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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 3 2、、、 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 控制元件选择序号 名称 规格型号 数量 1 西门子PLC S7-200 CPU 224 CN AC/DC/继电器 1 2 扩展模块 SM 323 数字量 I/O 模块 16/16 1 3 开关电源 24V 1 熔断器 RT30 1 中间继电器 HH54P 6 按钮 7 指示灯 AD16-22D/S 31 表1控制元件选择 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2 4.3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，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10 6、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