岳殿霞

(吉林鐵道職業(yè)技術(shù)學(xué)院電氣工程學(xué)院，吉林吉林132002)

基于組態(tài)技術(shù)與PLC的交通燈監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)

岳殿霞

(吉林鐵道職業(yè)技術(shù)學(xué)院電氣工程學(xué)院，吉林吉林132002)

文章分析了十字路口交通燈監(jiān)控系統(tǒng)的控制要求，通過西門子公司的S7-1500系列PLC實(shí)現(xiàn)控制，給出相應(yīng)的硬件接線和梯形圖，利用組態(tài)技術(shù)結(jié)合相關(guān)的PLC程序，制作了控制系統(tǒng)動(dòng)態(tài)監(jiān)控畫面，本設(shè)計(jì)為十字交通燈監(jiān)控的可視化；網(wǎng)絡(luò)化；區(qū)域化；遠(yuǎn)程化的研究打下基礎(chǔ)，在PLC教學(xué)中也收到了較好的效果。

組態(tài)技術(shù)；PLC；監(jiān)控系統(tǒng)

傳統(tǒng)的交通燈控制方法工作可靠性低,抗干擾能力和穩(wěn)定性較差。PLC具有實(shí)時(shí)性、高可靠性、抗干擾能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn),能在惡劣的工業(yè)環(huán)境下長(zhǎng)期連續(xù)的可靠工作。當(dāng)今社會(huì),私家車越來越多,各大城市的道路車流量直線上升,交通擁堵已是困擾人群出行的主要原因。PLC的交通燈控制系統(tǒng)配置簡(jiǎn)單靈活,安裝簡(jiǎn)單,維修方便。

組態(tài)技術(shù)是當(dāng)前工業(yè)中用于監(jiān)控的一項(xiàng)新技術(shù)，它是計(jì)算機(jī)控制技術(shù)發(fā)展的結(jié)果。以交通燈控制系統(tǒng)為例，運(yùn)用組態(tài)技術(shù)及結(jié)合相關(guān)的PLC程序，通過軟件仿真和交通燈指示燈的變化，實(shí)現(xiàn)交通燈控制系統(tǒng)的監(jiān)控問題，且系統(tǒng)狀況良好，它的應(yīng)用可以節(jié)省大量的人力和物資。

1 交通燈系統(tǒng)控制要求

交通燈對(duì)人類來說是個(gè)必不可少的交通信號(hào)工具，它關(guān)系著人們的人身安全。尤其在大城市里，絕容不得有半點(diǎn)失誤。文章的控制要求如下：按下啟動(dòng)鍵時(shí)，交通燈開始按如下的時(shí)序圖運(yùn)行。東西向綠燈亮25s后，閃爍3次一秒一次接著東西向黃燈亮。2s后東西向紅燈亮，25s后綠燈又亮，如此不斷循環(huán)直至停止工作；東西向紅燈亮30s后，南北向綠燈亮，25s后南北向綠燈閃爍3次（1s/1次）。接著南北向黃燈亮，2s后南北向紅燈又亮……如此不斷循環(huán)直至停止工作；按下停止鍵時(shí)，所有燈都滅；接通啟動(dòng)按鈕時(shí)，南北向紅燈與東西向綠燈同時(shí)亮。

2 PLC控制系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)

根據(jù)系統(tǒng)設(shè)計(jì)要求選用PLC為西門子S7-1500,外部啟動(dòng)按鈕SB1地址分配為I0.0，內(nèi)部啟動(dòng)按鈕地址為M0.0，停止按鈕SB2地址分配為I0.1，內(nèi)部停止按鈕地址為M0.1，東西綠燈HL1接入繼電器Q0.0，東西黃燈HL2接入繼電器Q0.1，東西紅燈HL3接入繼電器Q0.2，南北紅燈HL4接入繼電器Q0.3,南北綠燈HL5接入繼電器Q04,南北黃燈HL6接入繼電器Q0.5。I/O端口分配，如表1所示：

表1 I/O端口分配

3 PLC控制梯形圖

PLC控制梯形圖，如圖1所示。

圖1 PLC控制梯形圖

4 組態(tài)設(shè)計(jì)

（1）建立HMI變量，如圖2所示。

圖2 建立HMI變量

（2）組態(tài)HMI畫面。將界面切換至HMI組態(tài)畫面，選擇需要的圖形及按鍵拖曳至HMI畫面中，雙擊選中的圖形對(duì)象,彈出動(dòng)畫連接對(duì)話框,選擇對(duì)應(yīng)變量就可以完成。如雙擊東西綠燈,則彈出動(dòng)畫連接對(duì)話框,連接對(duì)應(yīng)變量Q0.0設(shè)置其動(dòng)畫效果即可。

（3）編譯下載，如圖3所示。

圖3 編譯下載

（4）運(yùn)行調(diào)試。如圖4所示，進(jìn)入組態(tài)運(yùn)行系統(tǒng),即可看到交通信號(hào)燈按照要求動(dòng)態(tài)變化,本設(shè)計(jì)達(dá)到了預(yù)期的控制要求。

圖4 運(yùn)行調(diào)試

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岳殿霞（1975-），女，碩士，副教授，主要研究方向：電子科學(xué)與技術(shù)、自動(dòng)化控制、高職教育。