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PLC控制交通信号灯

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1 河南工业大学ASEA培训中心

助理自动化系统工程师技能测试报告

十字路口交通信号灯PLC控制

2 十字路口交通信号灯PLC控制

1、测试目的与要求

按照十字路口交通信号灯的控制要求，设计一个组态界面，实现系统安全、稳定、可靠的运行，同时掌握PLC-200的工作原理和INTOUCH的正确使用。

2、工作原理

2.1 十字路口交通信号灯PLC控制系统的构成

十字路口交通信号灯通常设置红、黄和绿三种颜色，现有一个十字路口，东西和南北方向每个路口都设有红、黄和绿指挥信号灯，其示意图如下：

北西东南

十字路口交通信号灯示意 图1

2.2 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。南北绿灯东西绿灯不能同时亮，否则系统自动熄灭信号。

(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，与此同时东西绿灯维持20s，然后黄灯亮5s后熄灭。接着东西红灯亮，南北绿灯亮。

(4)东西红灯持续30s，同时南北绿灯亮25s,然后黄灯5s后熄灭。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。

3 2.3要求

按照交通灯工作要求编写PLC程序，实现整个过程的控制。它的控制的时序图如下：

OFF启动南北红灯东西绿灯东西黄灯东西红灯南北绿灯南北黄灯25s20s5s30s25s5s25s20s5s

交通灯控制时序 图2

2.4总体方案

开关量PLC继电器驱动交通灯开关上位机监控

总体方案 图三

通过开关量控制PLC，由于PLC的运行带动继电器的驱动，从而引起交通灯开关的关闭与开通，交通灯开关的通、断又反作用于PLC，在整个过程中PLC的运行是通过上位机繁荣监控来实现的。

3硬件电路的设计

4 FU1Q0.0Q0.2Q0.1Q0.3Q0.4Q0.5Q0.6电源指示灯南北红东西红南北绿东西绿南北黄东西黄报警灯总停开关电源S7-200 CPU224CNSB1SB2LNM0.0I0.0I0.11LQ0.0Q0.1Q0.2Q0.3Q0.4Q0.5Q0.6KA1KA2KA3KA4KA5KA5KA6南北红南北绿东西红东西绿南北黄东西黄报警灯24V+24V-QS2QS1LN

硬件电路 图四

3.1控制元件选择如下表1所示：

5

表1 控制元件选择表

序号 名称 规格型号 数量

1 西门子PLC S7-200 CPU 224 CN AC/DC/继电器

1

2 扩展模块 SM 323 数字量 I/O 模块 16/16

1

3 开关电源 24V 1

4 熔断器 RT30 1

5 中间继电器 HH54P 7

6 按钮 I0.0 I0.1 2

7 指示灯 AD16-22D/S 31 7

4 软件设计

4.1 控制流程图设计

6 开始准备南北红灯亮25s，同时东西绿灯亮20s,后东西黄灯亮5s东西红灯亮30s,同时南北绿灯亮25s,后南北黄灯亮5s是否停止结束南北绿灯东西绿灯同时亮时报警灯亮否是

控制流程 图5

4.2 控制功能分析

4.21 控制量统计表及实现功能

7

1235678SB1急停按钮I0.0I0.1Q0.0Q0.1Q0.2Q0.3Q0.4Q0.5Q0.6T34 T37T35T36 T38T339101112131415启动按钮停止按钮南北红灯亮南北绿灯亮东西红灯亮东西绿灯亮南北黄灯亮东西黄灯亮报警灯亮定时25s的定时器定时20s的定时器定时5s的定时器定时30s的定时器

表2

4.22梯形图的设计

8

9

梯形 图6

10 5 组态界面的设计

5.1定义标记名

打开标记名词典，对Q0.0，Q0.1，Q0.2，Q0.3，Q0.4，Q0.5，Q0.6，开关分别定义。以下抓图是几个例子：

图7

图8

图9

11

图10

图 11

图 12

12

图13

图14

6 监控界面

用INTOUCH软件实现界面控制，工作人员可以通过计算机更直观、真实地看到十字路口交通信号灯工作的整个过程，具有安全、可靠的功能。在整个过程中按下启动按钮，交通灯可以循环工作，如出现异常情况报警灯开始工作。以下是INTOUCH监控界面的几个图样本:

（1）如图（15）所示，是交通灯启动前的状态，灰色表示交通灯处于关闭，报警灯红色表示关闭，报警显示绿色。开关1表示打开，0表示关闭。00表示计数器处于关闭状态。

（2）如图（16）所示，交通灯处于运行状态，此时南北红灯亮，同时东西绿灯也亮，其他灯处于断开状态，这个过程中南北红灯亮25s，东西绿灯亮20s。

（3）此状态如图（17）所示，南北红灯亮25s的同时，东西绿灯亮20s之后，

13 东西黄灯开始亮，5s之后，南北红灯、东西黄灯同时熄灭。

（4）接着上一步骤，如图（18）所示，东西红灯、南北绿灯开始亮，此过程东西红灯亮30s,南北绿灯亮25s.

(5)接着上一步骤，如图（19）所示，25s之后南北绿灯熄灭，南北黄灯开始亮，此过程东西红灯仍亮，5s之后，南北黄灯熄灭，同时东西红灯也熄灭，整个工作过程结束。又开始下一循环。

图15

图16

14

图17

图18

图19

15 7 调试中遇到的问题及解决办法

在监控界面运行时，南北红灯东西绿灯没有同时运行，我查看了一下脚本程序，原来是东西绿灯按纽Q3设置错误,让它处于断开状态,我修改了一下,然后让界面继续运行,此时运行正确.在调试PLC程序的时候,有些地方没有设置互锁,造成定时器没有正常运行,检查到这些错误地方后,又在这些地方设置了互锁装置,然后程序正常运行.

8 测试结果分析

通过测试,实现了交通灯的以下功能:按下启动按钮,交通灯处于工作状态,南北红灯亮25s,同时东西绿灯亮20s,20s之后东西绿灯熄灭,东西黄灯开始亮5s,5s后东西黄灯、南北红灯同时熄灭.然后东西红灯、南北绿灯同时开始亮,此过程东西红灯亮30s,南北绿灯亮20s,20s之后南北绿灯熄灭,南北黄灯开始亮,南北黄灯亮5s后,东西红灯、南北黄灯同时熄灭.一个过程结束,又开始下一循环.在整个过程中实现PLC和INTOUCH的正确连接,需要通过通讯协议,把PLC写入INTOUCH.从而实现硬件与软件的结合.

9 心得体会

通过近一个多月连续的培训,我学到了很多东西.虽然以前学过PLC程序的编写,但都学得不够深入,通过这次学习,使我了解了西门子PLC-S7200的工作原理和一些程序的编写.同时学会了INTOUCH软件的一些内容:例如组态界面的的绘制,同时实现组态界面的动态连接.以及PLC和INTOUCH的正确连接.在培训过程中,经过张老师、于老师的辛勤指导,我学到了很多,同时认识到自己还有很多方面的不足,以后仍然需要继续努力.

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plc红绿灯 实验报告

plc红绿灯 实验报告

plc红绿灯 实验报告

PLC红绿灯 实验报告

引言：

PLC（可编程逻辑控制器）是一种常用于自动化控制系统中的设备，它可以通过编程来实现各种控制功能。红绿灯是城市交通中常见的交通信号灯，用于指示交通流量的控制。本实验旨在利用PLC来控制红绿灯的切换，以实现交通流量的调控。

一、实验设备和材料

本次实验所需的设备和材料包括PLC控制器、交通信号灯模块、电源、电线等。其中，PLC控制器是实现红绿灯控制的核心设备，交通信号灯模块则是用于显示红绿灯状态的装置。

二、实验步骤

1. 连接电源：将电源连接到PLC控制器，并确保电源供电正常。

2. 连接信号灯模块：将信号灯模块与PLC控制器相连，确保信号灯模块与PLC控制器之间的通信畅通。

3. 编写PLC程序：根据实验要求，编写PLC程序以实现红绿灯的切换。程序中需要包括红灯、绿灯和黄灯的控制逻辑。

4. 上传程序至PLC控制器：将编写好的PLC程序上传至PLC控制器，确保程序加载成功。

5. 运行实验：启动PLC控制器，观察交通信号灯的变化情况。根据程序的设定，红绿灯应按照一定的时间间隔进行切换。

三、实验结果与分析 经过实验，我们成功实现了PLC控制的红绿灯系统。在实验过程中，通过编写PLC程序，我们设定了红绿灯切换的时间间隔，使得交通信号灯能够按照一定的规律进行变换。这种交通信号灯的控制方式可以有效地调控交通流量，提高道路交通的安全性和效率。

在实验过程中，我们还发现了一些问题。首先，当交通流量较大时，红绿灯的切换时间间隔可能需要进行调整，以适应实际情况。其次，PLC控制器的稳定性和可靠性对于红绿灯系统的正常运行至关重要。因此，在实际应用中，需要对PLC控制器进行定期维护和检修，以确保其正常工作。

四、实验总结

通过本次实验，我们深入了解了PLC控制器的原理和应用，并成功实现了PLC控制的红绿灯系统。PLC技术在交通控制领域具有广泛的应用前景，它可以实现交通信号灯的智能化控制，提高交通的安全性和效率。同时，本次实验也让我们认识到了PLC控制器在实际应用中的重要性，需要进行合理的维护和管理。

交通信号灯plc控制系统

交通信号灯plc控制系统

沈阳航空航天大学

课 程 设 计

（论文）

题目 交通信号灯PLC控制系统设计

班 级

学 号

学 生 姓 名

指 导 教 师

沈阳航空航天大学

课 程 设 计 任 务 书

课 程 名 称 控制系统课程设计

院（系） 自动化学院 专业 自 动 化

班级 学号 学生姓名

课程设计题目 交通信号灯PLC控制系统设计

课程设计时间 2017 年 月 日至 2017 年 月 日

课程设计内容及要求：

用PLC控制十字路口交通信号灯,其要求如下：

1.控制要求：

系统工作受开关控制,启动开关“ON”则系统开始工作,启动开关“OFF”则系统停止工作，所有灯关闭。夜间信号灯自动关闭所有红灯、绿灯，转入提示警告方式。

2.控制对象：

东西方向红灯两个, 南北方向红灯两个, 东西方向左转弯绿灯两个,东西方向黄灯两个, 南北方向黄灯两个, 南北方向左转弯绿灯两个,东西方向绿灯两个, 南北方向绿灯两个。

3.控制规律：

（1）系统24小时循环运行，工作规律按时序自动运行。绿灯闪烁时按0.5秒间隔运行。

（2）提示警告方式运行时，控制规律为：东、西、南、北四个方向黄灯

全部闪亮，其余灯全部熄灭。黄灯闪亮按亮0.4秒，暗0.6秒的规律反复循环。

具体要求如下：

1. 根据控制对象的控制要求完成PLC程序设计并调试成功。

2. 应用组态王软件完成上位机监控程序。

3. 完成课程设计说明书。

指导教师 年 月 日

PLC控制交通信号灯实验报告

PLC控制交通信号灯实验报告

PLC控制十字路口交通信号灯

实验报告

PLC是一个以微处理器为核心的数字运算操作的电子系统装置，用以在其内部储存执行逻辑运算、顺序控制、定时计数和算术运算等操作指令，并通过数字式或模拟式的输入、输出接口，控制各种类型的机械或生产过程。PLC是微机技术与传统的继电器触控技术相结合的产物，它克服了继电器接触控制系统中的机械触电的接线复杂、可靠性低、功率高、通用性和灵活性差的缺点，充分利用了微处理器的优点，有照顾到现场电气操作维修人员的技能与习惯，特别是PLC的程序编制，不需要专门的计算机编程语言知识，而是采用了一套以继电器梯形图为基础的简单指令形式，使用户程序编制形象、直观、方便易学；调试与差错也都很方便。

十字路口交通信号灯如下图：

控制要求表如下图：

时序工作图如下：

I/O分配：

X0;启动 Y2;东西红灯

X1:停止 Y3:南北绿灯

Y0:东西绿灯 Y4:南北黄灯

Y1;东西黄灯 Y5:南北红灯 程序如下：

PLC控制十字路口交通信号灯

PLC控制十字路口交通信号灯

1 引言

本课题的设计内容是用PLC控制十字路口交通信号灯。其要求如下：1.控制要求：系统工作受开关控制，启动开关“ON”则系统开始工作，启动开关“OFF”则系统停止工作，所有灯关闭。若因故障使东南西北的绿灯同时亮，系统能自动报警并自动关闭所有红、绿灯，转入提示警告方式。2.控制对象：东西方向红灯（R—EW）两个；南北方向红灯 (R—SN) 两个；东西方向黄灯（Y—EW）两个；南北方向黄灯 (Y—SN) 两个；东西方向绿灯（G—EW）两个；南北方向绿灯 (G—SN)

两个；东西方向左转弯绿灯(L—EW)两个；南北方向左转弯绿灯(L—SN)两个，报警灯一个。3.控制规律：（1）系统24小时循环运行，工作规律按时序图运行（见附图），绿灯闪烁时按0.5秒间隔运行。（2）提示警告方式运行时，控制规律为：东、南、西、北四个方向黄灯全部闪亮，其余灯全部熄灭，黄灯闪亮按亮0.4秒，暗0.6秒的规律反复循环。

2 第二章 设计背景

2.1 背景概述

本文对十字路口交通信号灯控制本文对十字路口交通信号灯控制系统，运用可编程逻辑器件PLC做了软件与硬件的设计，能基本达到控制要求。系统仅实现了小型PLC系统的一个雏形，在完善各项功能方面都还需要进一步的分析、研究和调试工作。如果进一步结合工业控制的要求，形成一个较为成型的产品，则需要作更多、更深入的研究。

2.2 可编程控制器简介

可编程逻辑控制器(Programmable Logic Controller,简称 PLC) 根据国际电工委员会(IEC)在1987年的可编程控制器国际标准第三稿中，对其作了如下定义：“可编程控制器是一种数字运算操作的电子系统，专为在工业环境应用而设计的。它采用可编程序的存储器，用来在其内部存储执行逻辑运算，顺序控制，定时，计数与算术运算等操作的指令，并通过数字式、模拟式的输入和输出，控制各种类型的机械或生产过程。可编程控制器及其有关外部设备，都应按易于使工业控制系统形成一个整体，易于扩充其功能的原则设计。”可编程控制器作为目前工业自动化的重要基础设备，被称为“工业自动化三大支柱性产业之一”，在各工业生产领域发挥着愈来愈大的作用。