PLC在交通燈系統(tǒng)中的實際應(yīng)用課件

1、PLC在交通燈系統(tǒng)中的實際應(yīng)用可編程控制器（ProgrammableController）是計算機家族中的一員，是為工業(yè)控制應(yīng)用而設(shè)計制造的。早期的可編程控制器稱作可編程邏輯控制器（ProgrammableLogicController），簡稱PLC，它主要用來代替繼電器實現(xiàn)邏輯控制。隨著技術(shù)的發(fā)展，這種裝置的功能已經(jīng)大大超過了邏輯控制的范圍，因此，今天這種裝置稱作可編程控制器，簡稱PC。但是為了避免與個人計算機（PersonalComputer）的簡稱混淆，所以將可編程控制器簡稱PLC。PLC實質(zhì)是一種專用于工業(yè)控制的計算機其硬件結(jié)構(gòu)基本上與微型計算機從結(jié)構(gòu)上分，PLC分為固定式和組合式（模

2、塊式）兩種。固定式PLC包括CPU板、I/O板、顯示面板、內(nèi)存塊、電源等，這些元素組合成一個不可拆卸的整體。模塊式PLC包括CPU模塊、I/O模塊、內(nèi)存、電源模塊、底板或機架，這些模塊可以按照一定規(guī)則組合配置。PLC的分類和結(jié)構(gòu)(1)按plc的結(jié)構(gòu)形式分類：a,整體式；b,模塊式。(2)按plc的I/O點數(shù)分類：a,小型256點以下；b,中型256點以上，2048點以下；c,大型2048點以上。(3)按plc功能分類：低檔型，中檔型，高檔型。PLC的特點(1)可靠性高，抗干擾能力強；(2)通用性高，使用方便；(3)程序設(shè)計簡單，易學(xué)，易懂；(4)采用先進的模塊化結(jié)構(gòu)，系統(tǒng)組合靈活方便；(5)系

3、統(tǒng)設(shè)計周期短；(6)安裝簡便，調(diào)試方便，維護工作量小；(7)對生產(chǎn)工藝改變適應(yīng)性強，可進行柔性生產(chǎn)。引言隨著城市車輛數(shù)目的急劇增加，交通道口管制變得日益重要，解決好公路車道交通信號燈控制問題將是保障交通有序、安全、快速運行的重要環(huán)節(jié)。傳統(tǒng)的交通信號燈控制系統(tǒng)都是采用繼電器或單片機來實現(xiàn)，系統(tǒng)采用單一固定時序控制，存在功能少、可靠性差、維護量大、維修困難等缺點，不能適應(yīng)城市道路交通高速發(fā)展的要求。為解決城市交通控制中存在的這些缺點，可編程序控制器（）無疑成為了首選方案。是一種數(shù)字運算操作的電子系統(tǒng)，專為在工業(yè)環(huán)境下應(yīng)用而設(shè)計。它采用了可編程序的存儲器，用來在其內(nèi)部存儲執(zhí)行邏輯運算、順序控制、定時

4、、計數(shù)和算術(shù)運算等操作指令，并通過數(shù)字式和模擬式的輸入輸出，控制各類機械或生產(chǎn)過程。由于其通用性強、使用簡單、可靠性高、維護方便等，近幾年來，在城市交通信號燈系統(tǒng)控制中控制逐步占據(jù)了主導(dǎo)地位。本文主要就十字路口交通信號燈的控制作一詳細介紹。2十字路口交通信號燈控制要求圖所示為某十字路口車道信號燈的布置圖，由于東西方向車流量較小，南北方向車流量較大。因此設(shè)置南北方向的放行（綠燈亮）時間較長為，而東西方向的放行時間為。當(dāng)東西（或南北）方向的綠燈滅時，該方向的黃燈與另一方向的紅燈一起以的頻率閃爍，以提醒司機和行人注意。然后，立即開始另一方向的放行。我們用一個雙向開關(guān)對系統(tǒng)進行啟、停控制。為弄清南北向

5、和東西向各信號燈亮、滅的時間關(guān)系，建立如圖所示十字路口交通信號燈的工作時序圖。3PLC選型和I/O地址分配時序圖時序圖選型鑒于城市道路交通信號燈控制是典型的開關(guān)量順序控制，采用控制則是充分利用了它的主要功能之一開關(guān)量邏輯控制，這也是控制的優(yōu)勢所在。本系統(tǒng)中為實現(xiàn)十字路口交通信號燈的控制，我們采用德國西門子公司的（型號），它屬于模塊式。所謂模塊式是把的每個工作單元都制成獨立的模塊，如模塊、輸入模塊、輸出模塊、電源模塊、通信模塊等。所選型號的屬于緊湊型，該板上帶有集成的開關(guān)量點：點開關(guān)量輸入，點開關(guān)量輸出。此外它還集成有模擬量輸入與輸出點，可以直接用于模擬量控制系統(tǒng)。結(jié)合本系統(tǒng)的控制要求，所選完全

6、可滿足設(shè)計要求。表地址分配表I/O地址分配表4控制系統(tǒng)程序設(shè)計編程軟件及語言本系統(tǒng)所用的編程軟件是西門子的配套軟件產(chǎn)品。是用于對可編程邏輯控制器進行組態(tài)和編程的標(biāo)準(zhǔn)軟件包，它是工業(yè)軟件的組成部分。的主要編程語言有梯形圖（）、功能塊圖（）、語句表（），此外針對于系統(tǒng)的復(fù)雜程度還有種可選語言：、和。上述語言中，梯形圖與傳統(tǒng)的繼電器接觸器控制線路圖相似，它是在繼電器控制圖的基礎(chǔ)上演變而來的，由于其通俗易懂，使用靈活，在編程中使用最多，本系統(tǒng)中我們主要采用語言編程。控制系統(tǒng)工作流程圖圖3至于的閃爍頻率，通過時鐘存儲器來實現(xiàn)（在硬件組態(tài)窗口中將設(shè)置為時鐘存儲字節(jié)）。有個時鐘存儲器，即個時鐘存儲字節(jié)，存儲字節(jié)各位對應(yīng)的時鐘脈沖周期與頻率如表所示。控制程序的調(diào)試對于西門子，可利用仿真軟件進行程序調(diào)試。是一個功能非常強大的仿真軟件，它與編程軟件集成在一起，可以在計算機上對的用戶程序進行離線仿真與調(diào)試，而不需要任何的硬件。將所編程序下載到仿真窗口中，接通啟動開關(guān)，程序循環(huán)執(zhí)行，東西、南北方向各信號燈的循環(huán)顯示正常，未出現(xiàn)任何異常現(xiàn)象。結(jié)論本文通過對十字路口交通信號燈的分析，從硬件配置到程序設(shè)計，再對程序進行模擬仿真，實現(xiàn)了交通信號燈的有序控制，證明了該控制系統(tǒng)的可行性。本系統(tǒng)采用控制具有自動化程度高、可靠性高、抗干擾能力強、設(shè)計周期短、使用和維護簡便等獨特優(yōu)點，解決了采用繼電器和單片