基于s7-200的双交通灯联动控制系统设计毕业设计(编辑修改稿)

基于s7-200的双交通灯联动控制系统设计毕业设计(编辑修改稿)内容摘要：

≥熔体的额定电流 被保护的工作电压 ≤熔断器的电压 本论文中选择 正泰 RT1832 型号的 熔断器。 电源部分 根据 处理器芯片 的每个 型号， 西门子 厂家 会对应型号 提供 120V、 240V两种电源类型 ， 输入接口电路 有 AC 和 DC 两种。 而 输出接口电路 是 交流继洛阳理工学院毕业设计（论文） 11 电器输出 、 直流晶体管输出 ， S7200 系列的 CPU PLC 能够提供出 五个 各种类型 的 10 种基本单元供 人们 选用 ， 它的参数在下面的 表 23 所示 : 表 23 S7200 系列 CPU 的电源 型号 电源／输入／输出类型 主机 I/O 点 数 CPU221 DC/DC/DC 6 输入／ 4 输出 AC/DC/继电器 CPU222 DC/DC/DC 8 输入／ 6 输出 AC/DC/继电器 CPU224 DC/DC/DC 14 输入 /10 输出 AC/DC/继电器 AC/DC/继电器 CPU226 DC/DC/DC 24 输入 /16 输出 AC/DC/继电器 CPU22XM DC/DC/DC 24 输入 /16 输出 AC/DC/继电器 根据 本控制的 要求， 我 选用的是西门子 S7200 系列的 PLC， 其 主机 型号为 CPU226， 而 我 根据 CPU 型号 会 选择与其相匹配的开关电源，在 上面的表中， 24VDC 表示电源 大小和 输入类型晶体管型。 24VDC 继电器表示电源类型为 24V 输出类型为继电器型 ， S7200 CPU226DC 的控制器 一共需要四个 24V 电源， PLC 的 供电电源、 2 个输入电源、 1 个输出电源。 交通灯的选型 当今社会各种类型的路灯出现在市场上，因 考虑到各种类似断电可能会引发城市交通的突发情况，选择一个有备用电源的交通灯是有必要的，经过多方面考察和比较，我选择了如下的交通灯。 产品名称： 300 型 WMJD3004RYG（四面移 动红绿灯型号） 这是一款可靠性非常高的红绿灯，就算是在气候潮湿的南方，也能够可靠的正常工作，碰到停电或者线路故障，更是能依靠备用电源继续工作，不用担心交通会出现严重的事故。 定时器 洛阳理工学院毕业设计（论文） 12 定时器是 PLC 中最常用和最基本的元器件， PLC 共用的定时器就约等于用继电器控制系统中的时间中间继电器，是用来积累时间增量元器件，定时值由 plc 系统控制。 由于我设计的交通灯需要定时器有很高的精度，因此我会选用精度为 100ms 的定时器。 了解定时器的工作原理对以后的程序设计至关重要。 S7200 系列的 PLC 为我们提供了多种类型的定时器 ：通电延时型（ TON）、有记忆的通电延时型、断电延时型（ TOF） ，一共是256 个定时器（ T0~T255）。 在本系统中要用到接通延时定时器，定时器的定时精度即分辨率（ S）可分为 1ms、 10ms、 100ms 三个等级，其定时时间 T=PT S，即定时时间=设定值精度。 详细分类方法和定时范围见下表 24 所示。 表 24 定时器的分类和型号 定时器类型 用秒 MS 表示分表率 用秒 S 表示最大当前值 定时器型号 TONR 1ms T0， T64 10ms T1T4， T65T68 100ms T5T31， T69T95 TON,TOF 1ms T32， T96 10ms T33T36,T97T100 100ms T37T63， T101T255 设计方案 主要设计目标：以开元大道和王城大道交叉口的两组交通灯为例，利用西门子 PLC 协调控制两组交通灯，保证通行顺畅，具有手动和自动控制功能，参数修改方便，并实现各种保护功能。 控制框图如下图 所示。 方案一，根据十字路口的车辆多少来设置路口交通 灯的时间长短，此方案能简单有效的让各个路口的车辆依次排队通过，尤其是在城市的工作高峰期，能快速的分析和判断各个路口的交通流量，此方案设计容易，系统要求性高；但是也存在有一定的缺点，受外界因素的影响，因为要求计洛阳理工学院毕业设计（论文） 13 算机分析交换数据，需要对系统的反应能力高，但是目前国内的经济状况和环境因素，还不能满足要求。 方案二，根据时间模糊的测出各个路口的候车量来确定各个路口的优先通行，这个方案能能模糊的分析出交通路口的堵车流量，把车、人、路这三个关系 调整到更好的运行状态。 根据上面两个方案和我的实地观察，道路交通的稳定性才是 应该需要考虑的，毕竟安全性占第一要素。 另外要有技术，因为要考虑到维修和改造，因此我选择第二个方案。 第二个方案有较好的稳定性和经济投入性不高而且执行条件又非常的简单，此方案能满足现在的要求，具有较高的实用价值。 P L C启 动 |停 止开 关工 作 电 源交 通 灯 定 时 器 图 控制框图洛阳理工学院毕业设计（论文） 14 第 3 章 硬件设计 可编程控制器概述 PLC 的定义 PLC 是一种专门为在工业环境下应用而设计的数字运算操作的电子装置。 它可以使用存储器，在其内部存储器中用于执行的逻辑运 算，算术指令序列，计时，计数和诸如操作的算术运算，可以是数字或模拟输入和输出，控制所有类型的机械或生产过程进行编程。 PLC 及相关外围设备应易于与工业控制系统形成一个整体，易于扩展其功能和设计原则。 PLC 的特点 PLC 具有 继电接触器控制的优点 以 及 结合 计算机灵 巧 、方便的特点而设计发展 而来 的 ,就这点优势是其他的 控制器所无法 比拟的。 1) 可靠性高，抗干扰能力强 2）通用性高，易使用 3) 采用大小模块化，组合快捷 4) 编程语言容易学习和掌握 5) 各个设计的循环周期短 6) 对生产工艺的适应性要 求不高 7) 安装方便、调试简单、维护容易 8) 小体积、重量小、低功耗 PLC 基本组成 PLC 由中央处理器、存储器、输入 /输出单元、电源和编程器等几部分组成，其结构如下图 31。 洛阳理工学院毕业设计（论文） 15 电源系统程序用户程序输入模块输出模块RAM 人机接口CPU 图 31PLC 系统的基本组成 PLC 的结构及基本工作原理 PLC 的结构图如下图 32 所示 主机电源微处理器 ( C PU )运算器控制器输入单元存储器E PR O M( 系统程序 )R A M( 用户程序 )外设I / O接口I / O扩展接口用户输入设备输出单元用户输出设备I / O扩展接口PL C 或 上 位 计 算 机图 形 监 控 系 统E PR O M 写入器打印机盒式磁带机编程器外部设备 图 32PLC 的结构图 PLC 是一种存储程序的控制器。 人们会先把程序编程好然后将程序录。