人行道交通灯设计说明

人行道按钮控制交通灯程序设计

引言

交通信号灯的出现，使交通得以有效管制，对于疏导交通流量、提高道路通行能力，减少交通事故有明显效果。为了实现交通道路的管理，力求交通管理先进性、科学化。用可编程控制器实现交通灯管制的控制系统，以及该系统软、硬件设计方法，实验证明该系统实现简单、经济，能够有效地疏导交通，提高交通路口的通行能力。分析了现代城市交通控制与管理问题的现状，结合交通的实际情况阐述了交通灯控制系统的工作原理，给出了一种简单实用的城市交通灯控制系统的PLC设计方案。可编程序控制器在工业自动化中的地位极为重要，广泛的应用于各个行业。随着科技的发展，可编程控制器的功能日益完善，加上小型化、价格低、可靠性高，在现代工业中的作用更加突出。

一、设计目的

进一步熟悉PLC的指令系统，重点是功能图的编程、定时器和计数器的应用；熟悉时序控制程序的设计和调试方法。

二、设计容

1、只考虑横道线交通灯的控制程序。

某人行横道设有红、绿两盏信号灯，一般是红灯亮，路边设有按钮SF,行人横穿街道时需按一下按钮。4S后红灯灭，绿灯亮，过5S后，绿灯闪烁4次(0.5s亮，0.5S灭)然后红灯又亮，时序如图1

所示。

从按下按钮后到一次红灯亮之前这一段时间按钮不起作用。根据时序要求设计出红灯、绿灯的控制电路。将设计的程序写入PLC,检查无误后运行程序。用I0.0对应的开关模拟按钮的操作，用Q0.0和Q0.1分别代替红灯和绿灯的变化情况，观察Q0.0和Q0.1的变化。

2、实际的交通信号灯控制程序。

交通信号灯示意图如图2所示。按下按钮SF1或SF2，交通灯将按图3所示的顺序变化，在按下启动按钮至公路交通灯由红变绿这段时间，在按按钮将不起作用。

三、设计要求

编写符合图1和图3要求的梯形图程序，根据上述的时序图，利用西门子S7-200编程软件画出人行道交通灯的PLC控制梯形图、公路交通灯的PLC控制梯形图以及PLC的I/O配置。写出相应的指令语句表。

四、 PLC的I/O分配

分析PLC的输入和输出信号,在满足控制要求的前提下,要尽量减少占用PLC的I/O点。由系统控制要求可见，由控制开关输入的启、停信号是输入信号。由PLC的输出信号控制各指示灯的亮、灭。由此可得系统I/O分配如表1所示：

图1 人行横道简单交通灯时序图

图2 人行横道交通灯示意图

表1

输入信号控制对象输出信号控制对象

I0.0 人行道南面按钮SB1 Q0.0 公路绿灯

I0.1 人行道北面按钮SB2 Q0.1 公路黄灯

Q0.2 公路红灯

Q0.3 人行道红灯

Q0.4 人行道绿灯

图3 交通灯信号时序图五、公路交通灯PLC控制梯形图

主程序a

主程序b(续)

主程序c（续）

主程序d（续）

主程序e（续）

主程序f（续）

主程序g（续）

主程序h（续）

主程序i（续）

六、心得体会

为期二周的课程设计已经结束。刚开始拿到题目的时候,不知道怎么去做，因为好多东西自己都不会，STEP 7 Micro/WIN编程软件以前从来都没接触过，只是现在需要的时候才开始用它，它的功能、按键都不清楚。通过这次课程设计，加强了我动手、思考和解决问题的能力.现在设计已经做好了，自己感觉还是比较好的，虽然花了很多的时间，但学到了很多东西。做课程设计的时候，查阅了好多书，增强了自己对知识的理解，很多以前不是很懂的问题现在都已经一一解决了。在设计的过程中难免会遇到过各种各样的问题，同时在设计的过程中发现了自己的不足之处，对以前所学过的知识理解得不够深刻，掌握得不够牢固。通过这次课程设计使我懂得了理论与实际相结合是很重要的，只有理论知识是远远不够的，只有把所学的理论知识与实践相结合起来，从理论中得出结论，才能真正为社会服务，从而提高自己的实际动手能力和独立思考的能力。课程设计有利于提高我们的动手能力,能把我们所学的书本知识运用到实际生活中去.同时也丰富了我们的业余生活,提高我们对知识的理解能力。

参考文献

[1] 廖常初主编. PLC编程及应用. :机械工业，2003

[2] 周万珍、高鸿斌主编. PLC分析与设计应用. :电子工业，2004年1月

[3] 钟肇新、王灏主编. 可编程序控制器入门教程. :华南理工大学，1999年5月

[4] 温照方主编. SIMATIC S7-200可编程序控制器教程. :理工大学，2002年9月

[5] 进秋、永利、中编. 可编程控制器原理及应用实例. :机械工业，2004年1月