单行道双向通行控制器.docx
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单行道双向通行控制器.docx
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单行道双向通行控制器
--单行道双向通行控制器
【摘要】本课程设计的主体是道路通行控制器程序的设计,要求结合现实路况进行模拟,使交通控制器能够满足各种路况要求。
通过人为设定,能够使控制器在时间控制上变得灵活变通,道路安全更加有保障。
【Abstract】Thiscourseisdesignedtoprocessthemainroadaccesscontrollerdesign,combinedwithrealroadconditionsrequiredtosimulatethetrafficcontrollerstomeetvarioustrafficdemands.Byartificiallysetting,enablingcontrolofthecontrollerintimetobecomeflexible,moresecureroadsafety.
【关键字】时序波形PLC控制器梯形图
【Keyword】TimingWaveformPLCcontrollerladder
目录
前言…………………………………………………………………………3
第一章功能概述………………………………………………………………3
第二章梯形图程序设计………………………………………………………4
2.1设计原理………………………………………………………………4
2.2设计方案………………………………………………………………5
2.3单元模块………………………………………………………………6
2.3.1外部数据设定值采集模块………………………………………6
2.3.2循环灯控模块……………………………………………………8
2.3.3数字递减显示模块………………………………………………9
第三章I/O端口及各软元件配置………………………………………………11
3.1输入端口…………………………………………………………………11
3.2输出端口…………………………………………………………………11
3.3软硬元件配置……………………………………………………………11
第四章总结………………………………………………………………………11
参考文献……………………………………………………………………………12
前言
基于现场路况的模拟,我们发现目前现有的单行道控制系统普遍存在功能缺陷,如:
有的单行道控制器在设定为单向通行时,只有红绿灯交替闪亮,没有数字显示提醒;亦或存在数字时间显示,但时间设定值却只能是固定不变的。
针对上述情形,我们发现在应对不同车流量情况时,该控制器不能实现时间调控上的智能合理化,这显然是对宝贵通行时间的浪费,也平添了不少安全隐患。
因而,智能人性化的交通控制系统是当前亟需的。
这里,我们将通过对现有模块进行巧妙的组合来实现上述功能,力争将单行道道路控制系统做到更完善,更安全。
第一章功能概述
通过对车辆在单行道中行驶的现场环境的模拟,要求控制系统实现以下功能:
1.东向行驶和西向行驶的车辆能按时间顺序通过单行道,通行或等待时的时间由红绿灯以及LED数字显示器控制。
2.绿灯工作时由长亮和闪烁(1.5s亮1.5s熄)两种状态组成,要求能够对其长亮时间和闪烁次数进行外部设定,以达到针对不同路况可进行实时适应性调整。
3.红灯工作时长可由外部进行调节,且时长应等于道路清空时间(车辆匀速通过单行道的时长)加上绿灯工作情况下两种状态时间之和。
4.东西路口各有一LED数显设备,绿灯工作时对应显示剩余通行时间,红灯工作时对应显示剩余等待时间。
第二章梯形图程序设计
2.1设计原理
根据车辆通行实况画出单周期内左右(东西)路口红绿灯工作时序波形图
设定初始工作模式如下:
上示波形仅表示了右路红灯第一个周期内的工作状态,但自第二个周期开始,红灯工作时间比第一次工作时间增加了M/2秒,这里应当特别注意。
因为初始工作模式是以左路为基准的,所以左路时序波形较为规范,前后周期无差别。
2.2设计方案
由上述时序波形图可充分了解各时间段内相应元器件的工作状态,同时也发现部分波形可进行简易拆分和组合,如:
Ⅰ对绿灯波形分解
Ⅱ对红灯波形分解
对上述两种波形进行简易分解后不仅不改变原有功能,而且还能大大降低梯形图程序设计的复杂度。
2.3单元模块
2.3.1外部数据设定值采集模块
外部数据只允许在一个完整周期内采集一次。
并且当设定值更改时,当前周期内不被允许马上采集更新,直到下一个周期才被允许执行,以免因时间突变造成交通事故。
2.3.2循环灯控模块
2.3.3数字递减显示模块
各路口只设有一个数显设备,用于循环显示剩余通行或禁行时间。
以上模块综合起来即为完整梯形图
第三章I/O端口及各软元件配置
3.1输入端口:
X0~X3:
BCD拨码开关A个位
X4~X7:
BCD拨码开关A十位
X10~X13:
BCD拨码开关B个位
X14~X17:
BCD拨码开关B十位
X20~X23:
BCD拨码开关C个位
X27:
启动开关
3.2输出端口:
Y0:
右路口红灯
Y1:
左路口红灯
Y2:
左路口绿灯
Y3:
右路口绿灯
Y10~Y13:
左路口8421数显管个位
Y14~Y17:
左路口8421数显管十位
Y20~Y23:
右路口8421数显管个位
Y24~Y27:
右路口8421数显管十位
3.3软硬元件配置:
上示梯形图中应用了部分数据继电器D,定时计数器T,特殊辅助继电器M等软件(详见梯形图)
实验设备:
三菱FX2N系列PLC模块;
四个8421数显管;
一个电源模块;
一个常用开关;
接线若干;
三个2位BCD拨码开关(ABC),A用于M值设定;B用于P值设定;
C(只用到个位)用于f值设定。
第四章课程设计总结
本次课程设计,关键在于梯形图的编写。
经过反复修改后,梯形程序在实验设备中运行良好。
外部数据设定值采集模块工作正常,循环灯控模块工作正常,递减数显模块也工作正常。
总体上基本实现预想功能,能够达到控制要求。
为期两周的PLC课程设计已然结束了很荣幸能够和大家一起顺利完成此次单行道双向通行控制器的课程设计。
在本次课程设计中,小组始终都保持着良好的氛围,大家集思广益,团结互助,在实验中所遇到的各种问题都能够被我们一一有效解决.
在老师的指导下我在课题原有基础上进行了再讨论,通过反复论证我们改进了我们的原有设计,如外部参数设定和交替递减数显等。
在查阅了课本的全部指令并且针对性的编写部分程序后,我们发现有的功能模块在应用高级指令时可以大大简化步骤,也有的复杂模块可以进行简易的拆分和组合,而并不影响原有的功能。
基于以上的一些想法,我们很快就设计出了比较理想的程序图,经过几次软件仿真和实物检验后,最终完成了此次课程设计。
在梯形图的设计方面,把时序波形进行分解重组是我们此次课程设计的最大亮点。
本组成员站在不同角度来思考问题,总能有些新奇的发现,其结果是往往会带来思维上的新突破,这正是我在这次实践中的最大收获。
参考文献
现用教科书:
《电器控制与可编程序控制器应用技术(第2版)》
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- 单行道 双向 通行 控制器
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