十字路口信号灯的控制的模拟课设

1、第 14 页 共 15 页十字路口交通灯控制的模拟课程设计目 录引言 21. 硬件设计1.1控制要求31.2选择PLC型号31.3流程参考表41.4I/O分配表41.5I/O接线图52. 软件设计2.1工作过程概述62.2梯形图62.3代码表113. 结论144. 感言15引言      交通是城市经济活动的命脉，对城市经济发展、人民生活水平的提高起着十分重要的作用。城市交通问题自人类进入21世纪以来，道路交通一直是困扰城市发展、制约城市经济建设的重要因素。而使用合理的交通灯可以合理的规划城市交通，从而为城市的快速运输和发展提供最优化的交通解决方案。 

2、    可以肯定的说，城市道路增长的有限与车辆增加的无限这一对矛盾是导致城市交通拥挤的根本原因。对于减轻交通拥塞及其副作用特别是对于大的交通网络而言，仍然缺乏一种真正的交通响应控制策略。计算机硬件能力与控制软件能力很不相符，由此造成的影响是很多交通控制策略根本不能实现。在少数几个例子中，一些新的控制策略确实能得以实现，但他们却没能对早期的控制策略进行改进。由于缺乏能提高交通状况、特别是缺乏拥塞网络交通状况的实时控制策略，几乎可以说真正成熟的控制策略仍然不存在.智能化和集成化是城市交通信号控制系统的发展趋势和研究前沿，而针对交通系统规模复杂性特征的控制结构和针对城市

3、交通瓶颈问题并代表智能决策的阻塞处理则是智能交通控制优化管理的关键和突破口。      车辆的不断增多，表明车辆对道路容量的要求仍然很高，短期内还不可能改变。自从开始使用计算机控制系统后，不管在控制硬件里取得什么样的实际进展，交通控制领域的控制逻辑方面始终没能取得重大突破。      因此，研究基于智能集成的城市交通信号控制系统具有相当的学术价值和实用价值。把智能控制引入到城市交通控制系统中，未来的城市交通控制系统才能适应城市交通的发展。从长远来看该研究具有巨大的现实意义。故在此以予探究。 硬件设计1.

4、控制要求信号灯受一个启动开关控制，当启动开关接通时，信号灯系统开始工作，且先南北红灯亮，东西绿灯亮。当启动开关断开时，所有信号灯都熄灭。    南北红灯亮维持25秒，在南北红灯亮的同时东西绿灯也亮，并维持20秒。到20秒时，东西绿灯闪亮，闪亮3秒后熄灭。在东西绿灯熄灭时，东西黄灯亮，并维持2秒。到2秒时，东西黄灯熄灭，东西红灯亮，同时，南北红灯熄灭，绿灯亮。东西红灯亮维持30秒。南北绿灯亮维持20秒，然后闪亮3秒后熄灭。同时南北黄灯亮，维持2秒后熄灭，这时南北红灯亮，东西绿灯亮。周而复始2、选择PLC型号随着PLC技术的发展，PLC产品的种类也越来越多。

5、不同型号的PLC，其结构形式、性能、容量、指令系统、编程方式、价格等也各有不同，适用的场合也各有侧重。因此，合理选用PLC，对于提高PLC控制系统的技术经济指标有着重要意义。PLC的选择主要应从PLC的机型、容量、I/O模块、电源模块、特殊功能模块、通信联网能力等方面加以综合考虑。 PLC机型选择的基本原则是在满足功能要求及保证可靠、维护方便的前提下，力争最佳的性能价格比。由于学校实验仪器限制，本课程设计选用西门子S7-200型号PLC。S7-200 CPU22X系列产品有：CPU221模块、CPU222模块、CPU224模块、CPU226模块、CPU226XM模块。由题目可知，共有一个输入，

6、八个输出，我们选用的CPU型号为224。CPU224模块I/O总点数为24点（14/10点），可带7个扩展模块；用户程序存储器容量为4K字；内置高速计数器，具有PID控制的功能；有2个高速脉冲输出端和1个RS-485通讯口；具有PPI通讯协议、MPI通讯协议和自由口协议的通讯能力。3.流程参考表4、I/O分配表 根据对交通指挥信号灯系统控制要求分析，系统采用自动控制方式，输入有系统开启按钮信号；输出有东西方向、南北方向各两组指示信号和甲乙指示驱动信号。由于每一个方向的两组指示灯中，同种颜色的指示灯同时工作，为了节省输出点数，可采用并联输出方法。由此可知，该系统所需的输入点数为1，输出点数为8，

7、全部是开关量。表2.1 I/O分配表输入信号SB1启动按钮I0.0输出信号南北绿灯Q0.0南北黄灯Q0.1南北红灯Q0.2东西绿灯Q0.3东西黄灯Q0.4东西红灯Q0.5甲Q0.6乙Q0.75.I/O接线图软件设计1.工作过程概述当启动开关SD合上时，I0.0触点接通，Q0.2得电，南北红灯亮；同时Q0.2的动合触点闭合，Q0.3线圈得电，东西绿灯亮。1秒后，T49的动合触点闭合，Q0.7线圈得电，模拟东西向行驶车的灯亮。维持到20秒，T43的动合触点接通，与该触点串联的T59动合触点每隔0.5秒导通0.5秒，从而使东西绿灯闪烁。又过3秒，T44的动断触点断开，Q0.3线圈失电，东西绿灯灭；此

8、时T44的动合触点闭合、T47的动断触点断开，Q0.4线圈得电，东西黄灯亮，Q0.7线圈失电，模拟东西向行驶车的灯灭。再过2秒后，T42的动断触点断开，Q0.4线圈失电，东西黄灯灭；此时起动累计时间达25秒，T37的动断触点断开，Q0.2线圈失电，南北红灯灭，T37的动合触点闭合，Q0.5线圈得电，东西红灯亮，Q0.5的动合触点闭合，Q0.0线圈得电，南北绿灯亮。1秒后，T50的动合触点闭合，Q0.6线圈得电，模拟南北向行驶车的灯亮。又经过25秒，即起动累计时间为50秒时，T38动合触点闭合，与该触点串联的T59的触点每隔0.5秒导通0.5秒，从而使南北绿灯闪烁；闪烁3秒，T39动断触点断开，

9、Q0.0线圈失电，南北绿灯灭；此时T39的动合触点闭合、T48的动断触点断开，Q0.1线圈得电，南北黄灯亮，Q0.6线圈失电，模拟南北向行驶车的灯灭。维持2秒后，T40动断触点断开，Q0.1线圈失电，南北黄灯灭。这时起动累计时间达5秒钟，T41的动断触点断开，T37复位，Q0.3线圈失电，即维持了30秒的东西红灯灭。上述是一个工作过程，然后再周而复始地进行 2.梯形图3、设计指令表网络1LD I0.0AN T41TON T37,250网络2LD T37TON T41,300网络3LD I0.0AN T37TON T43,200网络4LD T43TON T47,220TON T44,30网络5L

10、D T44TON T42,20网络6LD T37TON T38,250网络7LD T38TON T48,270TON T39,30网络8LD T39TON T40,20网络9LDN T37A I0.0= Q0.2网络10LD T37= Q0.5网络11LD Q0.2AN T43LD T43AN T44A T59OLD= Q0.3网络12LD Q0.2AN T42LD T42AN T43OLDTON T49,10网络13LD T49AN T47= Q0.7网络14LD T44AN T52= Q0.4网络15LD Q0.5AN T38LD T38AN T39A T59OLD= Q0.0网络16LD

11、 Q0.5AN T38LD T38AN T39OLDTON T50,10网络17LD T50AN T48= Q0.6网络18LD T39AN T40= Q0.1网络19LD I0.0AN T60TON T59,5网络20LD T59TON T60,5结论 经过设计，基本达到设计要求，但是想一次性把程序完成是非常难的在调试中就出现了不少的错误。 刚开始的时候把程序写进去然后运行却发现有些灯亮不起来而且在完成了一个周期后就循环不起来了。那时真的不知道从哪里入手，只好一条一条地检查才发现了一条指令把常闭写成了输出真正的输出口就没有收到信号了。灯虽然是亮了但仍然循环不起来。从梯形图又仔细的看了一次却看

12、不出什么问题出来。突然想起来编程器还可以进行监控于是再在运行的同时进行监控于是发现了在程序的第一周期一切都运行正常但再运行下去的时候第二周期就再没有反应了，最后发现原来是程序前面没有并上完这个循环的继电器号。 后来就这样把加上其他功能出现的错误也找出来了。虽然找错误是一个枯燥无味的工作.但只要你耐心的去做的话.你肯定能学到有用的动西。 感言通过此次课程设计使我更加扎实的掌握了有关PLC电器自动控制技术方面的知识在设计过程中虽然遇到了一些问题例如当我们把自己想出来的程序用到PLC中的时候问题出现了.不是不能运行.就是运行的结果和要求的结果不相符合.但经过一次又一次的思考.一遍又一遍的检查终于找出

13、了原因所在.也暴露出了前期我在这方面的知识欠缺和经验不足。实践出真知.通过亲自动手制作.使我们掌握的知识不再是纸上谈兵。 PLC课程设计虽然是一门专业课给我很多专业知识以及专业技能上的提升.同时又是一门辩思课.给了我很多思考.给了我莫大的空间。同时设计让我感触很深.使我对抽的理论有了具体的认识。通过这次课程设计我掌握了常用元件的识别和测试熟悉了常用元件了解PLC仿真软件的使用方法也了解了PLC的工作原理。更重要的是我们学会了很多学习的方法。而这是日后最实用的真的是受益匪浅。要面对社会的挑战.只有不断的学习、实践。 回顾起此课程设计使我懂得了理论与实际相结合是很重要的.只有理论知识是远远不够的，只有把所学的理论知识与实践相结合起来.从理论中得出结论.才能真正为社会服务.在设计的过程中我们还得到了老师的帮助与意见。在学习的过程中.不是每一个问题都能自己解决向老师请教或向同学讨论是一个很好的方法。这次课程设计带给我能力.培养和锻炼了劳动观点，质量和经济观念提高了我们的整体综合素质。这是每一个大学毕业生必须拥有的一段们更多的则是我们每个人在设计结束后根据自己的情况去感悟.去反思.勤于动手.有所收获.使这次设计达到了他的真正目的。这次