应用PLC设计的交通信号灯

第1章设计任务1.1设计简介随着经济的不断发展，目前很多家庭有拥有了自家的私家车，随之带来的是车辆不断的增加，自然而然交通问题也就成为了人们重点关注的问题。为了解决这重大问题就必须得在十字路口设立交通灯，这样才能更好的保证行人安全及减少交通事故的发生。十字交通信号灯是交通法规的无声命令，是车辆及行人必须遵守的交通准则。然而为了更好的执行就需要某种提示，选择并不是没有一点的科学依据，之所以人们会选择红黄绿三种颜色起到警示是有一定道理的。首先得从杆状和三种锥状感光细胞说起它们位于人类视网膜中，然而杆状细胞却钟情于黄色的光并且为之特敏感，但是三种锥状细胞则相比于杆状细胞来说红光、绿光及蓝光才是它的敏感颜色。正因为两种细胞对光的独特性造就了这样的视觉结构，所以红色与绿色就及其容易的使人们辨认出。其次是因为除了氮气、氧气、稀有气体、二氧化碳等外空气中还有很多灰尘小颗粒，从而导致散射现象通过光在空气中传播时产生。但在可见光的传播中，空气对颜色的散射作用最弱的就属红色了，因为红色比其他颜色的光传得远，穿透能力极强。自然也就用红色信号灯表示危险停止，绿色则安全通行的含意。交通信号灯用于道路平面交叉路口，通过对车辆、行人发出行进和停止指令。1.2任务叙说 本次设计将让分别让启动及停止按钮对十字路口交通信号灯进行控制，若拨动启动按钮时随之带来的是整个系统将开始运行，并且东西方向绿灯亮起，南北方向红灯亮。若想结束运行时可直接拨动停止按钮，这样一来整个系统将恢复到最开始的状态。1.3控制要求首先方向车辆放行23秒，此时东西方向及南北方向的绿灯，红灯分别亮起。当东西方向绿灯闪完3秒之后同方向黄灯亮起2秒，用以警示车辆注意将切换成红灯，注意自己的驾驶状况。与此同时对立面方向的红灯也在亮。当东西方向黄灯亮结束之后，南北方向的绿灯亮起放行23秒，此时东西方向红灯也亮起并持续25秒。然后南北方向绿灯闪3秒，紧接着同方向的黄灯亮2秒，以作为提醒驾驶员十字信号灯将换成红灯。如此重复循环以上动作。1.4十字路口平面图Hong北Hong西东南车道绿灯Q0.2(20S)绿灯闪Q0.2(3s)黄灯Q0.1(2s)红灯Q0.0(25s)绿灯Q0.2人行道红灯Q0.4绿灯Q0.6(20s)绿灯闪Q0.6(3s)黄灯Q0.5(2s)红灯0.4T37,200T38,230T39,250T40,450T41,480T42,500第2章PLC介绍及元件选定2.1PLC的定义可编程控制器即plc是一种数字操作的电子设备，其工作方式是周期性循环扫描（只能是一对一，不能够一对多）2.2PLC工作过程1输入采样2程序扫描3输出刷新结果2.3确定I/O点数，选择型号需要两个输入信号分别可选用I0.0和I0.1，输出信号6个输出信号可选取Q0.0～Q0.6,为此可以选用西门子公司生产的S7-200型的PLC(设置运行RUN，停止STOP,系统故障/诊断SF/DLAG三个工作状态指示灯)并选择两个相同型号的按钮SB1,SB22.4输入及输出继电器的选取本次毕业设计在S7-200PLC中应用到了三种类型的软元件分别是位元件，位与数据混合元件。即输入（I0.0,I0.1）,输出（Q0.0～Q0.6），辅助继电器（M0.0）及特殊辅助继电器（SM0.5）辅助继电器（M）：相当于控制系统中的中间继电器，虽然不能直接驱动外部负载但是在内部程序中可以使用，它的常开及常闭触电经常被使用。它共有32个字节，256位，其编号可以从M0.0～M31.7辅助继电器的选择：本设计选择的是M0.0,M0.0辅助继电器产生100ms的脉冲。特殊辅助继电器（SM）：用来在CPU和用户之间交换信息，共有550个字节。特殊辅助继电器的选择：本设计中选用了SM0.5（1s的时钟脉冲，0.5s为1,0.5s为0）定时器（T）：相当于时间继电器，是在梯形图中对时间起到控制作用换句话说也就是一个计数器，对时钟脉冲进行计数，S7-200系列PLC拥有256个定时器可供选择，其编号为T0～T255定时器的选择：该设计将选用T37～T42（通电延时定时器）T37作用以前20秒，T38作用以23秒，T39用以前25秒，T40相对应前45秒，T41则是前48秒，最后一个定时器作用以T42。第3章应用PLC设计的交通信号灯3.1时序图3.2I/O分配3.3PLC外部接线图3.4梯形图3.5指令语句表第4章红绿灯运行流程图开始开始东西绿灯亮南北红灯亮东西绿灯亮南北红灯亮25秒252秒3秒20秒 25秒252秒3秒20秒东西绿灯闪南北绿灯亮东西绿灯闪南北绿灯亮20秒20秒东西黄灯亮南北绿灯闪东西黄灯亮南北绿灯闪3秒 3秒东西红灯亮南北黄灯亮2秒东西红灯亮南北黄灯亮2秒由上述流程图可以看出：（红黄绿灯将按以上规律进行下去，50秒一循环，不断重复）总结本次我的毕业设计题目是十字交通信号灯PLC的控制设计，对此并不是十分的陌生，因为在大三的时候学习过PLC这门课程对此还是掌握了一些基本知识，所以做起来相对顺手一些。但是由于时间关系，或多或少都忘记了一部分，正好通过本次毕业设计得以温习。由于本次设计是以PLC为核心的控制正好使PLC可靠性高、抗干扰能力强、编程灵活等优点得到充分的利用。不仅如此还可以随时的更新系统。该系统充分提高了道路的利用率，解决了城市交通拥堵的现状，大大方便了人民生活。参考文献贯宇、郑晓莲.电气控制与PLC应用技术.石油工业出版社，2017龚仲华.S7-200系列PLC应用技术.人民邮电出版社，2011-08-1王阿根.电气可编程控制原理与应用(s7-200plc),电子工业出版社有限公司，2013-01王阿根.PLC控制程序精编108例，电子工业出版社有限公司，2009-12-01曾小洋.西门子PLC与INTouch综合应用，人民邮电出版社，2010-08郑亚红.图解PLC梯形图，辽宁科技出版社，20