交通信号灯PLC控制设计
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1.2 状态流程
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二 硬件设计
2.1 硬件选型
PLC的选择主要应从PLC的机型、容量、I/O模块、电源模块、特殊功 能模块、通信联网能力等方面加以综合考虑。根据交通信号灯系统的要求与 特点，我们采用了德国西门子公司S7-200型PLC。西门子PLC有小型化、高 速度、高性能等特点，是S7-200系列中最高档次的超小型程序装置。西门子 可编程控制器指令丰富，可以接各种输出、输入扩充设备，有丰富的特殊扩 展设备，其中的模拟输入设备和通信设备是系统所必需的，能够方便地联网 通信。 可编程控制器要满足两个信号输入（分别起系统启动、停止作用），七 个信号输出，十字路口有十二个交通信号灯，但南北、东西两个为一组用一 个输出信号控制，再加上一个报警信号驱动的报警灯。 通过以上分析可以知道，系统共有开关量输入点2个，开关量输出点7 个，所以选用主机为CPU224。
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2.3 接线形式
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三 下位机设计
3.1 STEP7-Micro/WIN编程软件界面
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3.2状态状态图
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3.3 状态分析
设启动按钮用I0.0表示, 停止按钮按钮用I0.1表示,七个工作 状态分别用顺序控制继电器位S0.0、S0.1、S0.2、S0.3、S0.4、 S0.5、S0.6表示,分别用T0、T1、T2、T3、T4、T5表示定时器. 当I0.0启动按钮得电时,将激活S0.0,进入第一步状态,在该状 态南北红灯亮,东西绿灯亮,同时启动定时器T1, T1定时时间到时, 转换条件满足,结束S0.0激活S0.1进入下一个工作状态, 在该状 态南北红灯亮,东西绿灯闪.同时启动定时器T2, T2定时时间到时, 转换条件满足,结束S0.1激活S0.2进入下一个工作状态, 在该状 态南北红灯亮,东西黄灯亮,依次激活S0.3、S0.4、S0.5,当定时 器T6时间到时再次激活S0.0,不断循环执行. 当I0.1停止按钮得电时，所有灯全熄灭。
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2.2 I/O分配
交通信号灯PLC的输入/输出点分配表
输入信号
名称 启动按钮 停止按钮 代号 SB1 SB2 输入点编号 I0.0 I0.1 名称 报警灯 东西绿灯 东西黄灯 东西红灯 南北绿灯 南北黄灯 南北红灯
输出信号
代号 H0 H1, H2 H3，H4 H5，H6 H7，H8 H9，H10 H11，H12 输出点编号 Q0.0 Q0.1 Q0.2 Q0.3 Q0.4 Q0.5 Q0.6
组态环境： 组态生成 应用系统
组态结 果数据 库
运行环境： 解释执行 组态结果
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4.2 交通灯组态监控界面
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五 联机调试
5.1 下位机调试
要借助于强制输入和PLC输出端的输出指示灯进行。调试时，观察PLC 的输出逻辑是否正确。如果有错误则修改下位机程序后反复调试，直到满足 要求为止。
5.2 联机调试
打开STEP 7-Micro/WIN编程设备，将下位机程序下载到PLC中，并将 PLC设置为RUN状态，关闭STEP 7-Micro/WIN编程设备。 在MCGS组态环境中单击主菜单中的“进入运行环境”按钮，进入监控 运行界面。 由于上下位机通信时间的延迟，绿灯闪亮的状态不太明显。 最终的效果，见图。
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ຫໍສະໝຸດ Baidu 上位机设计
4.1 MCGS组态软件简介
MCGS软件系统包括组态环境和运行环境两部分。组态环境 相当于一套完整的工具软件，用来帮助用户设计和构造自己的应 用系统。运行环境则按照组态环境中构造的组态工程，以用户指 定的方式运行，并进行各种处理，完成用户组态设计的目标和功 能。组态环境和运行环境的关系如图示。
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初始界面
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启动
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交通信号灯设计内容
一 控制要求
二 硬件设计
三 下位机设计
四 上位机设计
五 联机总调
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一 控制要求
1.1 交通灯控制系统的控制要求如下：
a 信号灯受两个按钮控制，当启动按钮动作时，信号系统开始工作， 且先南北红灯亮，东西绿灯亮。当停止按钮动作时，所有信号灯都 熄灭。 b 南北绿灯和东西绿灯不能同时亮，如果同时亮时应关闭信号灯系 统，并报警。 c 南北红灯亮维持25S。在南北红灯亮的同时东西绿灯也亮，并维 持20S。到20S时，东西绿灯闪烁，闪烁3S后熄灭。在东西绿灯熄灭 时，东西黄灯亮，并维持2S。到2S时，东西黄灯熄，东西红灯亮。 同时，南北红灯熄灭，南北绿灯亮。 d 东西红灯亮维持30S。南北绿灯亮维持25S。然后闪烁3S，熄灭。 同时南北黄灯亮，维持2S后熄灭，这时南北红灯亮，东西绿灯亮。 e 周而复始。
1.2 状态流程
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二 硬件设计
2.1 硬件选型
PLC的选择主要应从PLC的机型、容量、I/O模块、电源模块、特殊功 能模块、通信联网能力等方面加以综合考虑。根据交通信号灯系统的要求与 特点，我们采用了德国西门子公司S7-200型PLC。西门子PLC有小型化、高 速度、高性能等特点，是S7-200系列中最高档次的超小型程序装置。西门子 可编程控制器指令丰富，可以接各种输出、输入扩充设备，有丰富的特殊扩 展设备，其中的模拟输入设备和通信设备是系统所必需的，能够方便地联网 通信。 可编程控制器要满足两个信号输入（分别起系统启动、停止作用），七 个信号输出，十字路口有十二个交通信号灯，但南北、东西两个为一组用一 个输出信号控制，再加上一个报警信号驱动的报警灯。 通过以上分析可以知道，系统共有开关量输入点2个，开关量输出点7 个，所以选用主机为CPU224。
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2.3 接线形式
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三 下位机设计
3.1 STEP7-Micro/WIN编程软件界面
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3.2状态状态图
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3.3 状态分析
设启动按钮用I0.0表示, 停止按钮按钮用I0.1表示,七个工作 状态分别用顺序控制继电器位S0.0、S0.1、S0.2、S0.3、S0.4、 S0.5、S0.6表示,分别用T0、T1、T2、T3、T4、T5表示定时器. 当I0.0启动按钮得电时,将激活S0.0,进入第一步状态,在该状 态南北红灯亮,东西绿灯亮,同时启动定时器T1, T1定时时间到时, 转换条件满足,结束S0.0激活S0.1进入下一个工作状态, 在该状 态南北红灯亮,东西绿灯闪.同时启动定时器T2, T2定时时间到时, 转换条件满足,结束S0.1激活S0.2进入下一个工作状态, 在该状 态南北红灯亮,东西黄灯亮,依次激活S0.3、S0.4、S0.5,当定时 器T6时间到时再次激活S0.0,不断循环执行. 当I0.1停止按钮得电时，所有灯全熄灭。
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2.2 I/O分配
交通信号灯PLC的输入/输出点分配表
输入信号
名称 启动按钮 停止按钮 代号 SB1 SB2 输入点编号 I0.0 I0.1 名称 报警灯 东西绿灯 东西黄灯 东西红灯 南北绿灯 南北黄灯 南北红灯
输出信号
代号 H0 H1, H2 H3，H4 H5，H6 H7，H8 H9，H10 H11，H12 输出点编号 Q0.0 Q0.1 Q0.2 Q0.3 Q0.4 Q0.5 Q0.6
组态环境： 组态生成 应用系统
组态结 果数据 库
运行环境： 解释执行 组态结果
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4.2 交通灯组态监控界面
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五 联机调试
5.1 下位机调试
要借助于强制输入和PLC输出端的输出指示灯进行。调试时，观察PLC 的输出逻辑是否正确。如果有错误则修改下位机程序后反复调试，直到满足 要求为止。
5.2 联机调试
打开STEP 7-Micro/WIN编程设备，将下位机程序下载到PLC中，并将 PLC设置为RUN状态，关闭STEP 7-Micro/WIN编程设备。 在MCGS组态环境中单击主菜单中的“进入运行环境”按钮，进入监控 运行界面。 由于上下位机通信时间的延迟，绿灯闪亮的状态不太明显。 最终的效果，见图。
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4.1 MCGS组态软件简介
MCGS软件系统包括组态环境和运行环境两部分。组态环境 相当于一套完整的工具软件，用来帮助用户设计和构造自己的应 用系统。运行环境则按照组态环境中构造的组态工程，以用户指 定的方式运行，并进行各种处理，完成用户组态设计的目标和功 能。组态环境和运行环境的关系如图示。
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初始界面
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启动
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交通信号灯设计内容
一 控制要求
二 硬件设计
三 下位机设计
四 上位机设计
五 联机总调
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一 控制要求
1.1 交通灯控制系统的控制要求如下：
a 信号灯受两个按钮控制，当启动按钮动作时，信号系统开始工作， 且先南北红灯亮，东西绿灯亮。当停止按钮动作时，所有信号灯都 熄灭。 b 南北绿灯和东西绿灯不能同时亮，如果同时亮时应关闭信号灯系 统，并报警。 c 南北红灯亮维持25S。在南北红灯亮的同时东西绿灯也亮，并维 持20S。到20S时，东西绿灯闪烁，闪烁3S后熄灭。在东西绿灯熄灭 时，东西黄灯亮，并维持2S。到2S时，东西黄灯熄，东西红灯亮。 同时，南北红灯熄灭，南北绿灯亮。 d 东西红灯亮维持30S。南北绿灯亮维持25S。然后闪烁3S，熄灭。 同时南北黄灯亮，维持2S后熄灭，这时南北红灯亮，东西绿灯亮。 e 周而复始。