基于plc的交通信號(hào)燈的控制

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1、河南工業(yè)大學(xué)ASEA培訓(xùn)中心助理自動(dòng)化系統(tǒng)工程師技能測(cè)試報(bào)告基于PLC的交通信號(hào)燈的控制目錄141、測(cè)試目的與要求32、工作原理32.1十字路口交通信號(hào)燈PLC控制系統(tǒng)的構(gòu)成32.2工作過(guò)程32.3要求32.4總體方案43、硬件電路54、軟件設(shè)計(jì)64.1控制程序流程圖64.2控制功能分析64.3梯形圖的設(shè)計(jì)75、組態(tài)界面106、調(diào)試中遇到的問(wèn)題及解決辦法136.1組態(tài)軟件腳本編輯有問(wèn)題136.2計(jì)算機(jī)無(wú)法將程序下載到PLC中137、測(cè)試結(jié)果分析148、心得體會(huì)14十字路口交通信號(hào)燈PLC控制141、測(cè)試目的與要求按照十字路口交通信號(hào)燈的控制要求，設(shè)計(jì)

2、一個(gè)組態(tài)界面，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)安全、穩(wěn)定、可靠的運(yùn)行，同時(shí)掌握PLC-200的工作原理和INTOUCH的正確使用。2、工作原理2.1十字路口交通信號(hào)燈PLC控制系統(tǒng)的構(gòu)成十字路口交通信號(hào)燈通常設(shè)置紅、黃和綠三種顏色，現(xiàn)有一個(gè)十字路口，東西和南北方向每個(gè)路口都設(shè)有紅、黃和綠指揮信號(hào)燈，其示意圖如下圖1所示：圖1十字路口交通信號(hào)燈示意2.2工作過(guò)程(1)接通啟動(dòng)開(kāi)關(guān)后，信號(hào)燈系統(tǒng)開(kāi)始工作，且以南北方向紅燈先亮、東西方向綠燈才亮作為初始狀態(tài)。當(dāng)斷開(kāi)啟動(dòng)開(kāi)關(guān)時(shí)，全部信號(hào)燈熄滅。南北綠燈東西綠燈不能同時(shí)亮，否則系統(tǒng)自動(dòng)熄滅信號(hào)。(2)南北綠燈東西綠燈不能同時(shí)亮，否則系

3、統(tǒng)自動(dòng)熄滅信號(hào)燈并報(bào)警。(3)南北紅燈持續(xù)25s，與此同時(shí)東西綠燈維持20s，然后黃燈亮5s后熄滅。接著東西紅燈亮，南北綠燈亮。(4)東西紅燈持續(xù)30s，同時(shí)南北綠燈亮25s,然后黃燈5s后熄滅。接著南北紅燈又亮，東西綠燈也亮。南北和東西的信號(hào)燈，就這樣按控制要求周而復(fù)始的進(jìn)行工作。2.3要求14按照交通燈工作要求編寫(xiě)PLC程序，實(shí)現(xiàn)整個(gè)過(guò)程的控制。它的控制的時(shí)序圖如下圖2所示：圖2交通燈控制時(shí)序2.4總體方案圖3總體方案14通過(guò)開(kāi)關(guān)量控制PLC，由于PLC的運(yùn)行帶動(dòng)繼電器的驅(qū)動(dòng)，從而引起交通燈開(kāi)關(guān)的關(guān)閉與開(kāi)通，交通燈開(kāi)關(guān)的通、斷又反作用于PLC，在

4、整個(gè)過(guò)程中PLC的運(yùn)行是通過(guò)上位機(jī)繁榮監(jiān)控來(lái)實(shí)現(xiàn)的。3、硬件電路的設(shè)計(jì)硬件電路圖如下圖4所示圖4硬件電路圖控制元件選擇如下表1所示：序號(hào)名稱(chēng)規(guī)格型號(hào)數(shù)量141西門(mén)子PLCS7-200CPU224CNAC/DC/繼電器12擴(kuò)展模塊SM323數(shù)字量I/O模塊16/1613開(kāi)關(guān)電源24V14熔斷器RT3015中間繼電器HH54P76按鈕I0.0I0.127指示燈AD16-22D/S317表1控制元件選擇表4、軟件設(shè)計(jì)4.1控制程序流程圖控制程序流程圖如下圖5所示；14圖5控制流程圖4.2控制功能分析控制量統(tǒng)計(jì)表及實(shí)現(xiàn)功能如下表2；14表24.3梯形圖的設(shè)計(jì)

5、1414以上為梯形圖的設(shè)計(jì)。5、組態(tài)界面打開(kāi)標(biāo)記名詞典，對(duì)Q0.0，Q0.1，Q0.2，Q0.3，Q0.4，Q0.5，Q0.6，開(kāi)關(guān)分別定義。用組態(tài)王軟件實(shí)現(xiàn)界面控制，工作人員可以通過(guò)計(jì)算機(jī)更直觀、真實(shí)地看到十字路口交通信號(hào)燈工作的整個(gè)過(guò)程，具有安全、可靠的功能。在整個(gè)過(guò)程中按下啟動(dòng)按鈕，交通燈可以循環(huán)工作，如出現(xiàn)異常情況報(bào)警燈開(kāi)始工作。以下是組態(tài)監(jiān)控界面的幾個(gè)圖樣本:（1）如圖6所示，是交通燈啟動(dòng)前的狀態(tài)，灰色表示交通燈處于關(guān)閉，報(bào)警燈紅色表示關(guān)閉，報(bào)警顯示綠色。開(kāi)關(guān)1表示打開(kāi)，0表示關(guān)閉。00表示計(jì)數(shù)器處于關(guān)閉狀態(tài)。（2）如圖7所示，交通燈處于運(yùn)

6、行狀態(tài)，此時(shí)南北紅燈亮，同時(shí)東西綠燈也亮，其他燈處于斷開(kāi)狀態(tài)，這個(gè)過(guò)程中南北紅燈亮25s，東西綠燈亮20s。（3）此狀態(tài)如圖8所示，南北紅燈亮25s的同時(shí)，東西綠燈亮20s之后，東西黃燈開(kāi)始亮，5s之后，南北紅燈、東西黃燈同時(shí)熄滅。14（4）接著上一步驟，如圖9所示，東西紅燈、南北綠燈開(kāi)始亮，此過(guò)程?hào)|西紅燈亮30s,南北綠燈亮25s.(5)接著上一步驟，如圖10所示，25s之后南北綠燈熄滅，南北黃燈開(kāi)始亮，此過(guò)程?hào)|西紅燈仍亮，5s之后，南北黃燈熄滅，同時(shí)東西紅燈也熄滅，整個(gè)工作過(guò)程結(jié)束。又開(kāi)始下一循環(huán)。圖6圖714圖8圖914圖106、調(diào)試中遇到的問(wèn)

7、題及解決辦法6.1組態(tài)軟件腳本編輯有問(wèn)題在監(jiān)控界面運(yùn)行時(shí)，南北紅燈東西綠燈沒(méi)有同時(shí)運(yùn)行，我查看了一下腳本程序，原來(lái)是東西綠燈按紐Q3設(shè)置錯(cuò)誤,讓它處于斷開(kāi)狀態(tài),我修改了一下,然后讓界面繼續(xù)運(yùn)行,此時(shí)運(yùn)行正確.在調(diào)試PLC程序的時(shí)候,有些地方?jīng)]有設(shè)置互鎖,造成定時(shí)器沒(méi)有正常運(yùn)行,檢查到這些錯(cuò)誤地方后,又在這些地方設(shè)置了互鎖裝置,然后程序正常運(yùn)行.6.2計(jì)算機(jī)無(wú)法將程序下載到PLC中情況如下圖11所示：圖11通信錯(cuò)誤14排除這種情況首先檢查PLC是否正處在運(yùn)行狀態(tài)，通信線路是否松動(dòng)，再看PLC類(lèi)型、波特率是否選擇正確，最后雙擊刷新。7、測(cè)試結(jié)果分析通過(guò)測(cè)

8、試,實(shí)現(xiàn)了交通燈的以下功能:按下啟動(dòng)按鈕,交通燈處于工作狀態(tài),南北紅燈亮25s,同時(shí)東西綠燈亮20s,20s