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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基于PLC的交通信号灯的控制目录1、测试目的与要求 32、工作原理 32.1十字路口交通信号灯PLC控制系统的构成 32.2工作过程 32.3要求 32.4总体方案 43、硬件电路 54、软件设计 64.1控制程序流程图 64.2控制功能分析 64.3梯形图的设计 75、组态界面 106、调试中遇到的问题及解决办法 136.1组态软件脚本编辑有问题 136.2计算机无法将程序下载到PLC中 137、测试结果分析 148、心得体会 14十字路口交通信号灯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
2、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，其示意图如下图1所示：图1十字路口交通信号灯示意 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
3、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。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图2所示：图2交通灯控制时序2.4总体方案图3总体方案通过开关量控制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、硬件电路的设计硬件电路图如下图4所示图4硬件电路图控制元
4、件选择如下表1所示：序号名称规格型号数量1西门子PLCS7-200 CPU 224 CN AC/DC/继电器 12扩展模块SM 323 数字量 I/O 模块 16/16 13开关电源24V14熔断器RT3015中间继电器HH54P76按钮I0.0 I0.127指示灯AD16-22D/S 317表1控制元件选择表4、软件设计4.1控制程序流程图控制程序流程图如下图5所示；图5控制流程图4.2控制功能分析控制量统计表及实现功能如下表2；表24.3梯形图的设计以上为梯形图的设计。5、组态界面打开标记名词典，对Q0.0，Q0.1，Q0.2，Q0.3，Q0.4，Q0.5，Q0.6，开关分别定义。用组态王
5、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。以下是组态监控界面的几个图样本:（1）如图6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7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8所示，南北红灯亮25s的同时，东西绿灯亮20s之后，东西黄灯开始亮，
6、5s之后，南北红灯、东西黄灯同时熄灭。（4）接着上一步骤，如图9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10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6图7图8图9图106、调试中遇到的问题及解决办法6.1组态软件脚本编辑有问题在监控界面运行时，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
7、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.6.2计算机无法将程序下载到PLC中情况如下图11所示：图11通信错误排除这种情况首先检查PLC是否正处在运行状态，通信线路是否松动，再看PLC类型、波特率是否选择正确，最后双击刷新。7、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
8、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和组态王的正确连接,需要通过通讯协议,把PLC写入组态王.从而实现硬件与软件的结合.8、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,经过徐老师、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.15
