方案基于plc的智能交通燈控制系統設計-資料下載頁

【導讀】設計方法也開始多種多樣，從而使交通燈顯得更加智能化。向上綠燈但是沒有車要經過，同時另一個方向上是紅燈卻有車要經過。這樣就降低了道路使用率，浪費很多時間，因此對待特殊的十字路口要采取特殊的控制方式。選擇西門子可編程控制器S7-200為核心部件，著重進行硬件接口設計，利用梯形圖進行編程，實現了特殊十字路口交通燈控制系統的自動化。

　　

【正文】 道綠燈閃爍， T97計時 3S， 3S過后 T97 的觸點接通， 線圈得電，即主道黃燈亮，定時器 T34 計時 2S,2S過后，定時器 T33 得電開始 計時，同時 線圈得電，即主道紅燈亮。主道紅燈亮的同時線圈 得電，即次道綠燈亮。定時器 T98 定時 25S，同時 T99 也開始計時，計時3S，在定時器 T32 的作用下 線圈間歇得電，即次道綠燈閃 3S。 3S 之后定時器 T100得電開始計時，計時 2S,同時線圈 得電，即次道黃燈亮 2S。之后主道綠燈亮，次到紅燈亮，在沒有車輛經過的情況下，一直保持這種狀態。 1S 的時鐘脈沖是通過兩個定時器產生的，當定時器 T32 得電的情況下，開始計時， T32 的常開觸點與定時器 T96 串聯， T96 的常閉觸點與 T32 串 聯，當 T32 定時 時， T32 的常開觸點閉合， T96 得電開始計時，計時 后， T96 的常閉觸點斷開使得T32 復位，同時 T32 的常開觸點斷開使得 T96 也復位，從而產生 1S時鐘脈沖 [10] 本章小結 本章介紹 S7200 系列 PLC 交通燈控制系統的應用設計 ,關鍵是系統總體設計 ,核心則是控制程序設計。重點要掌握 PLC 系統設計的基本原則和設計的一般流程 ,要有一個整體的概念。在滿足控制要求、環境要求和性價比等條件下，合理選擇 PLC 的機型和硬件配置，正確地進行估算，合理選擇輸入 /輸出模塊，完成 PLC 的硬件 與軟件的設計。 通過這次可編程控制器的課程設計，讓我對 PLC 有了一個全新的認識，充分體會到PLC 作為控制器的強大功能，同時也溫習了以前學的 PLC 知識，對 PLC 的應用更加得心應手。更加體會到 PLC 的 可靠性高，抗干擾能力強 ， 通用性強，控制程序可變，使用方便 等優點；更加熟悉了西門子編程軟件使用方法與各種基本指令。 菏澤學院本科生畢業設計（論文） ２０ 4 系統檢測與調試 檢測與調試 PLC 程序的調試可以分為模擬調試和現場調試兩個調試過程，在此之前，首先要對 PLC外部接線作仔細檢查，這一個環節很重要。外部接線一定要準確無誤。也 可以用事先編寫好的試驗程序對外部接線做掃描通電檢查來查找接線故障。不過為了安全考慮，最好將主電路斷開。當確認接線無誤后再連接主電路，將模擬調試好的程序送入用戶存儲器進行調試，直到各部分的功能都正常，并能協調一致地完成整體的控制功能為止。 將設計好的程序寫入 PLC 后，首先逐條仔細檢查，并改正寫入時出現的錯誤。用戶程序一般現在實驗室模擬調試，實際的輸入信號可以用鈕子開關和按鈕來模擬，各輸出量的通 /斷狀態用 PLC 上有關的發光二極管來顯示，一般不用接 PLC 實際的負載（如接觸器、電磁閥等） 。可以根據功能表圖，在適當的時候用開關或按鈕來模擬實際的反饋信號，如限位開關觸點的接通和斷開。對于順序控制程序，調試程序的主要任務是檢查 程序的運行是否符合功能表圖的規定，即在某一轉換條件實現時，是否發生步的活動狀態的正確變化，即該轉換所有的前級步是否變為不活動步，所有的后續步是否變為活動步，以及各步被驅動的負載是否發生相應的變化。 在調試時應該充分考慮各種可能的情況，對系統各種不同的工作方式、用選擇序列的功能表圖中的每條支路、各種可能的進展路線，都應逐一檢查，不能遺漏。發現問題后應該及時修改梯形圖 和 PLC 中的程序，直到各種可能的情況下輸入量與輸出量之間的關系完全符合要求。 如果程序中某些定時器或計數器的設定值過大，為了縮短調試時間，可以在調試時將它們減小，模擬調試結束后再寫入它們的實際設定值。 在設計和模擬調試程序的同時，可以設計。制作控制臺或控制柜， PLC 之外的其他硬件的安裝、接線工作也同時進行。 完成上述工作后，將 PLC 安裝在控制現場進行聯機調試，在調試過程中將暴露出系統中可能存在的傳感器、執行器和硬接線等方面的問題，以及 PLC 的外部接線圖和梯形圖程序設計中的問題，應 對出現的問題及時加以解決。如果調試達不到指標要求，則對相應軟件和硬件部分作適當調整，通常只需修改程序就可能達到調整的目的。全部調試通過后，經過一段時間的考驗，系統就可以投入實際的運行了 PLC 現場調試是指所有設備都安裝好后，所有連接線都接好后的實際調試。也是 PLC程序的最后調試。現場調試的具體過程大體是： （ 1）要查接線、核對地址。要逐點進行，要確保正確無誤。可不帶電核對，那就是查線，較麻煩。也可帶電查，加上信號后，看電控系統的動作情況是否符合設計的目的 （ 2）檢查模擬量輸入輸出。看輸入輸出模塊是否正確，工 作是否正常。必要時還可用標準儀器檢查輸入輸出的精度。 （ 3）檢查與測試指示燈。控制面板上如有指示燈，應先對應指示燈的顯示進行檢查。一方面，查看燈壞了沒有，另一方面檢查邏輯關系是否正確。指示燈是反映、系統工作的一面鏡子，先調試好它，將對進一步調試提供方便。 （ 4）檢查手動動作及手動控制邏輯關系。完成了以上調試，繼而可進行手動動作及手動控制邏輯關系調試。要查看各個手動控制的輸出點，是否有相應的輸出以及輸出對應的動作，然后再看，各個手動控制是否能夠實現。如有問題，立即解決。 （ 5）半自動工作。如系統可自動工作，那 先調半自動工作能否實現。調試可一步步推進直至完成整個控制周期。哪個步驟或者環節出現問題，就著手解決哪個步驟或、環節的問題。 菏澤學院本科生畢業設計（論文） ２１ （ 6）自動工作。在完成半自動調試后，可進一步調試自動工作，要多觀察幾個工作循環，以確保系統能正確無誤的連續工作。 （ 7）模擬量調試、參數確定。以上調試的都是邏輯控制的項目。這是系統調試時，首先要通電。這些調試基本完成后，可著手調試模擬量、脈沖量控制。最主要的是選定合適控制參數。一般講，這個過程是比較長的。也好耐心調，參數也要作多種選擇，再從中選出最優者。有的 PLC，它的 PID 參數可通過 自整定獲得。但這個自整定過程，也是需要相當的時間才能完成。 （ 8）異常條件檢查。完成以上調試，整個調試基本也就完成了，但是最好再進行一些異常條件檢查，看看出現異常情況或一些難以避免的非法操作，是否會停機保護或是報警提示 [11] 本章小結 經過設計，想一次性把程序完成是非常難的，在調試中就出現了不少的錯誤。剛開始的時候把程序寫進去然后運行卻發現有些燈亮不起來而且在完成了一個周期后就循環不起來了。那時真的不知道從哪里入手，只好一條一條地檢查才發現了一條指令把常閉寫成了輸出真正的輸出口就沒有收到信號了。燈雖 然是亮了但仍然循環不起來。從梯形圖又仔細的看了一次卻看不出什么問題出來。突然想起來編程器還可以進行監控于是再在運行的同時進行監控，于是發現了在程序的第一周期一切都運行正常但再運行下去的時候第二周期就再沒有反應了，包括里面的輔助繼電器，最后發現原來是程序前面沒有并上完成這個循環的繼電器號。后來就這樣把加上其他功能出現的錯誤也找出來了。雖然找錯誤是一個枯燥無味的工作，但只要你耐心的去做的話，你肯定能學到有用的 東西。 菏澤學院本科生畢業設計（論文） ２２ 參考文獻： [1] 王永華 .現在電氣控制及 PLC 應用技術 (第二版 ).北京：北京航空航天大學出版社 .：98383. [2] 鄭風翼 . 圖解西門子 S7200PLC 入門 .北京：電子工業出版社 .2020:119163. [3] 陳建明 . 電氣控制與 PLC 應用練習與實踐 .北京：電子工業出版社 .2020:67. [4] 陳立定 .電氣控制與可編程序控制器的原理及應用 [M].北京：機械工業出版社， 2020:6086. [5] 王兆義 .可編程序控制器教程 [M].北京：機械工業出版社， 2020:35100. [6] 李景學，金廣業 .可編程控制器應用系統 設計方法 .北京 :電子工業出版社 ,1995:120180. [7] 袁任光 .可編程控制器選用手冊 .北京 : 機械工業出版社 ,2020:160210. [8] 李輝 . S7200PLC 編程原理與工程實訓 .北京：北京航空航天大學出版社 .2020:118. [9] 鐘肇新 .可編程控制器原理及應用 .廣州：華南理工大學出版社， 2020:150260. [10] 陳立定，吳玉香等編 .電氣控制與可編程控制器 .廣州：華南理工大學出版社， 2020:180270. [11] 西門子公司 .SIMATIC S7200 可 編程序控制器系統手冊 .:70150. [12] 閻正 . 城市地理信息系統標準化指南［ M］ . 北京：科學出版社， 1998:2570. 菏澤學院本科生畢業設計（論文） ２３ 致謝 經過這次的畢業設計，我學到了很多東西，不僅了解了更多的專業知識，而且也懂得了許多為人處世的道理，從王秀老師身上，我看到了嚴謹、認真、謙虛。她對我們很隨和，只要我們有不懂的地方去請教她，她就會耐心地給我們講解，雖然老師要求很嚴格，這對我們有百益而無一害，這樣我們答辯的時候懂得就多一點 ，主要是我們可以學到更多東西，比如開始時我不知道繼電器的管腳是怎樣連接的，通過這次的設計，我們自己查資料，就可以弄明白了。這次的畢業設計就是考察我們所學的專業知識和自己的動手能力，通過設計我們發現了自己在學習中的不足，讓我們深刻認識到理論知識的學習必須扎實得結合實踐去論證。掌握更多的專業知識，加強自己的動手能力，都是我們必須做到的在設計過程中，通過針對性的查找資料，了解了一些 PLC 方面的資料，既增長了自己見識，補充最新專業知識，又提高了自己的應用能力 通過 PLC 交通燈控制設計，讓我體會到 PLC 使用的廣泛 性及其重要性， PLC 技術的出現給現代控制領域帶來了一項新的改變。目前， PLC 在控制系統諸多領域中得到了極為廣泛的應用，特別是其中 FX2N 系列的 PLC 的出現，具有很好的穩定性，更快和更準確的運算精度，推動了工業生產，影響著人們的工作和學習。所以我們要不斷學習加強這方面的知識及相關的知識，比如 PLC 程序設計， PLC 硬件設計， PLC 的通信等等 這次畢業設計中，雖然都沒太多的經驗，但是在王秀老師的指導下，在整個過程當中，有許多人給了我啟發和幫助，在畢業論文完成之際，我要在此表達對他們最誠摯的感謝。首先，最需要感謝的 人是我的指導老師王秀老師。老師平日里工作繁多，但在我做畢業設計的每個階段，從選題到查閱資料，方案可行的確定和論文綱領細節的修改，中期檢查，后期詳細設計等整個過程中都給予了我悉心的指導。每一次的批評和教育，使我受益非淺，值此論文完成之際 ,謹向王老師再一次向她致以衷心的謝意，感謝她為學生營造的濃郁學術氛圍 ,以及學習上的耐心細致幫助 !最后我還要感謝我的同學與朋友，他們也給我很大的幫助，給我提供了不少的建議，讓我少走了許多的彎路。