十字路口红绿灯PLC控制.doc

目录1.项目要求 211 十字路口红绿灯PLC控制系统的构成 212控制功能分析 22总体方案设计 33．硬件电路图 44．PLC的I/O控制点分配 55．软件编制 651PLC控制程序流程图如下： 652 PLC软件编制 653 组态王界面设计 77软件调试 871 PLC及组态王的调试 872 组态实时监控 873测试结果分析 108.心得体会 10附录 PLC控制程序 11十字路口红绿灯PLC控制1项目要求11 十字路口红绿灯PLC控制系统的构成 十字路口交通信号灯通常设置红、绿和黄三种颜色,但是有的路口仅设置红、绿两种，如果采用PLC控制则可少用两个控制点现有一个十字路口，东西和南北方向每个路口都设有红色和绿色指挥信号灯，其示意图如下： 图1—1十字路口交通信号灯示意图 12控制功能分析 12.1 工作过程（1) 接通启动开关后,信号灯系统开始工作，且以南北方向红灯先亮、东西方向绿灯才亮作为初始状态当断开启动开关时，全部信号灯熄灭.（2） 南北绿灯东西绿灯不能同时亮，否则系统自动熄灭信号灯并报警3） 南北红灯持续25s，与此同时东西绿灯亮维持20s,然后闪烁3s后熄灭.接着东西黄灯亮2s，然后南北绿灯亮。

4） 东西红灯持续亮30s，同时南北绿灯亮25s，然后闪亮3s后熄灭.接着南北黄灯又亮2s，然后东西绿灯亮南北和东西的信号灯，就这样按控制要求周而复始的进行工作2 控制要求要求采用PLC作为控制中心,采用触摸屏或上位机(组态软件编程)监控 控制系统应有电路联锁和保护功能 操作界面要求有动作效果，可以显示操作的进度 检测、控制信号要准确，安全、可靠3 硬件设计 根据控制要求,主控设备选用PLC,信号灯采用红、黄、绿灯泡(各4个),启动采用单刀开关实现要求:1、画出其电气控制图 2、画出其梯形图4 软件设计 ① PLC程序编写 根据控制要求和梯形图，编写PLC控制程序 组态王设计 根据要求画出组态王画面，并与PLC建立通信.2总体方案设计上位机 控制S7-200交通灯开头量图2—1 1 上位机监控使用组态王软件实现,控制器用数字输入输出点数为24的S7—200型PLC2 上位机与下位机通信使用MODBUS协议.3．硬件电路图图3-14．PLC的I/O控制点分配表1 PLC的I/O控制点分配输入按钮输出按钮I00 开始 Q0。

0南北红灯I01结束Q01南北绿灯Q02东西红灯Q03东西绿灯Q04南北黄灯Q05东西黄灯表2 定时器的选择定时器控制范围T37南北红灯亮25ST39东西绿灯亮20ST35东西绿灯闪烁3ST38东西红灯亮30ST40南北绿灯亮25ST36南北绿灯闪烁3ST34东西黄灯亮2ST33南北黄灯亮2ST41闪亮脉冲T42闪亮脉冲5．软件编制5.1PLC控制程序流程图如下：YN系统初始化电 源 控 制东 西 红 灯25s东 西 绿 灯20s东西绿灯3s闪烁报警判别报 警Y开 始南北绿灯3s闪烁s闪烁南 北 红 灯25s南 北 绿 灯20s报警判别N图5-1 程序流程图图5.2 PLC软件编制系统是以时间为顺序进行工作的，T33—T42为系统工作顺序定时器，其中T41、T42构成05秒亮0.5秒灭的闪亮脉冲Q0.0、Q01、Q0.4分别为南北方向上的红、绿和黄灯的输出控制线圈;Q02、Q03、Q05分别为东西方向的红、绿和黄灯的输出控制线圈；所有定时器期和输出线圈都是受内部继电器控制的，M1.0得电时系统才可工作，M10断电十所有线圈断电 当按下启动按钮SB1时I00接通,M10得电吸合并自锁,系统开始工作。

T37的常闭触头使Q0.0线圈得电，南北红灯亮，与此同时，Q0.0的常开触头闭合与T38的常闭触头串联使使Q0.3线圈得电,东西绿灯亮20秒后,T38的常闭触头延时断开、常开触头延时闭合，在闪光定时器T40的控制下，Q0.3间歇通电，东西绿灯闪亮东西绿灯闪亮3秒后T39常闭触头延时断开，Q03线圈失电，东西绿灯熄灭.同时T37延时25秒时间到，其常闭触头断开，Q0.0线圈失电,南北红灯熄灭；T37常开触头闭合使Q02线圈得电，东西红灯亮2的常开触头闭合，Q01线圈得电,南北绿灯亮.南北绿灯工作25秒后系统的工作情况和上述情况类似,依次重复进行当按下停止按钮SB2时，I01断开,继电器线圈M0.0失电解除自锁，所有线圈断电，系统停止工作.53 组态王界面设计图5—2组态界面设计该系统界面由“启动"和“停止”按钮控制整个信号灯的总电源，当按钮按下时，整个信号灯系统将开始处于工作状态整个路口东南西北四方向设红灯、黄灯和绿灯各一盏其中东西两方向的红绿灯状态应该相同,南北两方向的红绿灯状态也应该相同但相邻两个方向的红绿灯状态不能相同.若状态未满足上述内容,报警灯将立即开始闪烁7软件调试7.1 PLC及组态王的调试首先,编译PLC程序,如有错误可根据提示修改,并为程序分配可存储区,然后读取PLC并建立PPI通信连接，可通过双击刷新CPU读取,然后点击下载，将编制好的软件下载到PLC中,根据控制功能,运行调试，直到满足控制要求.组态画面和程序软件调试完成后进入硬件连接调试。

关闭所有电源,连接好PLC和电脑COM1口的电缆线，进入无组态画面调试程序，选择PLC类型，本系统设计中采用CPU 224CN REL 0201，读取PLC，若出现通信超时则检查是否有是电缆线为插好或是PLC处于关闭状态,检查调试，运行程序无错后下载程序到PLC，对程序进行监控，进入运行（Run)状态，观察程序运行是否满足时序要求，再进行调试2 组态实时监控调试组态画面对系统运行进行实时监控,PLC程序，加入MODBUS通信设置部分程序然后运行程序,此时容易出现莫名的错误,该错误通常是数量巨大，而只需要在程序块里进行“建议地址的设置"即可解决该问题程序调试完成,开启MODBUS进行访问名和地址的选择设置，检查Intouch标记名配置及访问名配置，配置无误,开始系统运行并且通过组态画面进行实时监控.该过程常出现监控画面和系统实际运行不一致，此时需要检查访问，标记名及MODBUS配置，并进行相应修改.该过程也是系统设计中最容易出现问题的一个环节，应该引起足够多的重视调试过程中组态监控画面如图7—1、图7-2、图7-2所示图7—1图7—2图7—37.3测试结果分析 当按下启动按钮时,程序开始运行。

首先是南北红灯先亮25秒，东西绿灯亮20秒.20秒之后，东西绿灯闪烁3秒后,东西黄灯亮2秒紧接着东西红灯亮，南北绿灯亮东西红灯持续亮30s，同时南北绿灯亮25s，然后闪亮3s后熄灭,然后南北黄灯亮2秒接着南北红灯又亮，东西绿灯也亮南北和东西的信号灯，就这样按控制要求周而复始的进行工作但是南北绿灯不能同时亮,否则系统就会报警.之后，按下停止按钮,实验结束.测试结果符合项目要求8.心得体会通过近一个月的ASEA培训,我收获颇多让我更加专业的了解到了这门专业的实用性和有效性,使原来很抽象的知识变在现实生活当中得到了应用使其具体化通过本次培训，我们的理论知识再次结合实际工程走进我们每一个ASEA学员的心中从这里我们更多的了解到了实际的工程设计和平时学校里的理论课程的学习还存在的很大差距，我们的理论只有真正融入到实际工程实际中才能发挥效力，也才真正能体现我们自动化的专业价值所在像这样的培训认证从很大程度上规范和将强了自动化专业人员的素质这次培训使我本专业有了全新的认识,这将给我以后的工作和学习指明了方向，有了更大的动力和目标，我将更加努力地学习,在实际工作中充分应用自动化技术以提高生产力和生产效益。

附录 PLC控制程序10。