基于PLC S7-200交通信号灯的控制系统设计 - 图文

编号 2014180329 研究类型

应用研究 分类号 TP29

学士学位论文（设计）

Bachelor’s Thesis

论文题目

基于PLC S7-200交通信号灯的控制系统设计

作者姓名 学

号

曾繁荣 2010118020329 机电与控制工程学院

自动化 高红亮 讲师 2014年5月11日

所在院系 学科专业名称 导师及职称 论文答辩时间

学士学位论文（设计）诚信承诺书

中文题目：基于PLC S7-200交通信号灯的控制系统设计 外文题目：Design of traffic lights control system based on PLC S7-200 学生姓名 院系专业 曾繁荣 机电与控制工程学院 学生学号 学生班级 学 生 承 诺 2010118020329 1003班 我承诺在学士学位论文（设计）活动中遵守学校有关规定，恪守学术规范，本人学士学位论文（设计）内容除特别注明和引用外，均为本人观点，不存在剽窃、抄袭他人学术成果，伪造、篡改实验数据的情况。如有违规行为，我愿承担一切责任，接受学校的处理。

学生（签名）： 年 月 日 指导教师承诺 我承诺在指导学生学士学位论文（设计）活动中遵守学校有关规定，恪守学术道德规范，经过本人核查，该生学士学位论文（设计）内容除特别注明和引用外，均为该生本人观点，不存在剽窃、抄袭他人学术成果，伪造、篡改实验数据的现象。 指导教师（签名）： 年 月 日

目录

1前言 .................................................................... 1

1.1 研究背景与现状 .................................................... 1 1.2 本论文研究的内容 .................................................. 2 2 交通信号灯控制系统的设计原理 ............................................ 3

2.1 S7-200PLC的简介 ................................................... 3 2.2 交通信号灯控制系统设计的控制方法 .................................. 4 3 交通信号灯控制系统总体结构框架的设计 ................................... 5

3.1 方案的选择与论证 .................................................. 5 3.2 总体方案的确定 .................................................... 5 4 交通灯控制系统硬件电路的设计 ........................................... 6

4.1 控制要求分析 ...................................................... 6 4.2 交通信号灯控制系统模型图 .......................................... 7 4.3 交通信号灯控制系统电气控制线路 .................................... 8 4.4 I/O分配 ........................................................... 9 5 交通灯控制系统软件的设计 ............................................... 10

5.1程序流程图 ........................................................ 10 5.2 主要梯形图解析 ................................................... 10 6交通信号灯控制系统运行调试 ............................................. 17 7总结与展望 ............................................................. 18

7.1 总结 ............................................................. 18 7.2 展望 ............................................................. 18 8参考文献 ............................................................... 20

基于PLC S7-200的交通信号灯的控制系统设计

曾繁荣（指导教师：高红亮）

（湖北师范学院机电与控制工程学院，中国 黄石 435002）

摘 要：本文结合SIEMENS公司的S7-200系列的PLC的性能和顺序控制法的特点 ，在

介绍PLC系统基本硬件组成的基础上，结合交通信号灯控制系统的发展，深入的分析交通信号灯控制系统的工作原理，同时着重分析了S7-200PLC硬件设计和软件设计。研究并提出了基于PLC S7-200的交通信号灯的控制系统设计方案，通过合理的选择和设计，实现根据不同的道路实况选择不同的控制方法，解决不同的交通问题。

关键字：PLC;顺序控制法;模式选择;控制 中图分类号：TP29

Design of traffic lights control system based on PLC S7-200

Zeng Fanrong(tutor: Gao Hongliang)

(College of Mechatronics and Control Engineering, Hubei Normal University, Huangshi,

China, 435002)

Abstract :This thesis combines the characteristic properties and sequence control method

for SIEMENS company's S7-200 series PLC, based on introducing the basic hardware on the PLC system, combining with the development of control system of traffic lights, analysis of the working principle of the traffic signal lamp further control system, and analyzes the S7-200PLC hardware design and software design. Study and propose the design scheme of the control system of traffic lights based on PLC S7-200, through the rational selection and design, according to different road situation choose different control methods, to solve the traffic problems of different.

Key words: PLC; sequence control; mode selection; control

湖北师范学院机电与控制工程学院2014届学士学位论文（设计）

基于PLC S7-200的交通信号灯的控制系统设计

曾繁荣（指导教师：高红亮）

（湖北师范学院机电与控制工程学院 中国 黄石 435002）

1前言

1.1 研究背景与现状 1.1.1问题的提出和研究背景

随着经济的发展，车辆急剧增多，城市道路交通堵车现象日益严重。因此，许多城市纷纷修建城市高速道路，在高速道路建设完成的初期，它们也曾有效地改善了交通状况。然而，随着交通量的快速增长和缺乏对高速路的系统研究和控制，高速道路没有充分发挥出预期的作用。而城市高速道路在构造上的特点，也决定了其交通状况必然受高速道路与普通道路耦合处交通状况的制约。所以，如何采用合适的控制方法，最大限度利用好耗费巨资修建的城市高速道路，缓解主干道车流量繁忙的交通拥堵状况，越来越成为交通运输管理和城市规划部门有待解决的主要问题。鉴于当前实际中，一般在主干道是行车道而次道是人行横道和一些非机动车通行的十字马路处的交通灯仍然采用固定通行的一般的交通灯系统。这样的系统，不利于提高道路的利用率，也利于主要车道的通行，在没有行人需要通过人行横道的时候，主要车道上的行人也必须在停止线以外停车侯车道绿灯亮。本文提出了一种全新的思路来解决此类问题，来缓解日益严重的交通拥堵。文中采用西门子S7-200PLC来实现带有人行横道请求的十字马路交通灯控制系统的设计。

1.1.2国内外研究现状及发展趋势

当前，国内大多数城市正在采用“自动”红绿交通灯，它具有固定的“红灯—绿灯”转换间隔，并自动切换。它们一般由“通行与禁止时间控制显示、红黄绿三色信号灯和方向指示灯”三部分组成。在交通灯的通行与禁止时间控制显示中，通常要么东西、南北两方向各50秒；要么根据交通规律，东西方向60秒，南北方向40秒，时间控制都是固定的。交通灯的时间控制显示，以固定时间值预先“固化”在单片机中，每次只是以一定周期交替变化。但是，实际上不同时刻的车辆流通状况是十分复杂的，是高度非线性

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