用畢業(yè)設(shè)計（論文）的規(guī)定，即：按照學(xué)校要求提交畢業(yè)設(shè)計（論文）的印刷本和電子版本；學(xué)校有權(quán)保存畢業(yè)設(shè)計（論文）的印刷本和電子版，并提供目錄檢索與閱覽服務(wù)；學(xué)?？梢圆捎糜坝?、縮印、數(shù)字化或其它復(fù)制手段保存論文；在不以贏利為目的前提下，學(xué)?？梢怨颊撐牡牟糠只蛉績?nèi)容。除了文中特別加以標(biāo)注引用的內(nèi)容外，本論文不包含任何其他個人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫的成果作品。本人完全意識到本聲明的法律后果由本人承擔(dān)。本人授權(quán) 大學(xué)可以將本學(xué)位論文的全部或部分內(nèi)容編入有關(guān)數(shù)據(jù)庫進(jìn)行檢索，可以采用影印、縮印或掃描等復(fù)制手段保存和匯編本學(xué)位論文。 作者簽名： 日期： 年 月 日 導(dǎo)師簽名： 日期： 年 月 日 注 意 事 項 （論文）的內(nèi)容包括： 1）封面（按教務(wù)處制定的標(biāo)準(zhǔn)封面格式制作） 2）原創(chuàng)性聲明 3）中文摘要（ 300 字左右）、關(guān)鍵詞 4）外文摘要、關(guān)鍵詞 5）目次頁（附件不統(tǒng)一編入） 6）論文主體部分：引言（或緒論）、正文、結(jié)論 7）參考文獻(xiàn) 8）致謝 9）附錄（對論文支持必要時） ：理工類設(shè)計（論文）正文字?jǐn)?shù)不少于 1萬字（不包括圖紙、程序清單等），文科類論文正文字?jǐn)?shù)不少于 萬字。 、圖表要求： 1）文字通順，語言流暢，書寫字跡工整，打印字體及大小符合要求，無錯別字，不準(zhǔn)請他人代寫 2）工程設(shè)計類題目的圖紙，要求部分用尺規(guī)繪制，部分用計算機(jī)繪 制，所有圖紙應(yīng)符合國家技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范。大部分城市的交通出現(xiàn)了超負(fù)荷運行的情況，所以交通阻塞問題已經(jīng)成為交通管理部門需要解決的重要問題之一。 隨著電氣工業(yè)及計算機(jī)科技的發(fā)展，越來越多的中小設(shè)備開始采用 PLC進(jìn)行控制， PLC以其結(jié)構(gòu)簡單、編程方便、可靠性高等優(yōu)點在我國得到了廣泛的應(yīng)用。 本文介紹了利用西門子系列 PLC在十字路口交通信號燈控制系統(tǒng)設(shè)計中的應(yīng)用 ,闡述了系統(tǒng)控制方案。同時根 據(jù)十字路口交通信號燈控制系統(tǒng)總體控制要求和特點 ,確定 PLC 的輸入輸出分配 ,并進(jìn)行現(xiàn)場調(diào)試 . 【 關(guān)鍵字 】 PLC 十字路口交通信號燈控制系統(tǒng) 梯形圖 Abstract In recent years, the urban traffic congestion phenomenon occur frequently, causing frequent traffic accidents, the driver serious violations and traffic order problem. Most of the city traffic in the overload operation, so the traffic jam has already bee the important problems traffic administrative department need to solve. How to adopt the appropriate control method, relieve the main road, make good use of urban expressway and solve the urban traffic congestion phenomenon, at present the most effective solution is to use the traffic signal control system, so improve the city traffic lights control system is an important thing. With the development of electric industry and puter technology, more and more small mediumsized equipment adopted PLC control, which with its advantages of simple structure, convenient programming and high reliability has been widely used in our country. Among them, PLC plays an important role in the traffic signal control. This paper describes the overall control using Siemens Series PLC control system for traffic lights. Describes the control scheme. In this paper, produced by the German pany Siemens S7200 PLC as the core controllertype intersection traffic signal control system design. And design a system configuration diagram of the program instructions, and input and output terminals of the ladder allocation scheme. While the overall control system based on intersection traffic signal control requirements and characteristics, determine the PLC input and output distribution and onsite missioning. ） 【Keywords】 PLC Traffic Signal Control System Ladder Diagram 目錄 一、 PLC 概述 6 PLC 的應(yīng)用領(lǐng)域 8 電磁繼電器基本結(jié)構(gòu)及工作原理 8 用觸點和線圈實現(xiàn)邏輯運算 8 PLC 的操作模式 9 PLC 的輸入 /輸出滯后時間 9 五、 PLC 編程語言 12 S7200 的控制程序 12 S7200 指令系統(tǒng) 12 觸點指令 13 輸出指令與其它指令 15 定時器與計數(shù)器指令 15 計數(shù)器指令 17 模型介紹及控制過程分析 18 順序功能圖 21 八、項目開發(fā)總結(jié) 22 九、 參考文獻(xiàn) PLC的應(yīng)用面廣、功能強(qiáng)大、使用方便，已經(jīng)廣泛的應(yīng)用在各種機(jī)械設(shè)備和生產(chǎn)過程的自動控制系統(tǒng)中，是其他計算控制設(shè)備無法比擬的。它采用可編程序的存儲器，用來在其 內(nèi)部存儲執(zhí)行邏輯運算、順序控制、定時、計數(shù)和算術(shù)運算等操作的指令，并通過數(shù)字式、模擬式的輸入和輸出，控制各種類型的機(jī)械或生產(chǎn)過程。從上述定義可以看出， PLC是一種用程序來改變控制功能的工業(yè)控制計算機(jī)，除了能夠完成各種各樣的控制功能外，還有與其它計算機(jī)智能設(shè)備通信聯(lián)網(wǎng)的功能。 S7200以其極高的性能價格比，在我過占有很大的市場份額。組成模塊示意圖如圖 1所示。它采用周期性循環(huán)掃描、分時操作的工作方式，不斷地采集輸入信號，執(zhí)行用戶程序，刷新系統(tǒng)輸出。 ② 程序執(zhí)行 逐條讀入和解釋用戶程序，產(chǎn)生相應(yīng)的控制信號去控制有關(guān)的電路，完成數(shù)據(jù)的存取、傳送和處理工作，并根據(jù)運算結(jié)果更新各有關(guān)寄存器的內(nèi)容。 CPU模塊中存儲器的作用：存儲系統(tǒng)程序、用戶程序和各種數(shù)據(jù)。 輸入采樣 程序執(zhí) 行 輸出刷新 系統(tǒng)程序相當(dāng)于個人計算機(jī)的操作系統(tǒng)，它使 PLC具有基本 的智能，能夠完成 PLC設(shè)計者規(guī)定的各項工作。 用戶程序由用戶設(shè)計，它決定了 PLC的輸入信號與輸出信號之間的具體關(guān)系。 存儲器的分類：按用途分類，可分為系統(tǒng)程序存儲器和用戶程序存貯器。存儲用戶程序時，需后備電池。 ③ E2PROM：可電擦除可編程只讀存儲器，非易失性，斷電保持，寫入時間比RAM 慢，多用來存儲用戶程序和需長時間保存的重要數(shù)據(jù)。信號擦除需用紫外燈照射數(shù)小時，使用不方便，趨于淘汰。 PLC通過 I/O模塊與工業(yè)生產(chǎn)過程現(xiàn)場聯(lián)系。 PLC 通過輸入模塊檢測被控對象或被控生產(chǎn)過程的各種參數(shù)，以這些現(xiàn)場數(shù)據(jù)作為 PLC 對被控對象進(jìn)行控制的信息依據(jù)。 ① 開關(guān)量輸入模塊用來接收從按鈕、選擇開關(guān)、限位開關(guān)、接近開關(guān)、光電開關(guān)、壓力繼電器等來的開關(guān)量輸入信號。圖 3為開關(guān)量輸入模塊電路： 模擬量 I/O模塊 傳遞信號 I/O模塊分類 數(shù)字量 I/O模塊 I/O模塊的三大作用 電平變換 特殊 I/O模塊 噪聲隔離 圖 3 開關(guān)量輸入模塊電路 示意圖 輸入電路中有 RC 濾波電路，以防止由于輸入觸點抖動或外部干擾脈沖引起錯誤的輸入信號。 PLC輸入模塊按工作也可分為開關(guān)量輸出模塊和模擬輸出模塊 。 ② 模擬量輸出模塊用來控制調(diào)節(jié)閥、變頻器等執(zhí)行機(jī)構(gòu)。 外部設(shè)備傳感器和執(zhí)行機(jī)構(gòu)所需信號電平多種多樣（如 DC24V或AC220V/380V），而 PLC中 CPU模塊處理的信息只能是標(biāo)準(zhǔn)數(shù)字信號電平（ 5V工作電壓），所以 I/O模塊需實現(xiàn)這種轉(zhuǎn) 換。 常用噪聲隔離措施： ① I/O回路濾波電路去除干擾信號 ② I/O回路光電耦合器傳遞信號，去除干擾 ③ I/O回路繼電器傳遞信號，回路物理隔離 編程器 （ 1） 編程器的作用 用它來生成用戶程序 ；編輯、檢查、修改、調(diào)試用戶程序；監(jiān)視用戶程序執(zhí) 行情況。 專用圖形編程器：支持指令及圖形編程，功能較強(qiáng)，通用性差，價貴。 電源模塊 PLC使用 AC220V或 DC24V電源。小型 PLC可以為輸入電流或外部電子傳感器提供 DC24V直流電源。 三、 PLC的特點及應(yīng)用領(lǐng)域 PLC的特點 （ 1）編程方法簡單易學(xué) 程序結(jié)構(gòu)使用企業(yè)中電氣技術(shù)人員熟悉并易于掌握的梯形圖語言。 （ 2）功能強(qiáng)、性價比高 一臺小型 PLC內(nèi)部有成百上千個可供用戶使用 的編程元件（如存儲器、定時器、計數(shù)器等），有很強(qiáng)的功能，可以實現(xiàn)非常復(fù)雜的控制功能。 PLC可以通過通信聯(lián)網(wǎng)，組成 DCS集散控制系統(tǒng)，實現(xiàn)分散控制，集中管理。用戶不必自己設(shè)計制作硬件裝置，只需確定 PLC的硬件配置和設(shè)計外部接線圖即可。 PLC有較強(qiáng)的帶負(fù)載能力，可以直接驅(qū)動一般的電磁閥和小型交流接觸器。 （ 4）可靠性高，抗干擾能力強(qiáng) 可靠性是自動控制系統(tǒng)穩(wěn)定工作的重要指標(biāo)。 傳統(tǒng)的繼電器控制系統(tǒng)使用了大量的中間繼電器、時間繼電器。 PLC用軟件代替了繼電器系統(tǒng)中容易出現(xiàn)故障的大量觸點和接線，外部僅剩下輸入和輸出相關(guān)的少量硬件元件，接線大量減少，因觸點接觸不良的故障大為減少。 大多數(shù) PLC用戶程序采用順序控制設(shè)計法設(shè)計，編程方法規(guī)律性強(qiáng)，容易掌握，程序設(shè)計時間較繼電器控制系統(tǒng)設(shè)計短。 （ 6）維修工作量少、維修方便 PLC故障率低，且有完善的自診斷和顯示功能，發(fā)生故障時可以根據(jù) PLC的發(fā)光二極管或 編程設(shè)備提供的信息快速查明故障點及其原因，用更換模塊的方法可 以迅速排除故障。 PLC的應(yīng)用領(lǐng)域 （ 1）數(shù)字量邏輯控制 這是 PLC最基本最廣泛的應(yīng)用?？梢杂糜趩闻_設(shè)備，也可用于自動生產(chǎn)線，還可用于民用或家庭場合。 （ 3）閉環(huán)過程控制 通過 PLC的模擬量 A/D、 D/A模塊，可以完成模擬量和數(shù)字量之間的相互轉(zhuǎn)換，實現(xiàn)對溫度、壓力、流量等連續(xù)變化的模擬量的 PID（比例－積分－微分）閉環(huán)過程控制。 （ 4）數(shù)據(jù)處理 現(xiàn)代 PLC具有數(shù)學(xué)運算、數(shù)據(jù)傳輸、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換、排序、查表等功能，可能實現(xiàn)數(shù)據(jù)采集、分析和處理，大大增強(qiáng)了 PLC自動控制系統(tǒng)的功