毕业设计（论文）-基于PLC的十字路口交通灯设计.doc

基于PLC的十字路口交通灯设计摘 要自动控制装置的先进程度是体现工业自动化水平的重要标志。随着计算机技术和微电子技术的迅猛发展，可编程序控制器已经成为工业控制的标准设备之一。用内部编程“软元件”取代继电器逻辑控制电路中大量的时间继电器和中间继电器，简化控制线路、提高系统可靠性，是PLC的最大优点；根据实际工艺要求，借助于顺序功能图和梯形图来编制用户控制程序,实现单台设备或生产过程的顺序控制，则是PLC的主要功能之一。本课题是对可编程控制器的顺序控制进行实际的应用，通过西门子的STEP7可编程控制软件对十字路口交通灯编写来研究顺序控制在使用中的作用。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，已成为交通管理部门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。关键字：交通控制；交通灯；事件发生器；定时器Based on PLC Intersection Traffic Light DesignAbstractThe advanced degree that the automatic control equips is the important sign that embodies industry automation level. Along with the fast fierce development of the calculator technique and the micro-electronics technique, the programmable preface controller has already become one of the standard equipments of industrial control. Weaving the distance soft component to replace with the inner part after a great deal of time in the electric appliances logic control electric circuit after the electric appliances and in the center simplifying control circuit and raising system credibility after the electric appliances is PLC the biggest advantage; Request according to the actual craft, ask for help from in proper order function diagram and trapezoid diagram to draw up customer control procedure, carry out single set equipments or the in proper order control of production line, then one of the PLC main functions.This topic carries on an actual application to the in proper order control of programmable controller and pass the STEP7 A programmable control software of SIMANTIC in Europe to write to the intersections transportation light to study an in proper order control in the function in the usage.Along with the development of social economy, transportation problem in the city more and more causes the concern of people. Person car and road three relate to of coordination, have become a transportation management the section need one of the important problems for working out. The transportation control system in city is to used for a transportation data monitor in city, traffic sign light control and the calculator that transportation appease synthesize management system, it is modern city transportation to supervise and control conductor to constitute most importantly in the system part.Keyword: PLC; Traffic Light; Event Generator; Timer 目 录摘 要IAbstractII第1章 绪 论01.1 课题的背景和意义01.2 PLC的概述11.2.1 PLC的产生和发展11.2.2 PLC的基本结构41.3 方案比较51.3.1 采用数字逻辑电路设计51.3.2 PLC设计61.4 课题设计内容6第2章 系统设计82.1 控制要求82.2 系统硬件设计152.2.1 机型选择与I/O分配152.2.2 内存变量表152.3 软件设计16第3章 系统检测与调试183.1 检测与调试18第4章 结 论19参考文献21致 谢22附录 可编程逻辑控制器程序23III第1章 绪 论1.1 课题的背景和意义当今，红绿灯安装在各个道口上，已经成为疏导交通车辆最常见和最有效的手段。社会的发展，人们的消费水平不断的提高，私人车辆不断的增加。人多、车多道路窄的道路交通状况已经很明显了。所以采用有效的方法控制交通灯是势在必行的。PLC的智能控制原则是控制系统的核心，采用PLC把东西方向或南北方向的车辆按数量规模进行分档，相应给定的东西方向与南北方向的绿灯时长也按一定的规律分档. 这样就可以实现按车流量规模给定绿灯时长，达到最大限度的有车放行，减少十字路口的车辆滞流，缓解交通拥挤、实现最优控制，从而提高了交通控制系统的效率.PLC的应用正在不断地走向深入，同时带动传统控制检测日新月益更新。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。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。在实时检测和自动控制的PLC应用系统中，PLC往往是作为一个核心部件来使用。1.2 PLC的概述1.2.1 PLC的产生和发展 可编程控制器一直在飞速发展中，因此到现在为止，还未能对其下一个十分确切的定义。 可编程控制器是以自动控制技术、微计算机技术和通信技术为基础发展起来的新一代工业控制装置，目前它已被广泛应用于各个领域。早期的可编程控制器只能进行计数、定时以及对开关量的逻辑控制。因此，它被称为可编程控制器，简称PLC。后来，可编程控制器采用微处理器作为其控制核心，它的功能已经远远超过逻辑控制的范畴，于是人们又将其称为Programmable Controller，简称PC，但个人计算机也常简称PC，为了避免混淆，可编程控制器仍被简称PLC。 1985年，国际电工委员会（IEC）在可编程控制器国际标准草案第二稿中，对可编程控制器定义如下：可编程控制器是一种数字运算操作的电子系统，专为工业环境下应用而设计。它采用可编程序的存储器，用来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的指令，并通过数字式、模拟式的输入和输出，控制各种机械或生产过程。可编程控制器及其有关外部设备，都按易于与工业控制系统联成一个整体，易于扩充其功能的原则设计。PLC是生产力发展的必然产物。20世纪60年代初，美国的汽车制造业竞争激烈，产品更新换代的周期越来越短，其生产先必须随之频繁地变更。传统的继电器控制对频繁变动的生产线很不适应。自然，人们对控制装置提出了更高的要求，即经济、可靠、通用、易变、易修。 首先提出用一种新型控制装置替代继电器控制，这种控制装置要把计算机的通用、灵活、功能完备等优点与继电器控制的简单、易懂、操作方便、价格便宜等特点结合起来，而且要使那些不很熟悉计算机的人也能方便地使用。根据这种设想，1969年美国数字设备公司（DEC）研制出了世界上第一台PLC，并在美国GM公司的汽车自动装配生产线上使用获得成功。 由于PLC优越的性能，其问世后发展极为迅速。1971年，日本引进了这项技术并开始生产PLC。1973年，原西德和法国也研制出自己的PLC。70年代中期，欧美及日本的一些生产厂家，其PLC产品中多以微处理器及大规模集成电路芯片为其核心部件，使PLC的功能进一步扩展，并且有了自诊断功能，可靠性得到进一步提高。随着微电子技术的迅猛发展，80年代中期，PLC的处理速度和可靠性大大提高，不仅增加了多种特殊功能，而且体积进一步缩小，成本大幅度下降。到90年代中期以后，PLC几乎完全计算机化，其速度更快、功能更强，PLC的各种智能化模块不断被开发出来，一些厂家还推出了PLC的计算机辅助编程软件，许多小型PLC的性能也不可小试。 现在，PLC不仅能进行逻辑控制，在模拟量的闭环控制、数字量的智能控制、数据采集、监控、通信联网及集散控制等方面都得到广泛的应用。如今大、中型、甚至小型PLC都配能日趋完善、换代周期越来越短。为了进一步扩大PLC在工业自动化领域的应用范围，适应大、中、小型企业的不同需要，PLC产品大致向两个方向发展：有A/D、D/A转换技算术运算功能，有的还具有PID功能。这些功能使PLC应用于模拟量的闭环控制、运动控制、速度控制等具有了硬件基础；PLC具有输出和接收高速脉冲的功能，配合相应的传感器技伺服系统装置，PLC可以实现式数字量的智能控制；PLC配合可编程终端设备（如触摸屏）可以实时显示采集到的现场数据技分析结果，为分析、研究系统提供依据；利用PLC的自检信号可实现系统监控：PLC具有较强的通信功能，可与计算机或其他智能装置进行通信和联网，从而能方便地实现集散控制。功能完备的PLC不仅能满足控制的要求，还能满足现代化大生产管理的要求。 目前，世界上一些著名电器生产厂家几乎都在生产PLC，产品功小型PLC向体积缩小、功能增强、速度加快、价格低廉的方向发展，使之能更加广泛地取代继电器控制、更便于实现机电一体化；大中型PLC向高可靠性、高速度、多功能、网络化的方向发展，将PLC系统的控制功能和信息管理功能融为一体，使之能对大规模、复杂系统进行综合性的自动控制。 我国从70年代中期开始研制PLC。1977年，我国采用美国Motorola公司的一位机集成芯片，研制成功了国内第一台有实用价值的PLC。此后，在不断引进国外PLC生产线的同时，积极开发国产。许多企业在PLC的应用方面进行了积极的探索，取得了成功的经验和良好的效益。随着PLC产品性能价格比的不断提高，中小企业普及应用PLC的投资已经完全可以承受。可以预见，PLC技术的推广应用会使我国的工业自动化水平产生一个革命性的飞跃。1PLC的功能PLC是在传统的继电接触控制的基础上通过融入计算机技术发展起来的一种新型工业控制器，其功能已在上面的定义中作了概括，这里再详细说明一下目前PLC具有的功能。2逻辑控制PLC具有逻辑运算功能，它有与、或、非、异或等逻辑指令，能够表达多个继电器触点间的串联、并联、串并联、并串联等各种形式的连接，从而可以代替实际继电器及其间的电气连线。3顺序控制所谓顺序控制，就是按照预定的先后顺序，逐个完成各种操作。PLC程序本身就是顺序执行的。此外，PLC中还设有移位寄存器，有的还专门配有步进顺控指令，可以方便地实现顺序控制。4计数控制PLC内部设有若干个计数器，并有计数指令。完成了预定次数的计数后，就会产生控制信号。5定时控制PLC内部设有若干个定时器，通常它们分成定时范围不同的几组，并有定时指令。定时时间一到，就会产生控制信号。6A/D、D/A转换有些PLC具有模拟量与数字量的相互转换功能，即模/数（A/D）转换（将模拟量转换成数字量）和数/模（D/A）（将数字量转换成模拟量）功能，从而可以对连续变化的模拟量直接进行监测和调节。7数据处理目前PLC大多具有数据处理功能，可对数据进行比较、逻辑运算及加、减、乘、除四则运算。8运行状态监控PLC具有较强的监控功能，可对系统的状态进行监视，一旦出错或出现异常情况，PLC可以记下出错内容，从而便于操作人员采取对策。操作人员还可以通过监控指令来监视有关部分的运行状态，可以调整定时器或计数器等的设定值，从而为程序编制和系统的调试、使用及维护提供了方便。9通讯与联网目前多数PLC具有通讯功能。PLC之间可以进行通讯，PLC也可以与计算机进行通讯。同样，可以把多台PLC与一台计算机联接起来，各台PLC均按照计算机发出的指令来工作，并把执行结果通知计算机。采用这种有计算机和PLC组成的集散式（即：集中管理、分散控制）控制系统可以实现大规模复杂的控制系统网络。1.2.2 PLC的基本结构1中央处理器（CPU）中央处理器（CPU）又称中央处理单元，是PLC的核心和“大脑”，整个PLC在CPU的统一指挥和协调下有序地工作。CPU的功能是按照一定的规律和要求读入被控对象及相关各量的工作状态，然后按照用户编制的程序的要求读入被控对象及相关各量的工作状态，然后按照用户编制的程序的要求进行相应的处理，最后把形成的控制信号送至输出部件以控制受控对象。PLC的控制作用就是通过CPU执行用户程序来实现的。2存储器PLC内部的存储器用于存放系统管理程序和用户编制的程序，可以通过编程器将程序写入存储器中并进行修改。3输入部件PLC的输入部件是用户通过输入装置送给PLC的信号与PLC的CPU之间的接口。输入部件接收有输入装置（如开关、按钮、继电器触点、传感器等）发出的信号，并把这些信号转换成CPU能接受和处理的数字信号。4输出部件PLC的输出部件是CPU与受控对象之间的接口，它把CPU生成的用于控制受控对象的数字信号状环卫受控对象能够接受的信号，以驱动相应的装置（如继电器线圈、指示灯等）。PLC的输出部件可以代替继电接触控制系统中的一些输出设备。PLC输出部件中的输出电路通常有继电器输出、双向晶闸管输出和晶体管输出三种型式，每种型式的输出单元都具有一定的性能和对其驱动对象的要求（电压、电流、与PLC的接线方式等）。5电源部件（或电源模块）PLC的电源部件或电源模块用来把单向交流电转换成直流电供PLC使用。电源部件是整体式PLC的一个组成部分，而电源模块则是独立的单元。6编程器编程器是PLC不可缺少的重要外部设备，是人机对话的窗口。它主要用于用户程序的输入和调试，并可以来监视PLC的工作状态、显示错误信息等。通常，一台PLC可以配置几种不同档次的编程器。最简单的编程器是类似于计算器的手持简易编程器，最高级的则可是配有与PLC转换接口的微型计算机。1.3 方案比较1.3.1 采用数字逻辑电路设计工作原理:选用十六进制计数器74161和3线-8线译码器74LS138。经过译码后，输出十字路口南北、东西二个方向的控制信号。其中黄灯信号必须满足间歇闪耀；在夜间时黄灯一直闪耀，而绿、红灯灭。基本组成:主要由控制器部分和数字显示部分，秒脉冲发生器等组成。显示控制部分实际上是一个定时控制电路。当绿灯亮时，使减法计数器开始工作（用对方的红灯信号控制），每来一个秒脉冲，使计数器减1，直到计数器为“0”停止。译码显示可用74LS47 驱动BCD码七段译码器，计数器采用可预制加、减计数器，如74LS168、74LS190、74LS193等。数字电路的特点:数字电路的信号是不连续变化的数字信号，所以在数字电路中工作的器件多数工作在开关状态，即工作在饱和区和截止区，而放大区只是过渡状态。数字电路的主要研究对象是电路的输入和输出之间的逻辑关系，因而在数字电路中就不能采用模拟电路的分析方法，例如，微变等效电路法等就不适用了。这里的主要分析工具是逻辑代数，表达电路的功能主要用真值表，逻辑表达式及波形图等。其在任何时刻的输出，仅取决于电路此刻的输入状态，而与电路过去的状态无关，它们不具有记忆功能。 或者在任何时候的输出，不仅取决于电路此刻的输入状态，而且与电路过去的状态有关，它们具有记忆功能。1.3.2 PLC设计采用计算机和西门子S7系列PLC，在计算机上编译调试好交通灯控制程序，启动PLC写入程序，经过运行后，输出十字路口南北、东西二个方向的控制信号。其中黄灯信号必须满足间歇闪耀.可编程控制器交通灯控制系统的特点：编程简单，维修方便；联机自动就地工作；上机控制的单周期运行方式；由上位机通过串口向下位机送入设定配方参数实现自动控制；自动启动、自动停机控制方式。近年来PLC的性能价格比有较大幅度的提高，使得实际应用成为可能。本系统采用PLC是基于以下四个原因：（1）PLC具有很高的可靠性，通常的平均无故障时间都在30万小时以上；（2）编程能力强，可以将模糊化、模糊决策和解模糊都方便地用软件来实现；（3）抗干扰能力强，目前空中各种电磁干扰日益严重，为了保证交通控制的靠稳定，我们选择了能够在恶劣的电磁干扰环境下正常工作的PLC；（4）安装简单维修方便，PLC不需要专门的机房，可以在各种工业环境下直接运行。使用时只需要将现场的各种设备与PLC相应的I/O端连接，系统便可投入运行。1.4 课题设计内容按照城市交通控制的需要，本文讨论了用PLC实现正常有序的控制方式，进而对十字路口的交通实现智能控制。 当启动开关接通时，系统开始工作，首先是东西通行，即东西绿灯亮，南北红灯亮。东西绿灯工作到40秒时，开始五秒钟的闪烁，然后变为黄灯，黄灯工作5秒后，东西路口的红灯亮50秒。与此同时南北方向交通灯的控制规律是：南北红灯亮50秒，然后变为南北绿灯亮40秒，之后5秒钟的闪烁，然后变为黄灯，黄灯工作工作5秒，构成一个完整的控制周期。按上述方式重复运行，按停止按钮时，工作结束，所有信号灯都熄灭。第2章 系统设计交通指挥灯控制系统也是一个比较基本的开关量控制系统，该系统的突出特点是整个系统是严格的按照时间的顺序控制的，是一个时序控制系统。2.1 控制要求用PLC实现十字路口的交通指挥灯的控制，具体控制要求如下：当启动开关接通时，系统开始工作，首先是东西通行，即东西绿灯亮，南北红灯亮。东西绿灯工作到40秒时，开始五秒钟的闪烁，然后变为黄灯，黄灯工作5秒后，东西路口的红灯亮50秒。与此同时南北方向交通灯的控制规律是：南北红灯亮50秒，然后变为南北绿灯亮40秒，之后5秒钟的闪烁，然后变为黄灯，黄灯工作工作5秒，构成一个完整的控制周期。按上述方式重复运行，按停止按钮时，工作结束，所有信号灯都熄灭。对于一个仅有红、黄、绿三种信号灯的十字路口，其南北方向或东西方向信号灯的动作是一致的，所以PLC控制装置使用6个端子演示交通灯的运行状态，可是看出这是一个时序控制系统，如图2-1所示。手动控制车辆如图2-2所示。十字路口交通如图2-3所示。十字路口交通灯控制时序控制如图2-4所示。启动开关东西绿灯亮东西绿灯闪东西黄灯亮东西红灯亮东西主干道10S2S2S14S南北红灯亮南北绿灯亮南北绿灯闪南北黄灯亮南北主干道14S10S2S2S启动开关南北红灯亮南北绿灯南北绿灯闪14S10S4S东西绿灯亮东西绿灯闪东西红灯亮10S4S14S东西行人道南北行人道结束结束 图2-1 交通灯模拟控制系统流程图图2-2 手动控制车辆流程图图2-3 十字路口交通等示意图图2-4 十字路口交通灯控制时序图逻辑取及输出线圈指令（LD、LDI、OUT）1指令用法 LD：取指令，用于常开触点与母线连接。LDI：取反指令，用于常闭触点与母线连接。 OUT：线圈驱动指令，用于将逻辑运算的结果驱动一个指定线圈。2指令用法说明 （1）LD、LDI指令用于将触点接到母线上，操作目标元件为X、Y、M、T、C、S。LD、LDI指令还可与AND、ORB指令配合，用于分支回路的起点。 （2）OUT指令的目标元件为Y、M、T、C、S和功能指令线圈。 （3）OUT指令可以连续使用若干次，相当于线圈并联。单个触点串联指令（AND、ANI）1指令用法AND：与指令。用于单个触点的串联，完成逻辑“与”运算，助记符号为AND*，*为触点地址。ANI：与反指令。用于常闭触点的串联，完成逻辑“与非”运算，助记符号为ANI*，*为触点地址。2指令用法说明（1）AND、ANI指令均用于单个触点的串联，串联触点数目没有限制。该指令可以重复多次使用。指令的目标元件为X、Y、M、T、C、S。（2）OUT指令后，通过触点对其他线圈使用OUT指令称为纵接输出。（3）串联触点的数目和纵接的次数虽然没有限制，但由于图形编程器和打印机功能有限制，因此尽量做到一行不超过10个触点和1个线圈，连续输出总共不超过24行。（4）串联和并联指令是用来描述单个触点与其他触点或触点组成的电路连接关系的。指令用法如表2-1所示。表2-1 S7-200系列的基本逻辑指令指令名称指令符功能操作数取LD bit读入逻辑行或电路块的第一个常开接点Bit：I，Q，M，SM，T，C，V，S取反LDN bit读入逻辑行或电路块的第一个常闭接点与A bit串联一个常开接点与非AN bit串联一个常闭接点或O bit并联一个常开接点或非ON bit并联一个常闭接点电路块与ALD串联一个电路块无电路块或OLD并联一个电路块输出= bit输出逻辑行的运算结果Bit：Q，M，SM，T，C，V，S置位S bit，N置继电器状态为接通Bit：Q，M，SM，V，S复位R bit，N使继电器复位为断开S7-200系列PLC的定时器指令 1TON接通延时 2TONR有记忆接通延时 3TOF断开延时3种分辨率（时基）：1ms、10ms、100ms分别对应不同的定时器号。 指令格式（时基、编号等） 预置值PT 使能IN 复位3种定时器不同 前值Txxx 定时器状态（位）可由触点显示定时值=时基预置值PT。由于定时器的计时间隔与程序的扫描周期并不同步，定时器可能在其时基（1ms、10ms、100ms）内任何时间启动，所以，未避免计时时间丢失，一般要求设置PT预置值必须大于最小需要的时间间隔。例如：使用10ms时基定时器实现140ms延时（时间间隔），则PT应设置为15（10ms15=150ms）表2-2 S7-200系列的定时器指令梯形图LAD语句表功能操作码操作数TONTxxx PT使能1计数，计数到设定值时（一直计数到32767），定时器位1。使能0复位（定时器位0）。一般用于单一时间间隔的定时TOFTxxx PT使能1，定时器位1，计数器复位（清零）。使能由1到0负跳变，计数器开始计数，到设定值时（停止计数），定时器位0。TONRTxxx PT使能1，计数器开始计数，计数到设定值时，计数器位1。使能断开，计数器停止计数，计数器位仍为1，使能位再为1时，计数器在原来的计数基础上计数。2.2 系统硬件设计2.2.1 机型选择与I/O分配一般来说，一个十字路口交通指挥灯控制系统包含12个交通指挥等。东西方向的6个指挥灯分为两组，每一组分别由红灯、黄灯和绿灯组成需要PLC三个输出端；南北方向也有两组共6个指挥灯，每一组分别由红灯、黄灯和绿灯组成，也需要PLC三个输出端；整个系统还需要一个启动按钮和一个停止按钮。该系统需要2点输入和6点输出，选择机型为CPU 224，其中，I0.0为运行按钮，输入启动信号；I0.1为停止按钮，输入停止信号；Q0.0为南北红色信号灯；Q0.1为南北黄色信号灯；Q0.2为南北绿色信号灯；Q0.3为东西红色信号灯；Q0.4为东西黄色信号灯；Q0.5为东西绿色信号灯，系统的硬件及接线图如图2-5所示。图2-5 十字路口交通灯控制硬件及接线图2.2.2 内存变量表本程序的时间基准的设计是采用一个计数器C0和一个S7-200内部的特殊继电器SM0.5来完成的。由给定时间和时间基准进行比较，由比较结果来决定各个交通灯的工作状态。由十字路口交通指挥灯控制硬件组态可以作出交通指挥灯控制系统的内存变量分配表，如表2-3所示：表2-3 交通指挥灯控制系统的内存变量分配表模块号输入变量输出变量内存变量信号名称有效状态说明CPU 224I0.0I0.1Q0.0Q0.1Q0.2Q0.3Q0.4Q0.5C0M0.0运行按钮停止按钮南北红色信号灯南北黄色信号灯南北绿色信号灯东西红色信号灯东西黄色信号灯东西绿色信号灯运行时间计数器系统运行标志1有效1有效1有效1有效1有效1有效1有效1有效计数值1有效按钮按钮信号灯信号灯信号灯信号灯信号灯信号灯计数器寄存器2.3 软件设计控制程序可以放在一个子程序中，也可以直接放在主程序OB1中，本设计的控制程序放在了OB1中。程序设计的核心是用秒脉冲SM0.5作为运行时间计数器C0的计数脉冲。CO是一个加计数器，设定值为100，即100秒为一个运行周期。各个交通指挥灯的运行时间由比较指令完成。十字路口交通指挥灯的控制程序OB1及其说明：下图中的“网络1”的功能是设置十字路口交通指挥灯的控制系统的运行标志。当按下运行按钮I0.0时，置运行标志M0.0为1并自锁。“网络2”启动计数器CTU功能的计数器。计数器的计数数值是时间控制的重要依据。计数器的计数脉冲CU是CPU的系统秒脉冲SM0.5。因此，计数器的计数值表示从启动经过的时间（秒数值）。计数器的复位信号有三个，一个是停止按钮SM0.0=0，二是一个扫描周期SM0.1=1,三是计数器的计数值到设定值PV，这里计数器的计数值到设定值PV使计数器复位的条件，是计数器的计数周期，每过100秒计数器的计数要重复（即运行周期为100秒）。“网络3”的功能是设置十字路口交通指挥灯的控制系统的东西绿色信号灯Q0.5的自动控制。40秒之前绿灯亮Q0.5=1,4050秒之间绿灯闪烁，Q0.5由S0.5=1确定。“网络4”的功能是设置十字路口交通指挥灯的控制系统的东西黄色信号灯Q0.4的自动控制。4050秒之间黄灯亮q0.4=1。“网络5”的功能是设置十字路口交通指挥灯的控制系统的东西红色信号灯Q0.3自动控制。50100秒红灯亮Q0.3=1。“网络6”的功能是设置十字路口交通指挥灯的控制系统的南北绿色信号灯Q0.2自动控制。5090秒之间绿灯闪烁。9095秒之间绿灯闪烁，Q0.2由S0.5=1确定。“网络7”的功能是设置十字路口交通指挥灯的控制系统的南北黄色信号灯Q0.1自动控制。95100秒之间黄灯亮Q0.1=1。“网络5”的功能是设置十字路口交通指挥灯的控制系统的南北红色信号灯Q0.0自动控制。5从开始到50秒红灯亮Q0.0=1。第3章 系统检测与调试3.1 检测与调试大体思路流程如下：1硬件调试：硬件调试是利用开发系统、基本测试仪器（万用表、示波器等），检查用户系统硬件中存在的故障。硬件调试可分为静态调试与动态调试两步进行。（1）静态调试 静态调试是在用户系统未工作时的一种硬件检测。 第一步：目测。检查外部的各种元件或者是电路是否有断点。 第二步：用万用表测试。先用万用表复核目测中有疑问的连接点，再检测各种电源线与地线之间是否有短路现象。 第三步：加电检测。给板加电，检测所有的插座或是器件的电源端是否符合要求的值 第四步：是联机检查。因为只有用可编程控制器开发系统才能完成对用户系统的调试。 （2）动态调试 动态调试是在用户系统工作的情况下发现和排除用户系统硬件中存在的器件内部故障、器件连接逻辑错误等的一种硬件检查。动态调试的一般方法是由近及远、由分到合。 由分到合是指首先按逻辑功能将用户系统硬件电路分为若干块，当调试电路时，与该元件无关的 器件全部从用户系统中去掉，这样可以将故障范围限定在某个局部的电路上。当各块电路无故障后，将各电路逐块加入系统中，在对各块电路功能及各电路间可能存在的相互联系进行调试。由分到合的调试既告完成。 2软件调试：软件调试是通过对拥护程序的汇编、连接、执行来发现程序中存在的语法错误与逻辑错误并加以排除纠正的过程。程序后，编辑，查看程序是否有逻辑的错误。如果出现故障，应返回编程环境，检查梯形图的错误并修改程序再进行调试，如此反复直到调试成功。第4章 结 论本论文模拟城市十字路口的交通状况，设计了一套由可编程逻辑控制器，LED显示器，计算机等主要设备构成的十字路口交通灯系统，经过实验运行克服了传统控制系统的效率低，可靠性差，自动化程度不高等缺点，实现了高效、自动可靠、维护简单、管理方便的十字路口交通灯。本系统具有以下的特点:（1）采用了可靠性高、使用简单、编程灵活的工控设备PLC和LED显示器作为主要设备，可保证信号灯安全可靠的长时间运行。（2）系统实现了计算机和PLC的有效结合，具有远程监控与管理能力，设计合理、先进。（3）系统采取了全自动化的控制方式，使交通控制更加高效。展望：随着中国经济更快的发展，中国各大城市的交通压力将会更大，怎样通过高效的控制方式来缓解交通压力将成为未来的重点。和西方国家相比，中国的交通控制主要侧重与车辆的优先，而西方国家的交通控制则是行人优先，随着社会的不断发展，相信中国的交通控制也将慢慢的转向以行人优先的交通控制。 当我知道我的课题是：交通信号灯控制系统的设计,我想这个课题是很容易的，这样我更应该做的更好。当真正做起来的时候，还是觉得有点困难的，有些东西以前学了，但现在用起来可能又有点疑问。就如画电气原理图吧，整体的构造脑海里都有一个整体的概念。而你要画出来的话，你可能会遇到细节上的问题，比如说按钮开关的方向是怎样，以及怎么划分区域等。遇到这些问题的时候都能让你主动去翻书，复习这些陌生的知识。我认为这是一种最好的学习方法通过实践去检验自己的知识。这个只有你自己投入进去你才能发现自己知识点的欠缺。做为一名电气专业的学生对电器原理图的了解更应该有深刻的认识，知道它的重要性。要能看的懂，给你一张电气原理图，你要能够写出梯形图。查找资料也是一件繁琐的事情，虽说网上有资料但要找到一些真正有用的资料也不是一件容易的事，需要耐心查找。在程序设计过程中，我对以前的编程方法做了归纳，之前我习惯用功能流程写程序，遇到难点的时候习惯翻书，对照例子提取点精华。现在能灵活运用经验设计法、电气原理图设计法、顺序控制设计法。特别多顺序控制设计有了一定的了解。这里面最经典我认为是单序列的编程方法、选择序列的编程方法和并行序列的编程方法这个三个是很值得研究的，也是一种格式。只要你能熟悉掌握，灵活应用的话，那么编程对你来说将变的非常容易。一个流程图无论多么复杂，都可以拆分上面的形式，然后就可以利用上面的方法编程了。当然对于简单的流程也可以用顺序设计。这种方法也是一种固定的格式，只要按照它的格式就可以写出正确的程序，它的优点可以说易懂，条理清晰。但结构多。对于活动步多的设计我想用这个设计比较繁琐。更加体会到PLC的可靠性高，抗干扰能力强，.通用性强，控制程序可变，使用方便等优点。更加熟悉了西门子编程软件使用方法与各种基本指令。这次的课程设计使我把可编程控制器的理论知识用在实践中，实现了理论和实践相结合，从中更懂得理论是实践的基础，实践又能检验理论的正确性，让我受益非浅，对我以后工作中遇到问题或者继续学习将会产生巨大的帮助和影响。、参考文献1 王曙光 S7-200PLC应用基础与实例。人民邮电出版社，2007 2 严盈富:西门子S7-200PLC入门。人民邮电出版社，2007 3 龙志文:SIMATIC子S7-200PLC原理及应用。机械工业出版社，2007 4 刘永华:电气控制与PLC，北京航空航天大学出版社，2007 5 罗宇航:流行PLC实用程序及设计（西门子S7-200PLC系列）.西安电子科技大学出版社2007 6 伊宏业:PLC可编程控制器教程。航空工业出版社，1997 7 刘洪涛:黄海编。PLC应用开发从基础到实践。电子工业出版社，2007 致 谢这次毕业设计中，虽然都没太多的经验，但是在施老师的指导下，同组的同学鼓励、帮助下，相互奋勉，最终圆满的完成了设计任务。在整个过程当中，有许多人给了我启发和帮助，在毕业论文完成之际，我要在此表达对他们最诚挚的感谢。首先，最需要感谢的人是我的指导老师。老师平日里工作繁多，但在我做毕业设计的每个阶段，从选题到查阅资料，方案可行的确定和论文纲领细节的修改，中期检查，后期详细设计等整个过程中都给予了我悉心的指导。每次的批评和教育，使我受益非浅，值此论文完成之际，谨向老师再一次向他致以衷心的谢意，感谢他为学生营造的浓郁学术氛围，以及学习上的耐心细致帮助！最后我还要感谢我的同学与朋友，他们也给我很大的帮助，给我提供了不少的建议，让我少走了许多的弯路。附录 可编程逻辑控制器程序接口部件输出PLC的基本结构如框图5-1下：输入接口部件件中央处理单元 CPU板 电源部件图5-1 PLC的基本结构S7-200系列编程软（STEP7-Micro/WIN）编程软件STEP7-Mirco/WIN窗口组件主界面一般可以分为以下几个部分：菜单条、工具条、浏览条、指