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基于PCL十字路口交通信号灯的设计

基于PCL十字路口交通信号灯的设计

点击数:7709 次   录入时间:03-04 12:04:03   整理:http://www.55dianzi.com   交通控制指示

  现在交通信号灯控制一般采用单片机控制,单片机能完成交通灯一般的控制过程,其功能比传统继电器控制电路要强大的多,但可靠性不够高,控制功能还不够完善.PLC是专为工业自动化控制设计的,在面向对象控制这一块,其控制功能的强大是无法比拟的,通过多种多样的扩展模块,可以做到外部接线简化、内部工作的高可靠,另外PLC易学易懂,虽然价格比单个CPU贵,但性价比高。也可以说PLC是一个技术成熟、工作可靠的单片机应用系统,由于稳定性高,抗干扰能力强。在工业控制方面得到了广泛的应用,下面对十字路口交通信号灯的控制方法来说明PLC设计过程。
  
  一、十字路口交通信号灯设计控制要求
  
  1、系统工作受开关控制,起动开关ON时则系统开始工作;起动开关OFF时则系统停止工作。
  
  2、控制对象有六个:
  
  东西方向红灯两个,南北方向红灯两个,
  
  东西方向黄灯两个,南北方向黄灯两个,
  
  东西方向绿灯两个,南北方向绿灯两个,
  
  下图是十字路口交通信号灯示意图。信号灯的动作受开关总体控制,按一下起动按钮,信号灯系统开始工作,并周而复始地循环动作:按一下停止按钮,所有信号灯都熄灭。信号灯控制的具体要求如下表所示。

东西 信号 绿灯亮 绿灯闪 黄灯亮 红灯亮 时间  25秒  3秒   2秒  30秒 南北 信号 红灯亮 绿灯亮 绿灯闪 黄灯亮 时间  30秒  25秒   3秒  2秒

十字路口交通信号灯示意图

  二、控制思路设计步骤

  1、观察十字路口交通灯的工作时序
  
  2、设计I/0口。
  
  3、画出状态转移图。
  
  4、写出指令表。
  
  5、用编程器输入指令。
  
  6、调试运行。
  
  7、I/0端子接线图
  
  一)硬件及外围元器件
  
  根据信号灯的控制要求,本模块所用的器件有:起动按钮SB1,停止按钮SB2,红黄绿色信号灯各四只,输入/输出端口接线如下图所示。
  
  由图可见:起动按钮SB1接于输入继电器XO端,停止按钮SB2接于输入继电器X1端,东西方向的绿灯接于输出继电器YO端,东西方向黄灯接于输入继电器Y1端,东西方向的红灯接于输出继电器Y2端,南北方向绿灯接于输出继电器Y4端,南北方向的黄灯接于输出继电器Y5,南北方向红接于输出继电器Y6。将输出端的COM1及COM2用导线相连,输出端的电源为交流220V。如果信号灯的功率较大,一个输出继电器不能带动两只信号灯,可以采用一个输出点驱动一只信号灯,也可以采用输出继电器先带动中间继电器,再由中间继电器驱动信号灯。

输入/输出端口接线

  二)、软件设计及调试
  
  根据十字路口交通信号灯的控制要求,可作出信号灯的控制时序图如下图所示。

信号灯的控制时序图

 



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  本模块采用基本逻辑的编程实现信号灯的控制。灯亮采用编程软件定时器实现,灯闪采用由定时器组成的脉冲发生器实现。现在我们来分析一下由T1O及T11组成脉冲发生器的梯形图。

  由下左图可知,当MIOO闭合时,T1O得电,延时0,5秒后T1O触点闭合,定时器T11得电,延时0.5秒后,其常闭触点T11断开,T1O线圈失电,其触点T1O断开,而定时器T1O再次得电,0.5秒后,T1O再次闭合……,如此周而复始,即可得到T1O触发的工作波形如下右图所示。

  下图为用基本逻辑指令编制的梯形图,其对应的指令表子下表中。
  
  工作时,可编程控制器处于运行状态,按动起动按钮SBI,则辅助继电器M1O得电并自锁,由梯形图可知,首先接通输出继电器Y6,及YO,使得南北方向的红灯亮、东西方向的绿灯亮。大家根据梯形图的文字说明及图3的时序图,不难分析交通信号灯的整个周期工作过程。
  
  按停止按钮SB2,则辅助继电器MIOO断电并解除自锁,整个系统停止运行,所有信号灯熄灭。
  

指令程序     指令程序 指令程序 指令程序 O L D X 0 19 OUT T3 40 OUT Y6 56 ANI T6 1 OR M100 K30 41 LD TO 57 AND T10 2 ANIX1 22 LD T3 42 OUTY 2 58 ORB 3 OUT M100 23 OUT T4 43 LD Y6 59 OUT Y4 4 LD M100 K20 44 ANI T2 60 LD T6 5 ANI T1 26 LD T0 45 LD T2 61 ANI T7 6 OUT TO 27 OUT T5 46 ANI T3 62 OUT Y5 K 300 K250 47 AND T10 63 LD M100 9 LD TO 30 LD T5 48 ORB 64 ANI T11 10 OUT T1 31 OUT T6 490UT YO 65 OUT T10 K 300 K30 50 LD T3 K5 13 LD M100 34 LD T6 51 ANIT 4 6x LD T10 14 ANI TO 35 OUT T7 52 OUT Y1 69 OUT T11 15 OUT T2 K20 53 LD Y2 K5 K250 35 LD M100 54 ANI T5 72 END 18 LD T2 39 ANI TO 55 LD T5  

  按上述指令输入PLC编程器运行。

逻辑指令编制的梯形图




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