带有显示的十字路口交通灯控制程序的设计

制定计策，阐明名书可编程控制器课程设计设定计划标题：设计交叉路口的交通灯控制程式学院：金山大学学号：专业(方向)等级：机械设计制造和自动化学生姓名：吴任胜福建农林大学金山大学信息机械工程系2016年3月10日目录1，简介31.1设计目的31.2设计要求31.3设计任务41.4要达到的目标42系统范围的程序设计52.1系统硬件配置和配置原则52.2系统变量定义和分布表52.3系统接线图设计63控制系统编程63.1控制程序流程图设计63.2控制系统设计思想、编程等63.3创新设计内容104控制系统主机计算机设计104.1人机界面选择104.2人机界面设计104.2.1通信连接104.2.2屏幕配置125系统调试和结果分析145.1 PLC程序调试和故障排除145.2调整PLC和主机计算机145.3分析结果155.4结论15参考文献161，简介随着城市车辆数量的急剧增加，交通道口管制变得越来越重要。解决公路车道上的交通信号灯控制问题将是保证交通秩序安全快速运行的重要环节。通过本课程，建立了设计简单、合理、实用的城市交通照明控制系统的电路设计方案。通过这些设备完成这种智能交通指挥，提高交通的交通力，控制交通事故的发生。通过实际PLC控制系统的编程培训，提高分析和解决问题的能力。熟悉PLC在工业生产中的应用和系统配置，并了解PLC控制回路的设计方法。通过本课程设计，提高实际实践能力的培养。使用PLC实现简单任务的编程，掌握编程的一般方法和技巧，结合自动控制原理，通过PLC进行开场和模拟控制。关键词：交通；智能控制PLC1.1设计目的课程设计的主要目的是通过生产设备的电气控制装置设计实践，了解一般电气控制系统设计过程、设计要求、需要完成的工作内容和特定的设计方法。设计有助于审查、整合以前学过的知识，并实现灵活的应用目的。电气设计必须满足生产设备和生产工艺的要求，因此，在设计之前，必须了解设备的用途、结构、操作要求和工艺过程，并在此过程中发展设计工作的整体概念。课程设计要以能力培养为主，独立完成设计工作的同时，要注意独立工作能力和创造力等其他方面的能力培养和提高。综合利用专业和基础知识的能力，解决实际工程技术问题的能力；访问图书信息、产品手册和各种参考书的能力；工程制图功能；编写技术报告和准备技术信息的能力。1.2设计要求在课程设计中，学生是主体，要充分发挥他们的主动性和创造性。教师的主导作用是引导完成设计内容的方法。要成功完成设计工作，还必须执行以下操作：1)接受设计工作后，应根据设计要求和需要完成的设计内容进度计划确定每个阶段需要完成的工作量并相应地安排时间。2)在节目决定过程中，要主动提出问题，在导师的帮助下进行广泛讨论，并以充分的依据为基础。在具体设计过程中，特别是主要参数需要经过计算论证。3)所有电气图形都必须符合国家/地区特定的标准，包括线、图形符号、项目代码、回路标签、技术要求、标题栏、构件明细表、图形的折叠和装订。说明书上的文字要流畅简洁。5)所有设计工作必须在规定的时间内完成。6)条件允许的话，要对自己的设计路线进行实验性论证，考虑进一步改善的可能性。1.3设计工作课程设计要求以设计任务书的形式表示，设计任务书必须包含以下内容：1)简要介绍了设备的名称、用途、基本结构、工作原理和流程。2)拖动方法、运动顺序、运动要求和运动要求。3)联锁、保护要求。4)照明、指示、报警等辅助要求。需要画的图案。6)文档要求。原理设计的中心任务是绘制电气原理图和选择电气构件。工艺设计的目的是在电气设备制造过程中获得必要的施工图。图形的类型、数量多，主要设计为电气系统总体配置、电气板零件布局、控制面板布局、接线图、电气盒和主要加工零件(电气安装背板、控制面板等)。对于每个设计师，只需完成其中的一部分。原理图和阶段图形都必须根据需要绘制，组件布局必须标注总尺寸、安装尺寸和相对位置。接线图的号码必须与线路图相符，以标注元件所有进入和离开配线号码、配线标准、端子台或接脚出的线的连接方式。1.4要达到的目标课程设计的目标是根据课程设计任课书完成指定的设计任务，进一步理解所学课程的内容，利用所学知识解决现实生活中的实际问题。在本课程中，您需要实现的目标是：1了解典型电气控制系统设计过程、设计要求、需要完成的工作内容以及具体的设计方法。2设计评审，整合以前学过的知识，实现灵活应用的目的。3电气设计必须满足生产设备和生产工艺的要求，因此，在设计之前，必须了解设备的用途、结构、工作要求和工艺流程，并在此过程中发展设计工作的整体概念。4课程设计应以能力培养为主，独立完成设计任务的同时，要注意独立工作能力和创造力等其他方面的能力培养和提高。综合利用专业和基础知识的能力，解决实际工程技术问题的能力；访问图书信息、产品手册和各种参考书的能力；工程制图功能：编写技术报告和准备技术数据的功能。2系统范围的程序设计2.1系统硬件配置和配置原则根据设计要求，此设计需要的硬件包括PLC和扩展模块、解码器、LED显示屏部分、导线数等。各种模块的主要功能：PLC和扩展模块：西门子S7/200系列系统控制的主要部分，对整个交通灯系统各种情况的控制，扩展模块主要用于扩展PLC的输出部分接口；解码器：用于接收PLC发送的倒计时信号，将其转换为BCD代码，并传递到LED指示部分以显示倒计时时间。LED显示屏部分：用于显示倒计时时间。导线：用于连接各个硬件设备。2.2系统变量定义和分布表根据设计要求，可以分析系统需要8输入，需要22输出，因此PLC可以选择CPU224(14输入/10输出)，扩展模块可以选择EM222(8输入)。因此，定义每个输入和输出变量的内容和分配，如下图所示。输入内容及其分配输入说明分配基底系统运行I0.0系统锁定I0.1白天操作I0.2夜间工作I0.3打开紧急操作1#I0.4紧急操作1#关闭I0.5打开紧急操作2#I0.6紧急操作2#关闭I0.7输出内容及其分配输出内容分配地址东西红灯Q0.0东西的绿灯Q0.1东西方黄灯Q0.2南北红灯Q0.3南北绿灯Q0.4南北黄灯Q0.5LED位Q2.0至Q2.7LED 10位元Q1.0至Q1.72.3系统接线图设计3控制系统编程3.1控制程序流程图设计流程图3.2控制系统设计思想、编程等设计理念：主要道路的数字显示必须与红色、黄色和绿色灯光同步，并且两条主要和次要干线道路必须相同。例如：如果南北方向的绿灯亮，则在东西方向和南北方向显示数字63(绿灯60s，黄灯3s)，然后每秒减去1，下降到0，然后东西方向的绿灯亮，南北方向的红灯亮，数字管道显示33，每秒减去1，然后缩小到0，再切换回来完成工作周期。3.3创新设计内容对于人机界面，我决定用富昌威控制公司的触摸屏软件制作。通过这个软件，人们可以操纵交通控制系统，提高人们的运营效率，这一点变得更加简单。4控制系统主机计算机设计4.1人机界面选择对于人机界面，我决定用富昌威控制公司的触摸屏软件制作。通过这个软件，人们可以操作电梯系统，提高人们的移动效率，这一点变得更加简单了。4.2人机界面设计4.2.1通信连接在系统的设备栏上，单击COM1，然后单击出现的新设备、Siemens S7-200系列PPI，然后选择串行端口号、地址设置指南等，如下图(图4-1)所示。164.2.2屏幕配置图1.1接线图图1.2控制接口图5系统调试和结果分析5.1 PLC程序调试和故障排除根据设计思路，如果利用V4.0 STEP7 Micro WIN SP9软件作者，通过编译确定错误，则可以执行导出，然后打开S7-200模拟软件，选择CPU型号225，将其加载到工具栏之前，可以导出程序块和块，然后单击监视器和运行按钮进行模拟。(在物理系统中，还可以使用“通信-下载-运行”、“监视”和“状态”表来确定错误是否存在。)，以获取详细信息PLC程序调试是程序编写中非常重要的步骤。除了帮助确定程序中的错误和改进方法外，调试还会提前告诉您编写程序的最终结果。使用S7-200模拟软件调试的系统是下图(图5-1)。图5-1交通控制系统仿真图5.2 PLC和主机宿主计算机我是使用kingview 6.53创建的，人机界面中新增了一些I/o变量，这取决于必须添加到PLC程序以实现PLC和宿主计算机之间的联系的子系统PLC程序。(有关添加后的过程，请参阅附录。)PLC与PC的关联：首先将线路连接到实验室，然后在V4.0 STEP7 Micro WIN SP9中打开程序，进行程序通信，下载程序，运行程序并退出V4.0 STEP7软件。然后打开kingVIEW软件，选择项目，单击VIEW以启动您自己创建的人机界面。调整时，随机按下一层，直到该层网络栅格打开，led指示灯打开。随机按另一层开关，以确保相应的led指示灯满足设计要求。只有两者都成功，PLC和主机电脑之间的连接才能成功。5.3结果分析使用PLC Siemens S7-200调试设计程序时，程序没有错误，并且可以获得所需的结果。交通系统无需数学建模，通过模拟经验丰富的交通警察指挥时的事故，可以达到良好的控制效果。只有控制系统，模仿熟练的交通警察指挥的思维方式，指挥交通才能达到良好的控制效果。利用模糊控制系统的理论研究结果，根据前后相位流确定交通灯定时，使用PLC在单个交叉口的交通灯模糊控制方法，以单个交叉口的四相信号灯为例，使用PLC作为模糊控制器的梯形图编程。通过实验，系统运行稳定可靠，根据不同的交通流做出模糊控制决策，优化交通灯时机，有效地解决交通流不平衡和不稳定引起的问题，最终结算试运行。5.4结论这次课程设计让我感受到很多收获，是大学入学以来最有意义的课程设计之一！这次课过去不怎么进行，每人一个作业，不能像上次几节课那样轻松进行，要独立完成！通过这节课，不仅巩固了本学期学过的专业知识，还进一步了解了西门子S7-200PLC控制系统原理，对十字路口交通灯的PLC控制分析产生了浓厚的兴趣。提高自己对PLC的分析应用能力，同时从感性认识到理性认识的观点！一开始很迷茫，迷茫，有一种无奈的感觉。特别是在设计主题上，有些要求很陌生，很害怕，不敢提出。自己独立的分析设计完成课堂每一个都是一个突破，每一个好处都是成功，每一个成功都是汗水的积累！这次课可以说是与自己的耐力和忍耐作斗争，克服困惑和惆怅成长！看着纸从打印机里出来的瞬间，突然整个这周都被感动得打滚也是值得的