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基于PLC的交通信號(hào)燈控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)目錄TOC\o"1-3"\h\u19819第一章緒論 1149811.1課題背景 1119071.2課題的意義 1279901.3課題設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容 2149501.4本章小結(jié) 226833第二章可編程序控制器(PLC) 3179642.1PLC的概述 3143232.2PLC的基本結(jié)構(gòu) 3148542.3本章小結(jié) 43786第三章交通燈控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 571593.1研究設(shè)計(jì)中需解決的問(wèn)題 5155373.2控制系統(tǒng)要求 54363.2.1控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案分析 5320703.3硬件設(shè)計(jì) 8108033.3.1PLC的選型 815813.3.2PLC的地址分配 8176423.3.3PLC接線圖 9245493.4系統(tǒng)程序 10235033.4.1系統(tǒng)梯形圖 10189933.4.2系統(tǒng)模擬仿真圖 12160253.5本章小結(jié) 1312521第四章系統(tǒng)調(diào)試與運(yùn)行 142134.1大體思路流程 1472114.2系統(tǒng)接線及運(yùn)行 1480074.3本章小結(jié) 1627701第五章總結(jié)與展望 1791815.1總結(jié) 17116465.2展望 176909參考文獻(xiàn) 18第一章緒論1.1課題背景從21世紀(jì)初至今,由于今年來(lái)我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)和現(xiàn)代化工業(yè)生產(chǎn)力的迅猛發(fā)展,我國(guó)社會(huì)和人民生活的物質(zhì)條件比上一個(gè)世紀(jì)有了質(zhì)的飛躍,路面上的各種公共交通工具和私家車越來(lái)越多,導(dǎo)致一些大中型城市的交通擁堵嚴(yán)重,并且這些城市近幾年來(lái)的交通事故頻繁發(fā)生。我國(guó)人口規(guī)模和數(shù)量較多,如何協(xié)調(diào)好路、車、人之間的關(guān)系,解決交通擁堵問(wèn)題,開(kāi)始慢慢成為社會(huì)各界普遍關(guān)注的話題,這一影響人們?nèi)粘I畹膯?wèn)題在很多大中型城市都有體現(xiàn),尤其是北上廣這樣大城市都出現(xiàn)了交通運(yùn)行超負(fù)荷的情況。由于受到城市地面發(fā)展空間的限制,以及私人汽車數(shù)量急劇增加等因素的影響,交通擁擠和十字路口堵車現(xiàn)象愈加嚴(yán)重。同時(shí),在一些一二線大中型城市中,隨著城市建筑數(shù)量的增多,交通路線也越來(lái)越復(fù)雜,而解決城市交通困難的有效途徑,其中之一便是,對(duì)十字路口交通信號(hào)的管理和控制,如何采用合適的控制方法,設(shè)計(jì)一個(gè)集智能化和自動(dòng)化為一體的交通燈控制系統(tǒng)對(duì)城市的發(fā)展起著關(guān)鍵性的作用。因此,智能化交通燈控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)迫在眉睫。1.2課題的意義城市交通管控最重要的組成成分就是對(duì)交通信號(hào)燈系統(tǒng)的控制,對(duì)維持城市交通的秩序、緩解交通擁擠和堵塞、保證機(jī)動(dòng)車輛和路上行人的安全行駛起到了非常重要的作用。因此,結(jié)合目前我國(guó)大部分城市普遍存在的行人多,道路交通復(fù)雜等現(xiàn)狀的,研究設(shè)計(jì)出真正的適合于我國(guó)自己的特點(diǎn),適用于大部分城市的智能交通燈光控制系統(tǒng),改善我國(guó)交通現(xiàn)狀顯得非常重要。從而十字路口的通行控制能力,緩解交通擁擠。在我國(guó)大部分地區(qū)十字路口的交通自動(dòng)控制系統(tǒng)中,一般均是采用定時(shí)監(jiān)測(cè)的方式,事先進(jìn)行車流量和通行行人頻率的調(diào)查,運(yùn)用統(tǒng)計(jì)的方法,將東西南北方向紅綠燈的延時(shí)預(yù)先定時(shí)設(shè)計(jì)。然而由于路口存在上下班的高峰時(shí)段,實(shí)際行駛中車流輛的多少和變化幅度非常大,往往都是我們無(wú)法預(yù)測(cè)的,很多路口在不同的時(shí)間段也有可能出現(xiàn)很大的差異,有時(shí)甚至還會(huì)出現(xiàn)一些紅燈的方向滯留了很多人和車輛來(lái)等待通行,反觀一些綠燈的方向幾乎沒(méi)有通行的車輛。然而,這種車流量和速度變化的一種偶然性也是我們無(wú)法準(zhǔn)確地預(yù)測(cè)的,定時(shí)統(tǒng)計(jì)方法己經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)無(wú)法完全適應(yīng)迅速前進(jìn)的現(xiàn)代軌道交通運(yùn)行狀況,需要一種智能的交通信號(hào)燈,可以由汽車自身根據(jù)其車流量和速度變化的情況來(lái)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)地適應(yīng)和控制?,F(xiàn)如今,在我國(guó)大多數(shù)城市,交通信號(hào)燈的控制采用固定切換時(shí)間間隔的控制方式。但是因?yàn)閺?fù)雜性,交叉口處車輛和行人在不同時(shí)段的通流量具有隨機(jī)性和不確定性,固定的轉(zhuǎn)換時(shí)間間隔往往會(huì)導(dǎo)致城市交通擁堵,造成出行不便和時(shí)間浪費(fèi),影響道路的通行。另外隨著高科技信息技術(shù)在現(xiàn)代人們的各種日常生活工作中的普遍推廣應(yīng)用,城市中各種特殊地區(qū)的交通電磁干擾越來(lái)越嚴(yán)重,為了有效地維護(hù)保證整個(gè)大型城市的公共交通系統(tǒng)運(yùn)行安全,控制管理系統(tǒng)的可靠、穩(wěn)定和安全工作運(yùn)行,使用一臺(tái)plc、plcd等技術(shù)設(shè)備才能在惡劣地形和電磁干擾下正常工作運(yùn)行。1.3課題設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容本系統(tǒng)設(shè)計(jì)采用PLC做系統(tǒng)控制器,完成了對(duì)城市十字路口各個(gè)道路交通信號(hào)燈的全方位自動(dòng)控制與監(jiān)測(cè)、救護(hù)應(yīng)急控制等。根據(jù)具體的城市十字路口交通情況和需求,通過(guò)十字路口交通信號(hào)中心的主機(jī),控制不同十字路口的PLC,從而控制每一個(gè)十字路口交通指示燈的改動(dòng)。PLC有著網(wǎng)絡(luò)通信能力強(qiáng)、價(jià)格便宜、使用靈活等優(yōu)勢(shì),通過(guò)改變信號(hào)燈的顏色和交通燈閃爍時(shí)間的長(zhǎng)短來(lái)完成對(duì)交通的指揮,以及對(duì)各路口車輛和行人狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)的監(jiān)控,以及對(duì)機(jī)動(dòng)車輛是否違章,對(duì)違章車輛進(jìn)行拍照記錄車輛信息,并把記錄的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、上傳、處理。本設(shè)計(jì)中主要是利用S7-200PLC編程的軟件對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行了編寫程序,采用梯形圖與程序流程圖相結(jié)合的方式來(lái)編寫整個(gè)系統(tǒng)的程序,實(shí)現(xiàn)對(duì)城市交通的管理和監(jiān)控,從而保障車輛與行人在城市道路各路口順暢通行以及安全。PLC交通燈控制系統(tǒng)的特點(diǎn):①通用性強(qiáng),使用方便;②故障少、功能強(qiáng)、適應(yīng)面廣;③可以組建網(wǎng)絡(luò)。④設(shè)計(jì)安裝、維修方便;⑤編程簡(jiǎn)單,容易掌握;⑥可靠性高,抗干擾能力強(qiáng);1.4本章小結(jié)本章主要介紹了本文研究的課題背景,對(duì)研究此課題的意義進(jìn)行了系統(tǒng)概述,簡(jiǎn)述了課題設(shè)計(jì)的主要工作內(nèi)容,以及介紹了PLC交通燈控制系統(tǒng)的主要特點(diǎn),指出了論文設(shè)計(jì)的大致方向。第二章可編程序控制器(PLC)2.1PLC的概述可編程控制器(ProgrammableLogicController,PLC),是一種以微處理器為設(shè)計(jì)基礎(chǔ)和技術(shù)核心,綜合了利用現(xiàn)代化計(jì)算機(jī)技術(shù)、通信技術(shù)、信號(hào)圖像處理等新型信息技術(shù),以及利用移動(dòng)端和互聯(lián)網(wǎng)等新興信息技術(shù),用于設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)各種工業(yè)控制自動(dòng)化編程控制的新型通用工業(yè)編程控制器,可以將工業(yè)控制的編程指令隨時(shí)地自動(dòng)載入保存到外部控制內(nèi)存中,并同時(shí)進(jìn)行編程保護(hù)和數(shù)據(jù)儲(chǔ)存而使操作一并執(zhí)行。PLC它是隨著我國(guó)現(xiàn)代科學(xué)和信息技術(shù)的快速發(fā)展與不斷進(jìn)步,以及當(dāng)代我國(guó)先進(jìn)現(xiàn)代機(jī)械工業(yè)技術(shù)生產(chǎn)力而快速發(fā)展起來(lái)的,由一個(gè)中央處理控制單元(CPU)、編程器、輸入控制電路、輸出控制電路、系統(tǒng)控制程序、電源、數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換等功能單元組成。PLC自1969年正式問(wèn)世以來(lái),其主要技術(shù)應(yīng)用發(fā)展雖然短暫,但由于其設(shè)計(jì)通用性強(qiáng),使用容易方便、重量輕、功耗低;設(shè)計(jì)安裝、維修方便;編程簡(jiǎn)單,容易掌握;可靠性高,抗干擾能力強(qiáng)等眾多優(yōu)點(diǎn),可以在各種復(fù)雜惡劣的環(huán)境中使用,因而被廣泛應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)。在我國(guó),PLC技術(shù)已經(jīng)有了40年的發(fā)展歷史,現(xiàn)在工業(yè)上使用的PLC已經(jīng)相當(dāng)于一臺(tái)小型電腦的主機(jī),其強(qiáng)大的功能和卓越的優(yōu)勢(shì),使其成為提高工業(yè)生產(chǎn)力和工業(yè)控制技術(shù)的重要裝備和強(qiáng)有力的支撐,隨著全球工業(yè)水平的不斷發(fā)展,PLC在我國(guó)被很大規(guī)模的應(yīng)用,形成具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)和發(fā)展前景的可編程控制技術(shù),并且努力走在世界技術(shù)前沿,我國(guó)的廣大技術(shù)人員應(yīng)該不斷加油,努力為之奮斗REF_Ref1852\r\h[15]。2.2PLC的基本結(jié)構(gòu)PLC是被廣泛用于各種工業(yè)控制技術(shù)的專用計(jì)算機(jī)。其硬件結(jié)構(gòu)與微機(jī)基本相同。主要由機(jī)架外殼、CPU模塊、信號(hào)模塊、功能模塊、接口模塊、通信設(shè)備、電源和編程軟件等設(shè)備組成。PLC的一些特殊功能模塊用來(lái)完成一些特殊的任務(wù)。(1)CPU模塊中央處理器)(CPU)是PLC控制中心。它主要由微處理器和數(shù)據(jù)庫(kù)存儲(chǔ)設(shè)備組成,這些設(shè)備按照PLC程序接收和儲(chǔ)存用戶程序并向開(kāi)發(fā)人員提供的數(shù)據(jù),履行其職能,并可以診判斷出用戶程序中的一些語(yǔ)法錯(cuò)誤。(2)信號(hào)模塊輸入和輸出模塊,稱為I/0模塊,可分為不同信號(hào)的開(kāi)關(guān)輸入/輸出,模擬輸出模塊,這是外部設(shè)備與處理器模塊之間的橋梁。(3)功能模塊為了提高PLC的功能性,擴(kuò)大應(yīng)用范圍,減少對(duì)處理器的壓力,制造商開(kāi)發(fā)了功能模塊,這主要用于與高實(shí)時(shí)控制和儲(chǔ)存容量有關(guān)的一些任務(wù)。(4)接口模塊在進(jìn)行多個(gè)系統(tǒng)的控制時(shí),控制過(guò)程較單個(gè)系統(tǒng)復(fù)雜程度大了很多,,一個(gè)機(jī)架不能容納全部模塊,需要追加一個(gè)或一個(gè)以上的擴(kuò)展器。(5)通信設(shè)備通信設(shè)備可以實(shí)現(xiàn)兩個(gè)不同PLC之間、PLC與計(jì)算機(jī)之間、PLC與其他智能設(shè)備之間的通信。(6)電源模塊電源模塊在整個(gè)系統(tǒng)中,對(duì)維持正常工作起著至關(guān)重要的作用。沒(méi)有良好可靠的電源,它就不能正常工作。。(7)編程設(shè)備編程設(shè)備最常用的是計(jì)算機(jī),它可以在計(jì)算機(jī)屏幕上生成和修改各種文本程序或圖形程序。。圖2-1PLC的結(jié)構(gòu)圖2.3本章小結(jié)本章介紹的是PLC的簡(jiǎn)述、工作原理、PLC的應(yīng)用、PLC的基本結(jié)構(gòu)等。PLC是本設(shè)計(jì)的重要內(nèi)容,只有更好地了解了PLC的工作原理、基本組成才能把本設(shè)計(jì)完成的更好。第三章交通燈控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)3.1研究設(shè)計(jì)中需解決的問(wèn)題1.講述交通燈控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)思路、制定合理的設(shè)計(jì)方案。2.選擇PLC的型號(hào),畫出交通燈狀態(tài)分析表、地址分配表、程序流程圖。3.進(jìn)行PLC梯形圖控制程序的編寫、完成PLC端子的接線工作。4.進(jìn)行程序的模擬仿真,完成調(diào)試工作。3.2控制系統(tǒng)要求系統(tǒng)的基本設(shè)計(jì)思路分析如下:設(shè)定一個(gè)啟動(dòng)輸入信號(hào),由按鈕SB1控制,紅綠燈由控制系統(tǒng)的啟停開(kāi)關(guān)控制,當(dāng)啟停開(kāi)關(guān)打開(kāi)時(shí),交通信號(hào)燈控制系統(tǒng)工作,交通燈控制系統(tǒng)的控制要求如下:首先,南北方向亮紅燈,東西方向亮綠燈,當(dāng)啟動(dòng)開(kāi)關(guān)關(guān)閉后,紅綠燈的所有交通燈都關(guān)閉。東西方向的綠燈和南北方向的綠燈不能同時(shí)亮起,如果它們同時(shí)亮起,必須關(guān)閉交通燈控制系統(tǒng),報(bào)警系統(tǒng)會(huì)啟動(dòng)報(bào)警。南面和北面的紅燈亮起30秒后,東面和西面的綠燈會(huì)亮起并保持25秒,25秒后東面和西面的綠燈會(huì)閃爍3秒后關(guān)閉。當(dāng)東面和西面的綠燈關(guān)閉后,黃燈亮起2秒后關(guān)閉,東面和西面的紅燈會(huì)開(kāi)始發(fā)亮。同時(shí),南方和北方的紅燈熄滅,南方和北方的綠燈亮起REF_Ref17437\r\h[2]。東、西紅燈亮30秒,南、北綠燈同時(shí)亮起并保持25秒,25秒后南、北綠燈閃爍3秒后熄滅。當(dāng)南北綠燈熄滅時(shí),南北黃燈同時(shí)亮起,2秒后熄滅,而南北紅燈和東西綠燈亮起[REF_Ref17437\r\h[2]。5.如此循環(huán)往復(fù)。3.2.1控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案分析首先,剛開(kāi)始時(shí)南、北兩方向交通車道處于禁止行駛的狀態(tài),交通信號(hào)燈顯示紅燈;東、西兩個(gè)方向道路均處于允許通行的狀態(tài),交通信號(hào)燈顯示綠燈。南北方向交通紅燈時(shí),南北方向紅燈30S,設(shè)置定時(shí)器自行配置延時(shí)30秒,然后自動(dòng)切換到下一個(gè)運(yùn)行模式南北方向綠燈,同時(shí)東西方向交通也一起綠燈亮25S,設(shè)置延時(shí)25秒,然后切換到下一個(gè)運(yùn)行模式東西方向綠燈閃爍。東西向綠燈開(kāi)始閃爍3S,需振蕩器或脈沖源(秒/次)運(yùn)行使東西向綠燈閃爍,定時(shí)器設(shè)定延時(shí)3秒,接著東西向黃燈亮起;東西向黃燈2S,定時(shí)器設(shè)定延時(shí)2秒,然后自動(dòng)切換到下一個(gè)運(yùn)行模式東西向紅燈亮起[3]。緊接著,東西向道路禁止通行,交通燈為紅色,而南北向道路允許通行,交通燈為綠色。在東西向紅燈的過(guò)程中,東西向紅燈30S,用計(jì)時(shí)器設(shè)置一個(gè)30秒的延時(shí),然后切換到下一個(gè)東西向綠燈的狀態(tài);同時(shí),南北向綠燈25S,用計(jì)時(shí)器設(shè)置一個(gè)25秒的延時(shí),然后切換到下一個(gè)南北向綠燈閃爍的狀態(tài)。南北綠燈開(kāi)始閃爍3S,使用振蕩器或脈沖源(秒/次)閃爍南北綠燈,定時(shí)器設(shè)置為延遲3秒,然后切換到下一個(gè)模式南北黃燈;南北黃燈2S,定時(shí)器設(shè)置為延遲2秒,然后切換到下一模式。如上述循環(huán)往復(fù)執(zhí)行程序。當(dāng)開(kāi)停按鈕SB1斷開(kāi)連接后,停止將輸入的信號(hào)送到可編程控制器,系統(tǒng)就會(huì)自動(dòng)斷電,所有信號(hào)燈都自動(dòng)熄滅熄滅;在本設(shè)計(jì)中要滿足一個(gè)信號(hào)輸入(作系統(tǒng)接通、斷開(kāi)作用),七個(gè)信號(hào)輸出。表3-1十字路口交通燈狀態(tài)分析表南北方向交通燈狀態(tài)紅燈亮30S綠燈亮25S綠燈閃3S黃燈亮2S東西方向交通燈狀態(tài)綠燈亮25S綠燈閃3S黃燈亮2S紅燈亮30S交通燈狀態(tài)分析:圖3-1交通燈狀態(tài)分析圖如下圖3-1所示,將12個(gè)交通燈逐一編號(hào)這12個(gè)交通燈共有六個(gè)狀態(tài):狀態(tài)1:南北兩側(cè)紅燈(1、7)亮,東西兩側(cè)綠燈(6、12)亮。狀態(tài)2:南北兩側(cè)紅燈(1、7)繼續(xù)亮,東西兩側(cè)綠燈(6、12)閃。狀態(tài)3:南北兩側(cè)紅燈(1、7)繼續(xù)亮,東西兩側(cè)黃燈(5、11)亮。狀態(tài)4:東西兩側(cè)紅燈(4、10)亮,南北兩側(cè)綠燈(3、9)亮。狀態(tài)5:東西兩側(cè)紅燈(4、10)繼續(xù)亮,南北兩側(cè)綠燈(3、9)閃。狀態(tài)6:東西兩側(cè)紅燈(1、7)繼續(xù)亮,南北兩側(cè)黃燈(2、8)亮。圖3-2程序流程圖3.3硬件設(shè)計(jì)3.3.1PLC的選型本設(shè)計(jì)中,共有開(kāi)關(guān)量輸入1個(gè),開(kāi)關(guān)量輸出7個(gè),選用主機(jī)為CPU224的PLC。圖3-3CPU224外形圖3.3.2PLC的地址分配列出交通信號(hào)燈的PLC輸入、輸出信號(hào)分配表,見(jiàn)表3-2.表3-23.3.3PLC接線圖如圖3-4所示圖3-4PLC控制接線圖端口I0.0為系統(tǒng)輸入信號(hào)的傳送端口,端口Q0.0為系統(tǒng)起報(bào)警作用的信號(hào)燈,端口Q0.1為南北綠燈,端口Q0.2為南北黃燈,端口Q0.3為南北紅燈,端口Q0.4為東西綠燈,端口Q0.5為東西黃燈,端口Q0.6為東西紅燈REF_Ref17437\r\h[2]。3.4系統(tǒng)程序3.4.1系統(tǒng)梯形圖3.4.2系統(tǒng)模擬仿真圖如圖3-5,端口Q0.3為南北紅燈,端口Q0.4為東西綠燈,當(dāng)按下開(kāi)停按鈕SB1,系統(tǒng)得電I0.0接通,南北方向紅燈亮維持30S,東西綠燈亮25S,25S后綠燈閃爍3S,然后黃燈亮2S后轉(zhuǎn)入下一狀態(tài)。圖3-5系統(tǒng)模擬圖(1)如圖3-6,Q0.1為南北綠燈,Q0.6為東西紅燈,東西方向紅燈亮維持30S,南北方向綠燈亮25S,25S后綠燈閃爍3S,然后黃燈亮2S后轉(zhuǎn)入下一狀態(tài)圖3-6系統(tǒng)模擬圖(2)3.5本章小結(jié)本章的主要工作是進(jìn)行交通燈控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì),提出研究設(shè)計(jì)中需要解決的主要問(wèn)題,制定控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案,寫出程序流程圖,選擇主機(jī)為CPU224的PLC作為本設(shè)計(jì)的主要硬件,編寫PLC程序并進(jìn)行模擬仿真,初步檢測(cè)編寫的程序有無(wú)錯(cuò)誤并及時(shí)修改。第四章系統(tǒng)調(diào)試與運(yùn)行4.1大體思路流程1、硬件調(diào)試:硬件調(diào)試使用軟件系統(tǒng)和基本測(cè)試設(shè)備(萬(wàn)用表、示波器等)來(lái)檢查用戶系統(tǒng)硬件是否有錯(cuò)誤。硬件調(diào)試可以分為兩個(gè)階段:靜態(tài)調(diào)試和動(dòng)態(tài)調(diào)試[4]。①靜態(tài)調(diào)試靜態(tài)調(diào)試是一種在用戶系統(tǒng)未運(yùn)行時(shí)檢測(cè)硬件的方法。第一步:視覺(jué)檢查。檢查各種外部元件和電路中是否有斷線。第二步:打開(kāi)電源,進(jìn)行測(cè)量。打開(kāi)電路板的電源,檢查所有插座或部件的電源是否符合要求。第三步:電源檢查。只有當(dāng)應(yīng)用程序構(gòu)建軟件以在線應(yīng)用模式運(yùn)行時(shí),才能對(duì)用戶系統(tǒng)進(jìn)行修改。②動(dòng)態(tài)調(diào)試動(dòng)態(tài)調(diào)試是指硬件檢查,正常操作時(shí),當(dāng)一個(gè)用戶系統(tǒng)處于工作狀態(tài),發(fā)現(xiàn)并及時(shí)排除可能存在于設(shè)備內(nèi)部故障、用戶系統(tǒng)硬件中的故障、設(shè)備連接邏輯錯(cuò)誤REF_Ref26989\r\h[5]。軟件調(diào)試:軟件調(diào)試是一個(gè)過(guò)程,通常需要系統(tǒng)加載程序,合并程序和設(shè)備數(shù)據(jù),執(zhí)行程序,并發(fā)現(xiàn)程序中的語(yǔ)法和邏輯錯(cuò)誤,然后進(jìn)行調(diào)試以改變它們。修改程序以檢查邏輯錯(cuò)誤。如果發(fā)生錯(cuò)誤,返回到編程環(huán)境,檢查梯形圖是否有錯(cuò)誤,修改程序,然后再調(diào)試REF_Ref27590\r\h[6]。4.2系統(tǒng)接線及運(yùn)行使用實(shí)驗(yàn)室的PLC試驗(yàn)臺(tái),通過(guò)現(xiàn)有的電源模塊、PLC主機(jī)模塊以及十字路口交通燈控制模塊,使用USB口通信電纜連接電腦和PLC主機(jī)模塊,用導(dǎo)線連接主機(jī)模塊和十字路口交通燈控制模塊,實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)運(yùn)行,檢查系統(tǒng)程序有無(wú)運(yùn)行錯(cuò)誤,觀察交通燈自動(dòng)控制模塊面板上的指示燈是否滿足系統(tǒng)控制要求,用計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)運(yùn)行,并在線修改完善系統(tǒng)的程序。1、程序設(shè)計(jì)根據(jù)控制要求,明確輸入與輸出信號(hào)的個(gè)數(shù)。2、硬件接線根據(jù)I/O地址分配表,連接實(shí)驗(yàn)各個(gè)模塊,完成PLC與計(jì)算機(jī)的連接和通信工作。3、載入系統(tǒng)程序?qū)⒕帉懞玫某绦蜉d入計(jì)算機(jī),將PLC設(shè)置到RUN模式運(yùn)行程序啟動(dòng)開(kāi)關(guān)按鈕,觀察程序運(yùn)行狀態(tài),若發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤及時(shí)修改重新運(yùn)行。模塊接線圖如圖4-1所示圖4-1模塊接線圖系統(tǒng)運(yùn)行圖如圖4-2圖4-2系統(tǒng)運(yùn)行圖4.3本章小結(jié)本章是對(duì)控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)運(yùn)行與調(diào)試的過(guò)程,系統(tǒng)調(diào)試分為硬件調(diào)試和軟件調(diào)試,使用交通燈自動(dòng)控制模塊觀察控制狀態(tài),通過(guò)計(jì)算機(jī)完成系統(tǒng)的檢測(cè)以及程序的在線修改,確保系統(tǒng)正常工作。第五章總結(jié)與展望5.1總結(jié)在交通信號(hào)燈控制系統(tǒng)的研究中,我認(rèn)真調(diào)查了很多文獻(xiàn)和資料,知道了在社會(huì)發(fā)展過(guò)程中,交通信號(hào)燈對(duì)交通起著重要的作用。怎樣才能提高交通效率、如何將自動(dòng)化應(yīng)用于交通控制、如何使交通控制更加智能化都是需要我考慮在內(nèi)的。在本設(shè)計(jì)中,作為電氣工程及自動(dòng)化專業(yè)的學(xué)生,我重點(diǎn)研究的是交通燈的控制自動(dòng)化,利用PLC控制信號(hào)燈,使交通順暢。在設(shè)計(jì)S7-200PLC交通燈控制系統(tǒng)時(shí),以西門子PLC為控制器,建立一個(gè)交通燈控制系統(tǒng)的模型,根據(jù)模型設(shè)計(jì)電子控制電路,將電子控制電路作為硬件部分。根據(jù)電氣控制電路設(shè)計(jì)的輸入輸出,來(lái)定義端口地址。最后,完成了最主要梯形圖的編程工作,通過(guò)PC將程序?qū)隤LC控制器。完成以上工作后,需要調(diào)試和運(yùn)行,在調(diào)試和運(yùn)行中發(fā)現(xiàn)問(wèn)題并解決。通過(guò)研究城市的交通流量,及調(diào)整交通燈的時(shí)間來(lái)改進(jìn)控制系統(tǒng),使控制系統(tǒng)更加完善。當(dāng)然,這個(gè)設(shè)計(jì)仍然存在缺陷,由于過(guò)于重視信號(hào)的控制,交通道路整體的通行量和通行人數(shù)的統(tǒng)計(jì)缺少了這個(gè)部分。5.2展望與傳統(tǒng)的交通燈控制和智能交通燈控制相比,智能交通燈控制具有減少車輛??亢驼加玫缆?,從而提高道路通行率的優(yōu)點(diǎn),特別適合大流量交叉口交通流量和無(wú)天橋。使用用PLC控制交叉口的紅綠燈,控制效果比用該方法在時(shí)間上更為明顯。以PLC為系統(tǒng)控制器的主要核心,系統(tǒng)編程簡(jiǎn)單容易,可以運(yùn)用互聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)監(jiān)測(cè)和控制,具有很好的應(yīng)用價(jià)值,適應(yīng)當(dāng)下我國(guó)交通管制和管理的現(xiàn)狀。隨著社會(huì)與科技的進(jìn)步,需要更加智能的交通控制系統(tǒng)來(lái)滿足社會(huì)的需求??偟膩?lái)
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