毕业设计（论文）-基于PLC的交通控制灯设计.doc

辽宁石油化工大学继续教育学院论文 基于plc的交通控制灯设计 摘 要 制技术和通讯技术发展而来的一种新型工业控制装置。它具有结构简单，编程方便、可靠性高等优点,已广泛用于工业过程和位置的自动控制中。据统计,可编程控制器是工业自动化装置中应用最多的一种设备。专家认为,可编程控制器将成为今后工业控制的主要手段和重要的基础设备之一,plc、机器人、cad/cam将成为工业生产的三 plc可编程序控制器是以微处理器为基础,综合了计算机技术、自动控大支柱。由于plc具有对使用环境适应性强的特性,同时其内部定时器资源十分丰富,可对目前普遍使用的“渐进式”信号灯进行精确控制,特别对多岔路口的控制可方便地实现。因此现在越来越多地将plc应用于交通灯系统中。同时,plc本身还具有通讯联网功能,将同一条道路上的信号灯组成一局域网进行统一调度管理,可缩短车辆通行等候时间,实现科学化管理.关键词：交通灯 plc 程序 设计 i 辽宁石油化工大学继续教育学院论文 abstractplc programmable logic controller based on microprocessor-based, integrated computer technology, automatic control technology and communication technologies developed from a new type of industrial control devices. it has a simple structure, easy programming, high reliability, has been widely used for industrial process and location of the automatic control.according to statistics, the programmable controller is the most widely used industrial automation equipment in a device. experts believe that the plc will become the main means of industrial controls and one of important infrastructure, plc, robotics, cad / cam will be the three pillars of industrial production.the use of the plc has the characteristics of environmental adaptability, while its internal timer resources are very rich, the current widespread use of the progressive signal for precise control, particularly control of multi-fork can be easily achieved. therefore, the plc is now increasingly used in traffic lights system. meanwhile, plc itself also has a communications networking capabilities, the same signal on the road to form a unified lan management, and can shorten the waiting time for vehicle traffic, to achieve scientific management.keywords: plc programming traffic lights ii辽宁石油化工大学继续教育学院论文 目 录摘 要i引 言iv 1 plc的特点及应用1 1.1 plc的简介1 1.2 plc的特点2 1.3 plc的应用2 2 plc的结构及原理4 2.1 plc的分类4 2.2 plc的结构4 2.3 plc的工作原理4 2.4 plc的汇编语言5 2.5 plc的基本指令6 2.6 plc交通灯毕业论文编程器件10 2.7 plc的发展趋势11 3 plc 的硬件和软件设计13 3.1 硬件选择13 3.2 plc外部接线设计13 4梯形图的设计与编程方法18 4.1控制要求18 4.2控制时序18 4.3 plc交通灯毕业论文硬件及外围元器件19 5 程序设计21 5.1梯形图21 5.2 plc交通灯毕业论文指令图23 6 plc交通灯毕业论文设计总结27参考文献28谢辞30 iii 辽宁石油化工大学继续教育学院论文 引 言随着社会经济的发展，城市交通问题越来越引起人们的关注。人，车，路三者关系的协调，已成为交通管理部分需要解决的重要问题之一，城市交通控制系统是用于城市交通数据监测，交通信号灯控制与交通疏导的计算机综合管理系统，它是现代城市交通监控指挥系统中最重要的组成部分。随着机动车辆的不断不断增加，许多大城市如北京，上海等出现了交通超负荷运行的情况，因此，自80年代后期，这些城市纷纷修建城市高速道路，在高速道路建设完成的初期，它们也曾有效的改善了交通情况。然而，随着交通量的快速增长和缺乏对高速公路的系统研究和控制，高速公路没有充分发挥出预期的效果。而城市高速道路在构造上的特点，也决定了城市高速道路的交通情况必然受高速道路与普通道路耦合处交通情况的制约。所以，如何采用合适的控制方法，最大限度利用好耗费巨资修建的城市高速道路，缓解主干道与普通道路，城区同周边地区的交通拥堵情况，成为交通运输管理和城市规划部分待解决的主要问题。交通信号灯的出现，使交通得以有效管制，对于疏导交通流量，提高道路通行能力，减少交通事故有明显的效果，为了实现交通道路的管理，力求交通管理先进性，科学化，用可编程控制器实现交通灯管制的控制系统，以及该系统软，硬件的设计方式，实现证明该系统实现简单，经济，能够有效的疏导交通，提高交通路口的通行能力。分析现代城市交通控制与管理问题的现状，结合交通的实际情况阐述了交通灯控制系统的工作原理。给出了一种简单实用的城市交通灯控制系统的plc设计方案。可编程序控制器在工业自动中的地位极为重要，广泛的应用于各个行业。随着科技的发展，可编程控制器的功能日益完善，加上小型化，价格低，可靠性高，在现代工业中的作用更加突出。 iv 辽宁石油化工大学继续教育学院论文1 .plc的特点及应用1.1 plc的简介随着微处理器，计算机的数字通讯技术的飞速发展，计算机控制技术已经渗透到所有工业领域，当前用于工业控制的计算机可分为：可编程控制器，基于plc总线的工业控制机，基于单片机的测控装置，用于模拟量闭环控制的可编程调节器，集散控制系统（dcs）和现场总线控制系统（pcs)等。可编程控制器是应用广泛，功能强大，使用方便的通用工业控制装置，已成为当代工业自动化的重要支柱，近几年，在国内得到迅速推广普及。可编程控制器是60年代末在英 国首先出现的，当时叫可编程逻辑控制器，目的是用来取代继电器，以执行逻辑判断，计时,计数等顺序控制功能。其基本设计思想是把计算机功能完善，灵活，通用等优点和继电器控制系统的简单易懂，操作方便，价格便宜等优点结合起来，控制器的硬件是标准的，通用的。根据实际应用对象，将控制内容写入控制器的用户程序内，控制器和被控制对象连接也很方便。可编程控制器对用户来说，是一种无触点设备，改变程序即可改变生产工艺，因此可在初步设计阶段选用可编程控制器，在实施阶段在确定工艺过程，另一方面，从制造生产可编程控制器的厂商角度看，在制造阶段不需要根据用户的要求专门设计控制器，适合批量生产。由于这些特点，可编程控制器问世以后很快受到工业控制界的欢迎，并得到迅速的发展。可编程序控制器，英文称programmable controller,简称pc。但由于pc容易和个人计算机（personal computer)混淆，古人们仍习惯地用plc作为可编程序控制器的缩写。它是一个以微处理器为核心的数字运算操作的电子系统装置，专为在工业现场应用而设计，它采用可编程存储器，用以在其内部存储执行逻辑运算，顺序控制，定时，计数和算术运算等操作指令，并通过数字式或模拟式的输入，输出接口，控制各种类型的机械生产过程。plc是微机计数与传统的继电解除控制技术相结合的产物，它克服了继电接触控制系统种的机械触点的接线复杂，可靠性低，功效高，通用性和灵活性差的缺点，充分利用了微处理器的优点，又照顾到现场电气操作维修人员的技能与习惯，特别是plc的程序编制，不需要专门的计算机编程语言知识，而是采用了一套以继电器梯形图为基础的简单指令形式，使用户程序编制形象，直观，方便易学。调试与查错也都很方便，用户在购到所需的plc后，只需要按说明书的提示，做少量的接线和简易的用户程序编制工作，就可灵活方便的将plc应用于生产实践。1.2 plc的特点1 可靠性高，抗干扰能力强；2 通用性高，使用方便；3程序设计简单，易学，易懂；4采用先进的模块化结构，系统组合灵活方便；5系统设计周期短；6安装简便，调试方便，维护工作量小；7对生产工艺改变适应性强，可进行柔性生产；1.3 plc的应用目前，plc在国内外已广泛应用于钢铁、石油、化工、电力、建材、机械制造、汽车、轻纺、交通运输、环保及文化娱乐等各个行业，使用情况大致可归纳为如下几类。 1开关量的逻辑控制 这是plc最基本、最广泛的应用领域，它取代传统的继电器电路，实现逻辑控制、顺序控制，既可用于单台设备的控制，也可用于多机群控及自动化流水线。如注塑机、印刷机、订书机械、组合机床、磨床、包装生产线、电镀流水线等。2 模拟量控制 在工业生产过程当中，有许多连续变化的量，如温度、压力、流量、液位和速度等都是模拟量。为了使可编程控制器处理模拟量，必须实现模拟量（analog）和数字量（digital）之间的a/d转换及d/a转换。plc厂家都生产配套的a/d和d/a转换模块，使可编程控制器用于模拟量控制。 3 运动控制 plc可以用于圆周运动或直线运动的控制。从控制机构配置来说，早期直接用于开关量i/o模块连接位置传感器和执行机构，现在一般使用专用的运动控制模块。如可驱动步进电机或伺服电机的单轴或多轴位置控制模块。世界上各主要plc厂家的产品几乎都有运动控制功能，广泛用于各种机械、机床、机器人、电梯等场合。 4 过程控制 过程控制是指对温度、压力、流量等模拟量的闭环控制。作为工业控制计算机，plc能编制各种各样的控制算法程序，完成闭环控制。pid调节是一般闭环控制系统中用得较多的调节方法。大中型plc都有pid模块，目前许多小型plc也具有此功能模块。pid处理一般是运行专用的pid子程序。过程控制在冶金、化工、热处理、锅炉控制等场合有非常广泛的应用。 5 数据处理 现代plc具有数学运算（含矩阵运算、函数运算、逻辑运算）、数据传送、数据转换、排序、查表、位操作等功能，可以完成数据的采集、分析及处理。这些数据可以与存储在存储器中的参考值比较，完成一定的控制操作，也可以利用通信功能传送到别的智能装置，或将它们打印制表。数据处理一般用于大型控制系统，如无人控制的柔性制造系统；也可用于过程控制系统，如造纸、冶金、食品工业中的一些大型控制系统。 6 通信及联网 plc通信含plc间的通信及plc与其它智能设备间的通信。随着计算机控制的发展，工厂自动化网络发展得很快，各plc厂商都十分重视plc的通信功能，纷纷推出各自的网络系统。新近生产的plc都具有通信接口，通信非常方便。 2. plc的结构及原理2.1 plc的分类1 按plc的结构形式分类：1）整体式；2）模块式。2 按plc的i/o点数分类：1）小型256点以下；2）中型256点以上，2048点以下；3）大型2048点以上。3按plc功能分类：抵挡型，中挡型，高档型。2.2 plc的结构plc 实质是一种专用于工业控制的计算机其硬件结构基本上与微型计算机从结构上分，plc分为固定式和组合式（模块式）两种。固定式plc包括cpu板、i/o板、显示面板、内存块、电源等，这些元素组合成一个不可拆卸的整体。模块式plc包括cpu模块、i/o模块、内存、电源模块、底板或机架，这些模块可以按照一定规则组合配置。如图2-1所示接口部件输出输入接口部件 中央处理单元 cpu板 接受 驱动 现场信号 受控元件 电 源 部 件 图2-1 plc结构图2.3 plc的工作原理1.plc的工作方式1）输入采样阶段，在此阶段，顺序读入所有输入缎子通断状态，并将读入的信息存入内存，接着进入程序执行阶段，在程序执行时，即使输入信号发生变化，内存中输入信息也不变化，只有在下一个扫描周期的输入采样阶段才能读入信息。2） 程序执行阶段：plc对用户程序扫描。3）输出刷新阶段：当所有指令执行完毕通过隔离电路，驱动功率放大器，电路是输出端子向外界输出控制信号驱动外部负载。2.4 plc汇编语言采用面向控制过程，面向问题，简单直观的plc编写横语言，常用的有：梯形图，语句表，功能图等。1. 梯形图：由继电器控制逻辑演变而来，两者具有一定程度的相似性，但梯形图编程语言功能更强更方便。主要特点：1）自上而下，从左到右的顺序排列，两列垂直线为母线。每一逻辑行，起使左母线。2）梯形图中采用继电器名称，但不是真实物理继电器称为“软继电器”3）每个梯级流过的是概念电流，从左向右，其两端母线设有电源。 4）输入继电器，用于接入信号，而无线圈，输入继电器，通过输入接入的继电器，晶体及晶闸管才能实现。2.语句表：又叫指令表，类似计算机汇编语言形式，用指令的记助符编程。例：下图是三菱公司的fx2n系列产品的最简单的梯形图例如图2-2所示 x000 x001 y000 x010 end图2-2梯形图它有两组，第一组用以实现启动、停止控制。第二组仅一个end指令，用以 结束程序。梯形图与助记符的对应关系： 助记符指令与梯形图指令有严格的对应关系，而梯形图的连线又可把指令的顺序予以体现。一般讲，其顺序为：先输入，后输出（含其他处理）；先上，后下；先左，后右。有了梯形图就可将其翻译成助记符程序。上图的助记符程序为如表2-1所示地址指令变量0000ldx0000001orx0100002andx0010003outy0000004end 表2-1指令表反之根据助记符，也可画出与其对应的梯形图2.5 plc的基本指令1 输入输出指令（ld/ldi/out）下面把ld/ldi/out三条指令的功能、梯形图表示形式、操作元件以列表的形式加以说明： 符号 功 能 梯形图表示 操作元件 ld（取） 常开触点与母线相连 x，y，m，t，c,s ldi（取反）常闭触点与母线相连 x，y，m，t，c,s out（输出） 线圈驱动 y，m，t，c，s,f ld与ldi指令用于与母线相连的接点，此外还可用于分支电路的起点。out 指令是线圈的驱动指令，可用于输出继电器、辅助继电器、定时器、计数器、状态寄存器等，但不能用于输入继电器。输出指令用于并行输出，能连续使用多次。 x000 y000 地址 指令 数据 0000 ld x000 0001 out y0002 触点串连指令（and/andi）、并联指令（or/ori）符号（名称） 功 能 梯形图表示 操作元件and（与） 常开触点串联连接 x，y，m, t，c,s andi（与非） 常闭触点串联连接 x，y，m，t，c,sor（或） 常开触点并联连接 x，y，m，t，c,s ori（ 或非） 常闭触点并联连接 x，y，m，t，c,s and、andi指令用于一个触点的串联，但串联触点的数量不限，这两个指令可连续使用。or、ori是用于一个触点的并联连接指令。3 电路块的并联和串联指令（orb、anb）符号（名称） 功 能 梯形图表示 操作元件orb（块或） 电路块并联连接 无anb（块与） 电路块串联连接 无 含有两个以上触点串联连接的电路称为“串联连接块”，串联电路块并联连接时，支路的起点以ld或ldnot指令开始，而支路的终点要用orb指令。orb指令是一种独立指令，其后不带操作元件号，因此，orb指令不表示触点，可以看成电路块之间的一段连接线。如需要将多个电路块并联连接，应在每个并联电路块之后使用一个orb指令，用这种方法编程时并联电路块的个数没有限制；也可将所有要并联的电路块依次写出，然后在这些电路块的末尾集中写出orb的指令，但这时orb指令最多使用7次。分支电路（并联电路块）与前面的电路串联连接时使用anb指令，各并联电路块的起点，使用ld或ldnot指令；与orb指令一样，anb指令也不带操作元件，如需要将多个电路块串联连接，应在每个串联电路块之后使用一个anb指令，用这种方法编程时串联电路块的个数没有限制，若集中使用anb指令，最多使用7次。如图2-3地 址 指 令 数 据 0000 ld x000 0001 or x001 0002 ld x002 0003 and x003 0004 ldi x004 0005 and x005 0006 or x006 0007 orb 0008 anb 0009 or x003 0010 out y006 表2-2 地址指令数据表4 程序结束指令（end）符号（名称） 功 能 梯形图表示 操作元件结束end（结束） 程序结束 无在程序结束处写上end指令，plc只执行第一步至end之间的程序，并立即输出处理。若不写end指令，plc将以用户存贮器的第一步执行到最后一步，因此，使用end指令可缩短扫描周期。另外。在调试程序时，可以将end指令插在各程序段之后，分段检查各程序段的动作，确认无误后，再依次删去插入的end指令。其他的一些指令，如置位复位、脉冲输出、清除、移位、主控触点、空操作、跳转指令等，同学们可以参考一些课外书，在这里我们不详细介绍了。下面同学们可练习由梯形图写出与之对应的助记符形式的指令。并由后面的gpp软件传输到plc中，实时运行。2.6 plc交通灯毕业论文编程器件一般情况下，x代表输入继电器，y代表输出继电器，m代表辅助继电器，spm代表专用辅助继电器，t代表定时器，c代表计数器，s代表状态继电器，d代表数据寄存器，mov代表传输等。对于plc的选择不仅需要满足用户系统的参数的要求，而且也应做到经济实用，plc选择的好坏直接影响到控制系统性能的优越以及控制过程能否实现。开关量控制是plc的基本功能，对于开关量的控制系统，主要考虑plc的最大开关量i/0点数是否满足系统的要求。（1）plc的指令系统功能对于小型单台仅需要开关量控制的设备，一般的小型plc便可以满足要求。如果系统控制要求plc完成某些特殊功能，应考虑plc的指令系统是否有相应的指令来支持。（2）plc的物理结构选择一般将plc分为整体式和模块式，整体式plc每一个i/0点的平均价格比模块式的便宜，在小型控制系统中一般采用整体式plc，但是模块式plc的功能扩展方便灵活，i/0点数的多少，输入点数与输出点数的比例，i/0模块的种类和块数，特殊i/0模块的使用等方便的选择余地都比整体式plc大的多，维修时更换模块，判断故障范围也很方便，因此较复杂的，要求较高的控制系统一般选用模块式plc。（3）确定输入/输出（i/0）点数plc的cpu模块型号的选择，i/0模块的数量和型号的选择，与输入输出点数有很大关系。应确定那些信号要输入给plc,那些负载由plc驱动，是开关量还是模拟量，是直流量还是交流量，以及电压的等级，是否有特殊要求。如快速响应等，并建立相应的表格，如果系统不同部分相互距离很远，可以考虑使用远程i/0。（4）估算需要的用户程序有存储量根据i/0的点数如下面经验数据可以初步估算系统对plc用户程序有存储容量的要求。仅需要开关量控制时，将i/0点数乘以8就是所需的存储器字数，仅有模拟量输入，无模拟器输出时，为每路模拟器准备100个存储器字，既有模拟器输入又有模拟器输出时，为没路模拟器准备200个储存器字。2.7 plc的发展趋势1.向高速度，大容量方向发展为了提高plc的处理能力，要求plc具有更好的响应速度和更大的存储。目前，有的plc的扫描速度可达0.1ms/k步左右，plc的扫描速度已成为很重要的一个性能指标。 在存储容量方面，有的plc最高可达几十兆字节，为了扩大存储容量，有的公司已使用了磁泡存储器或硬盘。 2.向超大型，超小型两个方向发展当前中小型plc比较多，为了适应市场的多钟需要，今后plc要向多品种方向发展，特别是向超大型和超小型两个方向发展，现已有1/0点数达14336点的超大型plc，其使用32位微处理器，多cpu并行工作和大容量存储器，功能器。小型plc由整体结构向小型模块化结构发展，使配置更加灵活，为了市场需要已开发了各种简易，经济的超小型微型plc，最小配置的1/0点数为816点，以适应单机及小型自动控制的需要，如三菱公司a系列plc。3.plc大力开发智能模块，加强联网通讯能力为了满足各种自动化控制系统的要求，近年来不断开发出许多功能模块，如高速计数模块，温度控制模块，远程1/0模块，通信和人机模块等，这些带cpu和存储器的智能1/0模块，既扩展了plc功能，又使用灵活方便，扩大了plc应用范围。加强plc联网通讯的能力，是plc计数进步的潮流。plc的联网通信有两类：一类是plc之间联网通信，各plc生产厂家都有自己的专有联网手段：另一类是plc与计算机之间的联网通信，一般plc都有专用通信模块与计算器通信，为了加强联网通讯能力，plc生产厂家之间也在协商制订通用的通信标准，以构成更大的网络系统，plc已成为集散控制系统（dcs）不可缺少的重要组成部分。4.增强外部故障的检测与处理能力根据统计资料表明：在plc控制系统的故障中，cpu占5%，i/0接口占15%，输入设备占45%，输出设备占30%，线路占5%，前二项共20%故障属于plc的内部故障，它可通过plc本身的软，硬件实现检测，处理：而其余80%的故障属于plc的外部故障。因此，plc生产厂家都致力于研制，发展用于检测外部故障的专用只能模块，进一步提高系统的可靠性。 5编程语言多样化在plc系统结构不断发展的同时，plc的编程语言也越来越丰富，功能也不断提高，除了大多数plc使用的梯形图语言外，为了适应各种控制要求。出现了面向顺序控制的步进编程语言，面向过程控制的流程图语言，与计算机兼容的高级语言（pasic,c语言等）等，多种编程语言的并存，互补与发展是plc进步的一种趋势。 3.plc的硬件和软件设计3.1硬件选择本设计采用plc来来实现对十字路口交通信号灯的控制，其控制方法是选用西门子的s7-200系列cpu224型号plc对东西南北的红，黄，绿，左绿灯实现有规律的循环闪亮，以达到对交通信号灯的控制，控制过程中采用顺序控制设计法，用多个定时器和计数器，分时段分频率自动实现对八个控制对象的控制。根据交通信号灯的亮灭规律，可用plc编程对其实行自动控制，晚上时段黄灯按一定规律亮灭循环，可采用定时器控制其亮灭，再用计数器控制其循环。高峰时段与正常时段可先选时序图中的90秒为一个周期，用定时器与计数器先实现一个周期的循环，再用计数器实现高峰时段与正常时段的交错循环。3.2 plc外部接线设计 如表3-1所示 输入 信号 输入 信号 名称 符号 地址 名称 符号 地址启动开关sq-on i0.0东西红灯 r-ew q0.0停止开关sq-off i0.0东西黄灯 y-ew q0.1东西绿灯 g-ew q0.2东西左绿 l-ew q0.3南北红灯 r-sn q0.4南北黄灯 y-sn q0.5南北绿灯 g-sn q0.6南北左灯 l-sn q0.7 表 3-1输入输出分配表 选用的是西门子s7-200系列cpu224的plc。如图3-1所示 im il起动on s7-200 q0.0 东西红灯停止offsq q0.1 东西黄灯 cpu224q0.2 东西绿灯q0.3 东西左绿 q0.4 南北红灯q0.5 南北黄灯q0.6 南北绿灯 q0.7 南北左绿gnd m l1ac l+24vdc 表3-1指令表 图3-2为本设计的顺序功能图，及控制流程为：1. 晚间时段:拉上启动开关i0.0，功能图直接进去晚间时段，m0.0置位，触点m0.0通，常闭开关i0.0和常闭触点t38为通，所有黄灯亮，定时器t37开始计时，0.4秒后黄灯灭，同时t38开始计时，0.6秒后经计数器c1计数，循环以上过程达到黄灯亮0.4秒，灭0.6秒循环闪亮的目的，重复32400次（9小时）后，常闭触点ci断开退出晚间时段，经m0.4进入正常时段（其中左支路实现正常时段运行状况，右支路实现高峰时段运行状况，并且左右支路互锁，运行周期周期均为90秒）。2. 正常时段：m0.4置位，导通径m0.5东西红灯q0.0亮维持55秒（t39+t40+t41+t42），同时南北左转弯绿灯q0.7亮，t39开始计时，10秒后q0.7灭，常开触点t39闭合导通，南北绿灯q0.6亮，t40计时30秒后，q0.6灭，常开触点t40闭合，南北黄灯q0.5亮，t41计时5秒，黄灯，东西红灯q0.0灭，触点t41导通，东西左转弯绿灯q0.3，南北红灯q0.4亮，t42计时10,秒后q0.3灭，触点t42导通，q0.4继续处于亮的状态，同时东西绿灯q0.2亮，t43开始计时，30秒后q0.2灭，触点t43导通，东西黄灯亮q0.1与东西红灯q0.0亮维持5秒，t44到时，至此正常时段的一个周期工作完毕，经计数器c2计数，循环以上正常时段工作运行过程，期间常闭触头t44对以上定时器进行复位，以达到从新计时的目的，当c2计数达20次(30分钟）时，常闭触头c2断开，常开触头c2闭合，及支路断开，右支路导通，进入高峰时段。如图3-2所示3. 高峰时段，m1.2置位导通，经m1.3，东西红灯q0.0亮维持60秒（t45+t46+t47+t48），同时南北红灯q0.4，南北左转弯绿灯0.07亮，定时器t45计时，10秒后q0.4，q0.7灭，常开触点t46导通，南北黄灯q0.5亮，t47计时5秒后，q0.5灭常开触点t47导通，东西左转弯绿灯q0.3灭，同时触点t48通，东西绿灯q0.2灭，t49计时，25秒后q0.2灭，触点t49导通，东西黄灯q0.1亮，计时器t44计时5秒，t44到时，至此高峰时段的一个周期工作完毕，经计数器c3计数返回高峰时段运行状态，知道c3计数达51次（循环50次共1.25小时），这是常闭触点c3断开，常开触点c3导通，高峰时段运行支路断开，又从新进入c3计数返回高峰时段运行状态，直到c3计数达到51次（循环50次共1.25小时）这时常闭触点c3断开，常开触点c3导通，高峰时段运行支路断开，又从新进入正常时段运行状态。4交叉循环运行，第二阶段正常时段的运行状况同一阶段正常运行状况，只是它们循环次数从20次变成331次（循环330次共8025小时），工作到16:30又进入两个小时的高峰运行时段，共循环80次，即c5计数80次后常闭触点c5断开，常开触点c5闭合，再进入正常时段工作状态，循环运行c6计数121次（循环120次共3小时）计数完后c6将所有定时器，计数器复位，又从新进入晚间时段重复以上工作过程，当拉下停止开关10.0交通信号停止循环，计数器，计时器都复位清零，若再次拉上10.0交通灯继续从头开始循环闪亮。 4.梯形图的设计与编程方法4.1控制要求信号灯受到及停止按钮的控制，当按下启动按钮时，信号灯系统开始工作，并周而复始地循环工作，当按下停止按钮时，系统将停止在初始状态，所以信号灯都熄灭。4.2 控制时序交通灯示意图如图1所示，在东西南北两个方向均安装信号灯，两个方向各6个灯，分为红、黄、绿三种颜色。工作时序如图2所示，假设东西向较忙，绿灯时间是南北向的2倍(40s)。按下起动按钮后，南北向绿灯亮维持20s，20s后，南北黄灯闪烁3次，计6s，期间，东西向红灯也亮，并维持26s；26s后，东西方向绿灯亮40s，后东西向黄灯闪烁3次，计6s，期间，南北向红灯也亮，并维持46so接下去周而复始，直到停止按钮被按下为止。如图4-1 4-2所示。4.3 plc交通灯毕业论文硬件及外围元器件根据信号灯的控制要求，所有的器件有：三菱fx系列plc、起动按钮sb1、停止按钮sb2、红黄绿色信号灯各4只，输入输出端口接线如图3所示。由图可见：起动按钮sb1接于输入继电器x0端，停止按钮sb2接于输入继电器xl端，东西方向的绿灯接于输出继电器y5端，东西方向黄灯接于输出继电器y4端，东西方向的红灯接于输出继电器y3端，南北方向绿灯接于输出继电器y2端，南北方向的黄灯接于输出继电器y1，南北方向红灯接于输出继电器y0。将输出端的com1及com2用导线相连，输出端的电源为交流220v。如果信号灯的功率较大，一个输出继电器不能带动两只信号灯，可以采用一个输出点驱动一只信号灯，也可以采用输出继电器先带动中间继电器，再由中间继电器驱动信号灯。如图4-3所示 图4-3 起动停止指示图5 程序设计51 梯形图52 plc交通灯毕业论文指令图 采用步进梯形指令双流程编程实现，应用并联分支结构，我们把东西和南北方向信号灯的动作分成两个流程同时起动，分别运行各自的时序动作，相互之间的配合由统一的时钟进行有机配合，不会出现差错。现仅以南北方向的动作简单分析一下工作原理，东西方向工作过程基本相同，在此不再赘述。系统起动时，利用m8002开机脉冲自动进入xo状态，系统处于等待状态。当启动按钮sb1按下时，xo11接通， y1和y4同时起动，y1使南北绿灯亮，y4使东西红灯亮(东西方向以下不分析)，x0起动的同时to开始计时，20s后利用 常开接点的闭合使状态进入t4，此时y3和y5起动，t4使南北黄灯亮，t1计时6s，6s后进入t2，在t3状态下，起动co和t2，此时南北黄灯灭，co计数加1，t2时间到时，如果co,j-数不到3次，状态转到t0循环，如果co计数到3次，状态转入t4，这样就做到了南北方向黄灯闪烁3次的要求。南北方向黄灯闪烁3次后，系统进入t4状态，在t4状态下，为下次闪烁作好准备，同时起动y3和y5，y1