西門子CPU319-3

時間：2018-05-24作者：湖南雙銀科技有限公司瀏覽：7

6ES7 318-3EL01-0AB0

6ES7318-3EL01-0AB0 SIMATIC S7-300 CPU 319-3 PN/DP， *處理器，帶 2MB 內(nèi)存， 1 個 MPI/DP 12MBit/s 接口， 2個 DP-Master/Slave 接口， 3個 以太網(wǎng) PROFINET 接口， 帶雙端口交換機， 需要微型存儲卡

本著“以人為本、科技先導(dǎo)、顧客滿意、持續(xù)改進”的工作方針，致力于工業(yè)自動化控制領(lǐng)域的產(chǎn)品開發(fā)、工程配套和系統(tǒng)集成，擁有豐富的自動化產(chǎn)品的應(yīng)用和實踐經(jīng)驗以及雄厚的技術(shù)力量，為廣大用戶提供了SIEMENS的技術(shù)及自動控制的解決方案，
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可編程序控制器（PLC）作為一種以微電腦技術(shù)為**的自動控制裝置，已被廣泛應(yīng)用于機械制造、冶金、化工、能源等各種行業(yè)。它可靠性高、功能完善、抗干擾性好，具有結(jié)構(gòu)簡單、重量輕等優(yōu)點，是一種專門用于工業(yè)環(huán)境及過程控制的數(shù)字運算操作的電子系統(tǒng)。采用PLC控制交通信號燈，主要是考慮其具有對使用環(huán)境適應(yīng)性強的特性，同時其內(nèi)部定時器資源十分豐富。

目前，PLC已廣泛應(yīng)用于工業(yè)控制中，但是在交通控制方面應(yīng)用方面還不是很廣泛。PLC應(yīng)用于交通控制還有很大的潛能，PLC以其可方便操作、可方便編程調(diào)試等特點，使得其有逐步取代以往的單片機在交通燈中的地位的趨勢。本文主要研究了基于西門子S7-200PLC的交通燈控制系統(tǒng)的設(shè)計。

2、交通燈的控制要求

交通燈控制示意圖如圖1所示。

圖1  交通燈控制示意圖

交通燈的控制要求：

（1）信號燈受一個啟動開關(guān)控制，當(dāng)啟動開關(guān)接通時，信號燈系統(tǒng)開始正常工作，且先南北紅燈亮，后東西綠燈亮。當(dāng)啟動開關(guān)斷開時，所有信號燈熄滅。

（2）南北紅燈維持25s，在南北紅燈亮的同時東西綠燈也亮，并維持20s。到20s時，東西綠燈閃亮，閃亮3s后熄滅。在東西綠燈熄滅時，東西黃燈亮，并維持2s。到2s時，東西黃燈熄滅，東西紅燈亮；同時南北紅燈熄滅，南北綠燈亮。

（3）東西紅燈亮維持30s，南北綠燈亮維持25s，然后閃亮3s鐘，熄滅；同時南北黃燈亮，維持2s后熄滅，這時南北紅燈亮，東西綠燈亮。

（4）上述信號燈狀態(tài)周而復(fù)始。

3、系統(tǒng)時序圖

根據(jù)對交通信號燈控制要求的分析，得出這是一個時序邏輯控制系統(tǒng)。首先畫出時序圖，這樣便于系統(tǒng)軟、硬件的設(shè)計，圖2為交通燈的狀態(tài)時序圖。

圖2  交通燈的狀態(tài)時序圖

4、系統(tǒng)的硬件設(shè)計

根據(jù)控制要求，選用德國西門子公司的S7-200系列PLC作為控制器可滿足控制要求。

4.1、PLCI/O點的分配

交通燈控制系統(tǒng)共有一個輸入點：啟動按鈕。輸出信號有東西方向、南北方向各兩組指示燈驅(qū)動信號以及東西方向、南北方向的車輛運行指示燈驅(qū)動信號信號甲、乙。由于每一方向的指示燈中，同種顏色的指示燈運行情況相同，為節(jié)省輸出點數(shù)，采用并聯(lián)輸出法。由此確定，系統(tǒng)所需的輸入點數(shù)為1，輸出點數(shù)為8，全部為開關(guān)量。PLCI/O點分配如表1所示。

表1  PLCI/O點分配

4.2、系統(tǒng)的硬件結(jié)構(gòu)圖

根據(jù)系統(tǒng)對I/O口量的需求，選用S7-200來完成設(shè)計，系統(tǒng)的硬件結(jié)構(gòu)如圖3所示。

圖3   系統(tǒng)的硬件結(jié)構(gòu)

5、系統(tǒng)的軟件設(shè)計

控制系統(tǒng)的程序可分為兩個模塊：開始模塊和十字路口信號燈控制模塊。其中十字路口信號燈控制模塊是主模塊。時間設(shè)定由定時器（T）完成，通過不同的定時器的交替觸發(fā)和定時來控制各個車道每個信號燈的亮滅時間。時間的設(shè)定可根據(jù)實際狀況分時設(shè)置。根據(jù)控制任務(wù)要求，運用Step7-micro/win32軟件設(shè)計交通燈系統(tǒng)的梯形圖程序，如圖4。

圖4  交通燈控制梯形圖

整個程序的設(shè)計充分體現(xiàn)了計時器在可編程控制器中的重要性，整個程序共使用計時器指令（TON）12個。由于程序中各個階段的信號是由不同的計時器來實現(xiàn)的，操作人員可以方便的更改任意時段的計時時間，而不必擔(dān)心對程序其他部分的影響。

6、調(diào)試運行

系統(tǒng)利用Step7-micro/win32編程，編程在PC機上通過編譯后，下載至PLC調(diào)試。在交通燈調(diào)試過程中，可通過PLC、PC機監(jiān)控交通燈的運行狀態(tài)。經(jīng)過多次調(diào)試，整個交通燈系統(tǒng)按控制要求運行，調(diào)試順利、完成控制要求。

7、結(jié)束語

本次在交通燈控制中采用西門子S7-200PLC，用軟件實現(xiàn)了對交通燈運行的自動控制，可靠性大大提高，在實際應(yīng)用中，采用PLC控制城市交通信號燈，能根據(jù)不同路況要求，隨時修改控制程序，以改變各信號燈的工作時間和工作狀況。與繼電器或邏輯電路控制系統(tǒng)相比，PLC控制系統(tǒng)具有較高的可靠性、靈活性和經(jīng)濟實用性。使用PLC能實現(xiàn)各種復(fù)雜的控制系統(tǒng)，同時方便增加或改變控制功能，可進行故障自動檢測與報警顯示，提高運行安全性，并檢修方便。因此，有著廣泛的應(yīng)用前景。








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