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基于plc的交通灯控制电路设计,毕业设计
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基于 PLC 的 交通灯控制电路设计 摘要 : 自从交通灯诞生以来，其内部的电路控制系统就不断的被改进，设计方法也开始多种多样，从而使交通灯显得更加智能化。尤其是近几年来，随着电子与 计算机技术 的飞速发展，电子电路分析和设计方法有了很大的改进，电子设计自动化也已经成为现代电子系统中不可缺少的工具和手段，现在，交通控制更是趋向智能化方向发展， LED 交通信号灯在持续发光、雨淋、灰尘等恶劣的气候条件下，仍然能保持较好的 工作性能，而且价格更低廉。本文主要通过西门子 PLC 控制交通红绿灯。 关键词：智能化 自动化 西门子 PLC 交通控制 Abstract: Since the birth of traffic lights, the circuit in its internal control system have continually been improved, also began to design methods varied, so that traffic lights become more intelligent. In particular, in recent years, with electronics and the rapid development of computer technology, electronic circuit analysis and design methods have greatly improved, electronic design automation has become a modern electronic system in an indispensable tool and means now, more traffic control Trend is the development of intelligent, LED traffic lights in the continuing luminescence, rain, dust and other adverse weather conditions, can still maintain good work performance and lower prices. In this paper, Siemens PLC control traffic through the traffic lights Key words: Intelligent Automation Siemens PLC traffic control 目录 第一章 绪论 1.1 交通信号灯的作用与研究意义 .3 nts1.2 PLC 的产生与发展 4 1.3 PLC 的发展趋势 5 1.4 PLC 的应用领域 6 1.5 PLC 在我国的应用 8 第二章 交通信号控制系统 . 8 2.1 十字路口交通控制实际情况 .8 2.2 结合十字路口交通灯的路况模拟控制实验 .9 2.3 系统流程图 .9 第三章 可编程控制器程序设计 12 3.1 可编程控制器的选择 .12 3.2 使字路口 交通灯模拟控制时序图 .12 3.3 可编程控制器端口 I/O 分配 .15 3.4 程序梯形图 15 3.5 程序设计 .23 第四章 总结 25 参考文献 2 6 致 谢 .27 第一章 绪论 1.1 交通信号灯的作用与研究意义 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nts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。 随着城市机动车量的不断增加，许多大城市如北京、上海、南京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，它们也曾有效地改善了交通状况。然而，随着交通量的快速增长和缺乏对高速道路的系统研究和控制，高速道路没有充分 发挥出预期的作用。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状况必然受高速道路与普通道路耦合处交通状况的制约。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，缓解主干道与匝道、城区同周边地区的交通拥堵状况，越来越成为 交通运输 管理和 城市规划 部门亟待解决的主要问题。 根据交通灯工艺控制要求与特点，我们采用了德国西门子公司 S7-200 型 PLC。西门子 PLC 有小型化、高速度、高性能等特点，是 S7-200 系列中最高档次的超小型程序装置。西门子可编程控制器指令丰富，可以接各种输出、输入扩充设备，有丰富的特殊扩展设备，其中的模拟输入设备和通信设备是系统所必需的，能够方便地联网通信。本系统就是应用可编程序控制器 (PLC)对十字路口交通控制灯实现控制。 本系统采用 PLC 是基于以下四个原因： 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； 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； 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可靠稳定，我们选择了能 够在恶劣的电磁干扰环境下正常工作的 PLC； 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。 1.2 PLC 的产生与发展 在可编程控制器出现前，在工业电气控制领域中，继电器控制占主导地位，应用广泛。但是电器控制系统存在体积大、可靠性低、查找和排除故障困难等缺点，特别是其接线复杂、不易更改，对生产工艺变化的适应性差。 nts1968 年美国通用汽车公司（ G.M）为了适应汽 车型号的不断更新，生产工艺不断变化的需要，实现小批量、多品种生产，希望能有一种新型工业控制器，它能做到尽可能减少重新设计和更换电器控制系统及接线，以降低成本，缩短周期。于是就设想将计算机功能强大、灵活、通用性好等优点与电器控制系统简单易懂、价格便宜等优点结合起来，制成一种通用控制装置，而且这种装置采用面向控制过程、面向问题的 “自然语言 ”进行编程，使不熟悉计算机的人也能很快掌握使用。 1969 年美国数字设备公司（ DEC）根据美国通用汽车公司的这种要求，研制成功了世界上第一台可编程控制器，并在通用汽车公司的自动 装配线上试用，取得很好的效果。从此这项技术迅速发展起来。 早期的可编程控制器仅有逻辑运算、定时、计数等顺序控制功能，只是用来取代传统的继电器控制 ,通常称为可编程逻辑控制器（ Programmable Logic Controller ）。随着 微电子 技术和计算机技术的发展， 20 世纪 70 年代中期微处理器技术应用到 PLC 中，使 PLC 不仅具有逻辑控制功能，还增加了算术运算、数据传送和数据处理等功能。 20 世纪 80 年代以后，随着大规模、超大规模集成电路等微电子技术的迅速发展，16 位和 32 位微处理器应用于 PLC 中，使 PLC 得到迅速发展。 PLC 不仅控制功能增强，同时可靠性提高，功耗、体积减小，成本降低，编程和故障检测更加灵活方便，而且具有通信和联网、数据处理和图象显示等功能，使 PLC 真正成为具有逻辑控制、过程控制、运动控制、数据处理、联网通信等功能的名符其实的多功能控制器。 自从第一台 PLC 出现以后，日本、德国、法国等也相继开始研制 PLC，并得到了迅速的发展。目前，世界上有 200 多家 PLC 厂商， 400 多品种的 PLC 产品，按地域可分成美国、欧洲、和日本等三个流派产品，各流派 PLC 产品都各具特色，如日本主要发展中小型 PLC，其小型 PLC 性能先进，结构紧凑，价格便宜，在世界市场上占用重要地位。著名的 PLC 生产厂家主要有美国的 A-B（ Allen-Bradly）公司、 GE（ General Electric）公司，日本的三菱电机（ Mitsubishi Electric）公司、欧姆龙（ OMRON）公司，德国的 AEG 公司、西门子（ Siemens）公司，法国的 TE（ Telemecanique）公司等。 我国的 PLC 研制、生产和应用也发展很快 ，尤其在应用方面更为突出。在 20世纪 70 年代末和 80 年代初，我国随国外成套设备、专用设备引进了不少国外的 PLC。此后，在传统设备改造和新设备设计中， PLC 的应用逐年增多，并取nts得显著的经济效益， PLC 在我国的应用越来越广泛，对提高我国工业自动化水平起到了巨大的作用。目前，我国不少科研单位和工厂在研制和生产 PLC，如辽宁无线电二厂、无锡华光电子公司、上海香岛电机制造公司、厦门 A-B 公司等。 从近年的统计数据看，在世界范围内 PLC 产品的产量、销量、用量高居工业控制装置榜首，而且市场需求量一直以每年 15%的比率上 升。 PLC 已成为工业自动化控制领域中占主导地位的通用工业控制装置。 1.3 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容量。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，为了适应市场的多种需要，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 I/O 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，功能强。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 I/O 点数为 8 16 点，以适应单机及小型自动控制的需要，如三菱公司 系列 PLC。 3 PLC 大力开发智能模块，加强联网通信能力 为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I/O 模块、通信和人机接口模块等 。这些带 CPU 和存储器的智能 I/O 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 联网通信的能力，是 PLC 技术进步的潮流。 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机通信。为了加强联网通信能力， 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/O 接口占 15%，输入设备占 45%，输出设备占 30%，线nts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智能模块，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（ BASIC、 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。 1.4 PLC 的应用领域 PLC 的初期由于其价格高于继电器控制装置，使得其应用受到限制。但最近十多年来， PLC 的应用面越来越广，其主要原因是：一方面由于微处理器芯片几有关元件的价格大大下降，使得 PLC 的成本下降；另一方面 PLC 的功能大大增强，它也能解决复杂的计算和通信问题。目前 PLC 在国内外已广泛应用于钢铁、采矿、水泥、 石油 、化工、 电力 、 机械制造 、汽车、装卸、造纸、纺织、环保和娱乐等行业。 PLC 的应用范围通常可分成以下 5 种类型： （ 1）顺序控制 这是 PLC 应用最广泛的领域，也是最适合 PLC 使用的领域。它用来取代传统的 继电器顺序控制。 PLC 应用于单机控制、 多机群控、生产自动线控制等。例如：注塑机械、印刷机械、包装机械、切纸机械、组合机床、磨床、装配生产线、电镀流水线及电梯控制等。 (2)运动控制 PLC 制造商目前已提供了拖动步进电机或伺服电机的单轴或多轴位置控制模块，在多数情况下， PLC 把描述目标位置的数据送给模块，其输出移动一轴或数据到目标位置。每个轴移动时，位置控制模块保持适当的位置和加速度，确保运动平滑。 （ 3）过程控制 PLC 还能控制大量的过程参数，例如：温度、流量、压力、液位和速度。 PID 模块提供了使 PLC 具有闭环控制的功能，即一个具有 PID 控制能力的 PLC 可用于过程控制。当过程控制中某个变量出现偏差时， PID 控制算法会计算出正确的输出，把变量保持在设定植上。 nts（ 4）数据处理 在机械加工中， PLC 作为主要的控制和管理系统用于 CNC 和NC 系统中，可以完成大量的数据处理工作。 （ 5）通信网络 PLC 的通信包括主机与远程 I/O 之间的通信、多台 PLC 之间的通信、 PLC 和其他智能控制设备（如计算机、变频器、数控装置）之间的通信。PLC 与其他智能控制设备一起，可以组成 “集中管理、分散控制 ”的分布式控制系统。 1.5 PLC 在我国的应用 虽然我国在 PLC 生产 方面比较弱，但在 PLC 应用方面，我国是很活跃的，近年来每年约新投入 10 万台套 PLC 产品，年销售额 30 多亿人民币，应用的行业也很广。 在我国，一般按 I/O 点数将 PLC 分为以下级别（但不绝对，国外分类有些区别）： 微型： 32 I/O 小型： 256 I/O 中型： 1024 I/O 大型： 4096 I/O 巨型： 8192 I/O 在我国应用的 PLC 系统中， I/O64 点以下 PLC 销售额占整个 PLC 的 47%，64 点 256 点的占 31%，合计占整个 PLC 销售额的 78%。 在我国应用的 PLC，几乎涵 盖了世界所有的品牌，呈现百花齐放的态势，但从行业上分，有各自的势力范围。大中型集控系统采用欧美 PLC 居多，小型控制系统、机床、设备单体自动化及 OEM 产品采用日本的 PLC 居多。欧美 PLC 在网络和软件方面具有优势，而日本 PLC 在灵活性和价位方面占优势。 我国的 PLC 供应渠道，主要有制造商、分销商（代理商）、系统集成商、 OEM用户、最终用户。其中，大部分 PLC 是通过分销商和系统集成商达到最终用户的。 nts第二章 交通信号控制系统 2.1 十字路口交通灯控制实际情况 南北主干道 直行绿 27S 直行绿闪 3S 左 转绿 10S 左转绿闪 3S 黄 2S 红 45S 东西人行道 红 45S 绿 27S 绿闪 3S 红 60S 东西主干道 红 45S 直行绿 27S 直行绿闪 3S 左转绿 10S 左转绿闪 3S 黄2S 南北人行道 绿 27S 绿闪 3S 红 60S 循环控制方式 交通灯变化顺序表（单循环周期 90 秒） 1 1 南北向（列）和东西向（行）主干道均设有直行绿灯 27S，直行绿灯闪亮 3S，左行绿灯 10S，左转绿闪 3S，黄灯 2S 和红灯 45S。当南北主干道红灯点亮时，东西主干道应依次点亮直行绿灯，直行绿灯闪，左转 绿灯，左转绿灯闪亮和黄灯；反之，当东西主干道红灯点亮时，南北主干道依次点亮直行绿灯，直行绿灯闪，左转绿灯，左转绿灯闪亮和黄灯。 1 2 南北向和东西向人行道均设有通行绿灯和禁行红灯。南北人行道通行绿灯应在南北主干道直行绿灯点亮时点亮，当南北主干道直行绿灯闪亮时南北行人道绿灯也要对应闪亮，其它时间为红灯。东西人行道通行绿灯于东西主干道直行绿灯点亮时点亮，当东西主干道直行绿灯闪亮是东西行人道绿灯也要对应闪亮，其它时间为红灯。 2 .2 结合十字路口交通灯的路况模拟控制实验 。 在 PLC 交通灯模拟模块中，主干道东 西南北每面都有 3 个控制灯，分别为： 禁止通行灯 （亮时为红色） 准备禁止通行灯 （亮时为黄色） 直通灯 （亮时为绿色） 另外行人道东西南北每面都有 2 个控制灯 ,分别为： 禁止通行灯 （亮时为红色） 直通灯 （亮时为绿色） 结合十字路口交通灯实际情况设计交通灯模拟控制系统如下： 当交通灯系统启动开关接通时， 2 1 南北向（列）和东西向（行）主干道均设有绿灯 10S， 绿灯闪亮 2S（亮 0.1 灭 0.1） ,黄灯 2S 和红灯 14S。当南北主干道红灯点亮时，东西住干道应依次点亮绿灯，绿灯闪亮，黄灯，反之，当东西主干道红灯点亮时，南北主干道依次点亮绿灯，绿灯闪，黄灯。 nts2 2 南北向和东西向行人道均设为通行绿灯和禁行红灯。南北人行道通行绿灯应在南北主干道绿灯点亮时点亮，当南北主干道绿灯闪亮和黄灯点亮时南北行人道绿灯也要对应闪亮，其它时间为红灯。东西行人道通行绿灯于东西主干道绿灯点亮是点亮，当东西主干道绿灯闪亮和黄灯点亮时东西行人道绿灯也要对应闪亮，其它时间为红灯。 2 3 除此之外另 设两个功能，使用 10 个脉冲开关。实现让盲人可以方便通过十字路口和手动控制车流量。其中 8 个安装在人行道的两边当东西方向行走的盲人要过马路的时候，按下脉冲开关东西向行人道绿灯亮起，南北向主干道红灯闪亮，延迟 10 秒恢复原来的控制系统。南北向脉冲开关对应东西向功能相同，另外两个脉冲开可以控制车流量，当东西向主干道等待车量较多的时候，按下东西向控制脉冲开关，东西向主干道延长绿灯点亮时间到 15 秒。东西向行人道绿灯也要对应延长。南北向脉冲开关对应东西向功能相同。 2. 3 系统 流程图 nts 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 10S 2S 2S 14S 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 14S 10S 2S 2S 启动开关 南北红灯亮 南北绿灯 南北绿灯闪 14S 10S 4S 东西绿灯亮 东西绿灯闪 东西红灯亮 10S 4S 14S 东西行人道 南北行人道 结束 结束 交通灯模拟控制系统流程图 nts 启动开关 按下脉冲开关 原来控制循环系统 行人道绿灯点亮 ，主干道红灯闪亮 结束 Y N 启动开关 盲人脉冲按键控制流程图 按下脉冲开关 对应方向绿灯点亮时间延长到 15 秒，另一方向红灯点亮延长到 15 秒 再次按下启动开关 按此次控制方式进行循环 原来方式控制系统 结束 Y N Y N 手动控制车流量流程图 nts第三 章 可编程控制器 程序设计 1 可编程控制器选择 本次交通灯设计用的是来自 OMRON 的 CPM1A-30CDR-A 可编程控制器 产品规格： CPM1A CPU 单元 CPM1A 在编程环境等方面，它不仅具备了以往的小型 PLC 所具有的功能，尽可能使安装空间最小化，并实现了具有 10 点 -100点输入输出点数的弹性构成。而且还可 连接可编程控制终端，创造了尚无前例的灵活运用。它不仅可以替代继电器控制柜，就是作为小型控制器或在传 感器应用中，亦能适应生产现场不同的需求 AC 电源输入，继电器输出，能加扩展单元 2 十字路口交通灯模拟控制时序图 启动 行人道绿灯 2S 10S 盲人脉冲按键控制 时序图 和此行人道相交叉的主干道红灯 nts 启动 南北红 东西 绿 东西黄 东西红 南北绿 南北 黄 10S 2 S 2 S 10S 2 S 2 S 14S 10S 2 S 2S ON OFF 十字路口 主干道 交通灯模拟控制 时序图 nts 南北红 东西 绿 东西黄 东西红 南北绿 南北 黄 15 2 S 2 S 10S 2 S 2 S 14S 15 2 S 2S 东西向绿灯延时时序图 启动 OFF ON nts3 可编程控制器 I/O 端口分配 启动开关 0000 停止开关 0001 东西主干道绿灯 1000 东西主干道黄灯 1001 东西主干道红灯 1002 南北主干道绿灯 1003 南北主干道黄 灯 1004 南北主干道红灯 1005 东西行人道绿灯 1100 东西行人道红灯 1101 南北行人道绿灯 1102 南北行人道红灯 1103 东西向绿灯延迟控制按钮 0004 南北向绿灯延迟控制按钮 0005 东西盲人脉冲按钮 0003 南北盲人脉冲按钮 0002 4 程序梯形图 PLC 0000 0001 1000 1001 1002 1003 1004 1005 1100 1101 1102 1103 交通灯控制 PLC I/O 端口 0002 0003 0004 0005 nts 0000 0001 20000 20300 20300 20300 20001 20203 20301 20301TIM005 TIM027 TIM002 20103 0001 20000 20000 TIM000 #100 TIM001 #120 TIM002 #140 TIM00220001 TIM018 TIM005 20203 0001 TIM003 #100 TIM004 #120 TIM005 #140 nts 000420100 0000 0001 20001 TIM005TIM027 20100 20105 20105 20102 20100 20102 20103 0001 20103 20001 TIM016 #150 TIM017 #170 TIM018 #190 0005 TIM018 000520200 0000 0001 20001 20200 0004 nts TIM002TIM018 20205 20205 20202 20200 20202 20203 0001 20002 20001 TIM025 #150 TIM026 #170 TIM027 #190 TIM027 TIM000 20000 TIM016 20103 0001 20003 20001 TIM001 TIM000 TIM017 TIM016 0001 20004 20203 20001 TIM006 #2 nts TIM006 TIM008 TIM010 TIM009 20004 TIM007 0001 20004 20001 TIM007 #2 20003 20002 0001 20009 1000 1001 20001 TIM002 TIM001 TIM018 TIM017 0001 20009 1103 20001 TIM002 20000 TIM018 20103 0001 20009 TIM002 20000 TIM018 20103 0001 20103 20015 20001 20014 200150001 1005 nts TIM003 20001 TIM025 20203 0001 20005 TIM004 TIM003 20013 TIM025 0001 20006 20004 TIM008 #2 TIM005 TIM004 TIM027 TIM026 0001 1004 20006 20005 0001 20013 1003 20013 TIM005 20001 TIM027 20203 0001 1101 20009 TIM005 20001 TIM027 20203 0001 21000 20011 21000 0001 1002 TIM026 nts TIM002 TIM001 TIM017 0001 20004 TIM009 #2 TIM018 20007 TIM005 TIM004 TIM026 0001 20004 TIM011 #100 TIM027 20008 20007 20003 20002 20013 0001 1100 20008 20005 20006 20009 0001 1102 20009 0002 TIM011 20009 TIM010 #2 nts TIM012 #010 20010 20011 TIM013 #010 20010 TIM012 TIM013 20010 TIM014 #100 20013 0003 TIM014 20013 TIM015 TIM015 #010 20014 20010 20013 nts5 程序设计 0 LD 0000 1 OR 20300 2 AND-NOT 0001 3 AND-NOT 20000 4 OUT 20300 5 LD 20300 6 AND-NOT 20001 7 AND-NOT 20203 8 OUT 20301 9 LD 20301 10 OR TIM 005 11 OR TIM 027 12 OR 20000 13 AND-NOT TIM 002 14 AND-NOT 20103 15 AND-NOT 0001 16 OUT 20000 17 TIM 000 #100 18 TIM 001 #120 19 TIM 002 #140 20 LD TIM 002 21 OR 20001 22 OR TIM 018 23 AND-NOT TIM 005 24 AND-NOT 0001 25 AND-NOT 20203 26 OUT 2001 27 TIM 003 #100 28 TIM 004 #120 29 TIM 005 #140 30 LD 0004 31 OR 20100 32 AND-NOT 0000 33 AND-NOT 0005 34 AND-NOT 0001 35 OUT 20100 36 LD 20100 37 AND 20105 38 OUT 20102 39 LD TIM 005 40 OR TIM 027 41 OUT 20105 42 LD 20102 43 OR 20103 44 AND-NOT 0001 45 AND-NOT TIM 018 46 OUT 20103 47 TIM 016 #150 48 TIM 017 #170 49 TIM 018 #190 50 LD 0005 51 OR 20200 52 AND-NOT 0001 53 AND-NOT 0000 54 AND-NOT 0004 55 OUT 20200 56 LD TIM 002 57 LD TIM 018 58 OUT 20205 59 LD TIM 20200 60 AND 20205 61 OUT 20202 62 LD 20202 63 OR 20203 64 AND-NOT 0001 65 AND-NOT 027 66 OUT 20203 67 TIM 025 #150 68 TIM 026 #170 69 TIM 027 #190 70 LD 20000 71 AND-NOT TIM 000 72 LD 20103 73 AND-NOT TIM 016 74 OR LD 75 AND-NOT 0001 76 OUT 20002 77 LD TIM 000 78 AND-NOT TIM 001 79 LD TIM 016 80 AND-NOT TIM 017 81 OR LD 82 AND-NOT 20004 83 AND-NOT 0001 84 OUT 20003 85 TIM 006 #002 86 LD TIM 006 87 OR TIM 008 88 OR TIM 010 89 OR TIM 009 90 OR 20004 91 AND-NOT TIM 007 92 AND-NOT 0001 93 OUT 20004 94 TIM 007 #002 95 LD 20002 96 OR 20003 97 AND-NOT 0001 98 AND-NOT 20009 99 OUT 1000 100 LD TIM 001 101 AND-NOT TIM 002 102 LD TIM 017 103 AND-NOT TIM 018 104 OR LD 105 AND-NOT 20009 106 AND-NOT 0001 107 OUT 1001 108 LD 20000 109 AND-NOT TIM 002 110 LD 20103 111 AND-NOT TIM 018 112 OR LD 113 AND-NOT 20009 114 AND-NOT 0001 115 OUT 1103 116 LD20000 117 AND-NOT TIM 002 118 LD 20103 119 AND-NOT TIM 018 120 OR LD 121 AND-NOT 20103 122 AND-NOT 0001 123 OUT 20015 124 LD 20015 125 OR 20014 nts126 AND-NOT 0001 127 OUT 1005 128 LD 20001 129 AND-NOT TIM 003 130 LD 20203 131 AND-NOT TIM 025 132 OR LD 133 AND-NOT 0001 134 OUT 20005 135 LD TIM 003 136 AND-NOT TIM 004 137 LD TIM025 138 AND-NOT TIM 026 139 OR LD 140 AND-NOT 20004 141 AND-NOT 0001 142 OUT 20006 143 TIM 008 #002 144 LD 20005 145 OR 20006 146 AND-NOT 20013 147 AND-NOT 0001 148 OUT 1003 149 LD TIM 004 150 AND-NOT TIM 005 151 LD TIM 026 152 AND-NOT TIM 027 153 OR LD 154 AND-NOT 0001 155 AND-NOT 20013 156 OUT 1101 157 LD 20001 158 AND-NOT TIM 005 159 LD 20203 160 AND-NOT TIM 027 161 OR LD 162 AND-NOT 20013 163 AND-NOT 0001 164 OUT 1101 165 LD 20001 166 AND-NOT TIM 005 167 LD 20203 168 AND-NOT TIM 027 169 OR LD 170 AND-NOT 0001 171 AND-NOT 20009 172 OUT21000 173 LD 21000 174 OR 20011 175 AND-NOT 0001 176 OUT 1002 177 LD TIM 001 178 AND-NOT TIM 002 179 LD TIM 017 180 AND-NOT TIM 018 181 OR LD 182 AND-NOT 20004 183 AND-NOT 0001 184 OUT 20007 185 TIM 009 #002 186 LD TIM 004 187 AND-NOT TIM 005 188 LD TIM 026 189 AND-NOT TIM 027 190 OR LD 191 AND-NOT 20004 192 AND-NOT 0001 193 OUT 20008 194 TIM 010 #2 195 LD 20007 196 OR 20003 197 OR 20002 198 OR 20013 199 AND-NOT 0001 200 OUT 1100 201 LD 20008 202 OR 20005 203 OR 20006 204 OR 20009 205 AND-NOT 0001 206 OUT 1102 207 LD 0002 208 OR 20009 209 AND-NOT TIM 011 210 OUT 20009 211 TIM 011 #100 212 LD 20009 213 AND-NOT 20010 214 OUT 20011 215 TIM 012 #010 216 LD TIM 012 217 OR TIM 015 218 OR 20010 219 AND-NOT TIM 013 220 OUT 20010 221 TIM 013 #010 222 LD 0003 223 OR 20013 224 AND-NOT TIM 014 225 OUT 20013 226 TIM 014 #100 227 LD 20013 228 AND-NOT 20010 229 OUT 20014 230 TIM 015 #010 231 END 215 216 217 218 219 220 221 222 223 224 225 nts 第四章 总结 1 难点分析 本程序在设计过程遇到了一些难点我把它整理了一下发现有以下几个问题。 1 1 行人道红绿灯和主干道红绿灯的对应关系 因为实际的红绿灯控制中行人道的红绿灯和主干道的红 绿灯是有这一定的对应关系的，所以在编程前一定要理清它们，这样有利于在编程时简化程序、减少 PLC 不必要的运算 。 1 2 盲人脉冲按键按下时要实现功能的同时不影响和它没关系的主干道 盲人在东西南北的行人道同时通过十字路口的情况不会经常出现，可以说是非少的，如果我们要把盲人脉冲分开东西控制和南北控制使他不影响和它没关系的主干道就可以使车辆行走更加通顺减少车辆堵塞的情况。要实现这样的功能就要在脉冲按键按下时不影响他们的计时程序只在对应的主干道红绿灯输出程序上进行插入常闭继电器以此把输出程序断开 1 3 手动车流控制按键的控制方式 手动车流控制按键是对相应的主干道绿灯延长的进行控制，但不能使它在按下时使改变当时的红绿灯显示情况，如现在是南北红灯东西绿灯时按下南北绿灯延长按键就不能使它变成南北绿灯东西红灯。这就涉及到了一个请求和响应的关系。 1 4 交通灯的闪亮 交通灯绿灯在实际运行中是要经过闪烁的，所以在设计程序中也要加入这个功能，参考了一些 PLC 的交通灯程序介绍时发现 PLC 中有一些继电器可以实现闪烁这些继电器也就是 PLC 内部的功能继电器，这是一种硬件实现功能的方法，虽然程 序可以减少但比较死板闪烁频率不能控制。由于对 PLC 内部的功能继电器不太熟悉（不同型号的 PLC 内部功能继电器编号也不一样）我想了一个用程序实现的方法（程序段在第 86 条 第 94 条指令之间），此方法可以说是软件实现功能的方法，虽然程序加长了但闪烁频率可以控制比较灵活。 2 调试错误与修改方法 经过设计，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nts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，包括里面的辅助继电器，最后发现原来是程序前面没有并上完成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。 3 PLC 智能化控制交通灯的方法 传统 的十字路口交通控制灯，通常是事先经过交通流量的调查，运用统计的方法将两个方向红绿 灯的延时预先设置好。然而实际上交通流量的变化往往是不确定的，有的路口在不同的时段甚至可能产生很大的差异。即使是经过长期运行、适用的
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