文档介绍：摘要
自从交通灯诞生以来,其内部的电路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。。本文主要采用PLC实现对交通灯的下位机控制,并通过组态软件对上位机进行实时监控。文中选择西门子可编程控制器S7-200为核心部件,着重进行硬件接口设计,利用梯形图等进行编程,实现了十字路口交通灯控制系统的自动化
关键词:交通灯;PLC;组态软件
目录
1、绪论 1
2、系统工作原理 1
3、十字路口交通灯的硬件配置 2
PLC简介 2
十字路口交通灯的I/O分配 2
十字路口交通灯的外部接线 4
4、十字路口交通灯软件设计 4
4
5
5
8
11
5、十字路口交通灯监控界面的设计 13
组态软件的概述 13
定义数据词典 13
用户界面的制作 14
15
6、程序调试 16
7、实验体会 17
参考文献 18

1、绪论
城市交通信号控制是通过对交通流的调节、警告和诱导以达到改善人和货物的安全运输,提高运营效率。其目标在于改善交通流的质量,更好的利用现有运输能力,提高交通流的安全性、快速性和舒适性。目前,大多数城市已经建立了多种交通信号控制系统,其中利用定时控制的比例较大。
可编程控制器简称PLC,是以微处理器为基础,综合了计算机技术、自动控制技术和通讯技术发展而来的一种新型工业控制装置。将PLC用于对交通信号灯的控制,主要是考虑其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信号灯进行精确控制,通过编程控制可对信号灯实施全天候无人化管理,还可以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。
2、系统工作原理
十字路口交通灯分1、2两组,工作时序图如下:
图1 工作时序图
1、实现交通信号灯的东西和南北方向的红、绿、黄灯控制,并实现东西和南北方向的红灯倒计时显示功能。
2、根据车流情况分别调整两个方向的时间。
3、实现定时工作,比如说让系统工作10分钟。
4、当出现紧急情况时,东西或者南北方向的绿灯亮。
5、当按停止按钮,所有的灯都熄灭。
6、制作一个在组态监控系统,包括有登录画面、生产画面、报警画面、趋势曲线画面、报表画面,通过画面的制作、脚本的编写,能够实时的反应整个运行过程,并且对其进行控制,能够打印报表。
3、十字路口交通灯的硬件配置
PLC简介
PLC(Programmable Logic Controller),是可编程逻辑控制器。它采用一类可编程的存储器,用于其内部存储程序,执行逻辑运算,顺序控制,定时,计数与算术操作等面向用户的指令,并通过数字或模拟式输入/输出控制各种类型的机械或生产过程。
PLC 具有以下鲜明的特点:
(1) 系统构成灵活,扩展容易,以开关量控制为其特长;也能进行连续过程的PID回路控制;并能与上位机构成复杂的控制系统,如 DDC 和 DCS 等,实现生产过程的综合自动化。
(2) 使用方便,编程简单,采用简明的梯形图、逻辑图或语句表等编程语言,而无需计算机知识,因此系统开发周期短,现场调试容易。另外,可在线修改程序,改变控制方案而不拆动硬件。
(3) 能适应各种恶劣的运行环境,抗干扰能力强,可靠性强,远高于其他各种机型。
十字路口交通灯的I/O分配
本系统需要6个输入点和13个输出点。根据PLC的特点和系统设计的需要,输入信号包括启动按钮、东西、南北的绿灯、定时等等。输出信号包括红绿灯的显示、数码管的显示等等。其I/O分配如表1所示。
表1 元件地址I/O分配
PLC地址(PLC端子)
电气符号
(面板端子)
功能说明

SD
启动(SD)

南北绿灯亮

复位

东西绿灯亮

启动定时

进入另一时段

结束程序

南北R
南北红灯亮

南北G
南北绿灯亮

南北Y
南北黄灯亮

东西R
东西红灯亮

东西G
东西绿灯亮

东西Y
东西黄灯亮

A
数码管显示

B
数码管显示

C
数码管显示

D
数码管显示

E
数码管显示