基于plc的十字路口交通燈設計畢業設計論文(編輯修改稿)

　

【文章內容簡介】 通或斷開 控制 電路 的主令電器， 主要用來 進行系統的 操作 命令 及控制 機械 與電氣 設備 的運行。 按照功能分類可分為 急停按鈕，啟動按鈕，停止按鈕，點動按鈕 ，每類按鈕的顏色也各不相同，停止按鈕的示意圖如圖 34 所示。 圖 34 按鈕示意圖 圖 34 按鈕示意圖 第三章 系統硬件設計 畢業設計論文 8 燈 本設計采用的是 24v 直流的小燈，其作用是用來模擬十字路口的交通燈 ，交通燈示意圖如圖 35 所示。 圖 35 交通燈 輸入輸出分配表 本系統中用了 2 個輸入點， 10 個輸出點，其具體的分配如表 32 所示。 表 32 輸入輸出分配表 輸入信號 輸出信號 名稱 代號 輸入編號 名稱 代號 輸出編 號 啟動開關 SB1 南北紅 L0 停止開關 SB2 南綠人綠 L1 南北黃 L2 南北左綠 L3 南北人紅 L4 東西紅 L5 東綠人綠 L6 東西黃 L7 東西左綠 L8 東西人紅 L9 畢業設計論文 基于 PLC 的十字路口交通燈監控系統設計 9 PLC 接線圖 圖 36 PLC 接線圖南北紅燈 Q0.1 Q0.2 Q0.3 Q0.4 Q0.5 Q0.6 Q0.7 Q1.0 南北綠燈 南北黃燈 南北左綠 Q1.1 東西紅燈 東西綠燈 東西黃燈 東西左綠 東西人行道紅 南北人行道紅 1M M L+ SB1 SB2 啟動 停 止 PLC 1M 1L+ M 24v L+ 2M 2L+ 2M 第四章 PLC 軟件設計 畢業設計論文 10 第 四 章 PLC 軟件設計 PLC 編程軟件 STEP7 Micro/win 是西門子 s7200 編程軟件 ， 西門子 2020 年發布了 S7200 SMARTPLC, 采用單獨的軟件 進行 編程 ，主要為適應中國的市場進行開發的， 不需要授權直接安裝 ， 界面 較 好 ， 采用下拉式菜單，操作方便 ，可 支持 梯形圖 、語句表與 功能圖方式編程 ，其示意圖如圖 41 所示。 圖 41 西門子 s7200 編程軟件圖 程序設計 為了實現十字路口交通燈的手自動切換和車流量的檢測的功能，本次課題設計的程序采用的是主程序調用子程序。 主程序設計 主程序主要實現的功能有：初始化時間設置、手自動切換和交通燈的點亮 ， 其流程圖如圖 42 所示 。 畢業設計論文 基于 PLC 的十字路口交通燈監控系統設計 11 圖 42 主程序流程圖 初始化時間模塊主要是設置綠燈，綠閃，黃燈和左轉彎燈的時間，并將前面四個燈加起來的時間設為紅燈亮的時間 ， 其程序圖如圖 43 所示 。 圖 43 初始化交通燈時間圖 手自動切換模塊主要是后編寫調用調用手動控制和自動控制的子程序 ， 其程序圖如圖 44 所示 。 第四章 PLC 軟件設計 畢業設計論文 12 圖 44 手自動切換程序圖 自動控制子程序 自動控制子程序主要實現的功能有：車流量的檢測、紅燈的時間，以及數碼管的 顯示，其程序圖如圖 45 所示 。 圖 45 自動控制流程圖 車流量檢測模塊主要是每兩分鐘檢查一下路口通行的狀況，其程序圖如圖 46 所示 。 畢業設計論文 基于 PLC 的十字路口交通燈監控系統設計 13 圖 46 路口車流量檢查程序圖 數碼管 顯示模塊主要是每隔一秒轉換成段碼進行時間顯示，其程序圖如圖 47 所示 。 圖 47 數碼管顯示程序圖 第四章 PLC 軟件設計 畢業設計論文 14 手動控制子程序 手動控制子程序主要實現的功能是時間的重置、紅燈的時間設置、以及數碼管的顯示，其流程圖如圖 48 所示 。 圖 48 手動控制流程圖 時間的重置模塊主要是為了實現手動輸入一個時間給紅綠燈的功能，其程序圖如圖49 所示 。 圖 49 時間重置程序圖 紅燈顯示時間模塊主要是：當開關打在手動位置時將設置的一個方向綠燈常亮、閃亮以及黃燈左綠燈亮的時間加起來作為一個方向紅燈亮的 時間，其程序圖如圖 410 所畢業設計論文 基于 PLC 的十字路口交通燈監控系統設計 15 示 。 圖 410 紅燈顯示時間程序圖 第五章 MCGS 軟件設計 畢業設計論文 16 第 五 章 MCGS 軟件設計 MCGS 概述 MCGS 嵌入版生成的用戶應用系統，由主控窗口、設備窗口、用戶窗口、實時數據庫和運行策略五個部分構成，其組態結構分布圖如圖 51 所示。 圖 51 MCGS 組態結構分布圖 新建工程 鼠標單擊文件菜單中 “新建工程 ”選項，設定工程名為 “交通燈監控系統設計 ”，再選擇文件菜單中的 “工程另存為 ”菜單項，彈出文件保存窗口，將其命名并保存 ， 其工程示意圖如圖 52 所示 。 畢業設計論文 基于 PLC 的十字路口交通燈監控系統設計 17 圖 52 新建工程示意圖 用戶窗口 點擊 “新建窗口 ”按鈕，創建新的用戶窗口，如 “窗口 0”。用戶可以根據需要設置窗口的屬性和在窗口內放置圖形對象。然后依次建立 “自動監控窗口 ”和 “手動監控窗口 ”，其用戶窗口示意圖如圖 53 所示 。 圖 53 用戶窗口示意圖 進入窗口 0，用戶從工具箱中選擇所需要的圖形對象配置在用戶窗口內，創建所需要的圖形，圖形創建完成后，再對圖形對象進行編輯工作，編輯完成后 “窗口 0”示意圖第五章 MCGS 軟件設計 畢業設計論文 18 如圖 54 所示 。 圖 54 窗口 0 示意圖 分別進入 “手動監控窗口 ”和 “自動監控窗口 ”， 從工具箱中 選擇圖形對象配置在用戶窗口內，圖形創建完成后，再對圖形對象進行編輯工作，編輯完成后， “自動監控窗口 ”示意圖如圖 55 所示 , “手動監控窗口 ”如圖 56 所示 。 圖 55 自動監控窗口 畢業設計論文 基于 PLC 的十字路口交通燈監控系統設計 19 圖 56 手動監控窗口 實時數據庫 點擊 實時數據庫，點擊 “新增對象 ”按鈕，新增數據對象。如新增一個 “東西方向車流量 ”對象，要先對數據的對象名稱進行修改，然后選擇對象類型。如此將所有的數據對象創建完成，其示意圖如圖 57 所示 。 圖 57 實時數據庫 回到用戶窗口中，將動畫與實時數據庫中的數據對象連接在 一起。如，在自動窗口第五章 MCGS 軟件設計 畢業設計論文 20 中，雙擊 圖標，就會出現如圖 58 所示圖像，然后點擊 ，選擇它的數據對象 “南北左轉彎 1”，如圖 59 所示 。 圖 58 動畫組態設置 圖 59 數據選擇 畢業設計論文 基于 PLC 的十字路口交通燈監控系統設計 21 設備窗口 (1)在工作臺 “設備窗口 ”中雙擊 “設備窗口 ”圖標進入。 (2)點擊工具條中的 “工具箱 ”圖示，打開 “設備工具箱 ”。 (3)單擊 “設備工具箱 ”中的 “設備管理 ”按鈕，彈出設備管理窗口。 (4)在可選設備列表中，雙擊 “串口通訊父設備 ”。 (5)雙擊 “串口通訊父設備 ”，在下方出現串口通訊父設備圖標。 在該窗口對 數據進行編輯。并添加 “設備 0[西門子 S7200PPI]”，示意圖如圖 510 所示 。 圖 510 設備出口示意圖 雙擊 “設備 0[西門子 S7200PPI]”，進入通道設置 界面 ，點擊增加通道會出現如圖511 所示的狀態，選擇通道類型 及 數據類型，以及通道地址和個數，然后確認即可，其示意圖如圖 511 所示 。 圖 511 通道設置示意圖 第五章 MCGS 軟件設計 畢業設計論文 22 運行策略 點擊 “運行策略 ”窗口，雙擊 “循環策略 ”后，單擊 “策略工具箱 ”中的腳本程序，將鼠標移到策略塊圖標上，單擊鼠標左鍵，添加腳本程序構件，雙擊進入。 先建 立一個紅 綠 燈亮燈狀態的循環策略，其腳本