基于PLC的智能交通控制实验4 - 2003 - 图文

基于PLC的智能交通控制

综合设计实验

一、本实验课任务：

1、对Allen-Bradley公司的SLC系列产品，特别是微型可编程控制器有深入的了解。 2、学会操作Rslogix500软件包。学会使用Rslinx软件包，对系统进行组态及通信。 3、学习可编程控制器的基本指令的功能及应用。

4、通过编程运行来实现单个十字路口交通控制情况的模拟。

二、本实验课目的：

通过实验，使同学们在可编程控制器的软、硬件方面得到综合的学习和锻炼，从而提高其动手能力、综合设计能力及创新能力。

七、实验设备简介： 1）Micro-PLC两种： ? MicroLogix1200

2）交通实验台：

? 交通指挥灯：＋DCV 24V供电 接线示意图：

? 路况模拟(灯)：＋DCV 24V供电 接线示意图：

? 数码管时间显示：＋DCV 5V供电

个位和十位上的数码管分别由一组A、B、C、D四个端口来控制，为8421码。 接线示意图：

八、实验软件：

RSLogix500―――编程软件 RSLinx ―――通讯软件 RSview32―――组态软件

三、本实验课的基本理论：

PLC原理，SLC及Micro500指令集，交通控制规则

关于梯形图程序的原理：

1：每个梯级分两个部分。前面放条件（输入）指令，后面放结果（输出）指令。

2：输入指令可以串联、并联；输出指令可以并联，但不可串联。

3：对于一个梯级来说，只要前面的条件（输入指令）成立，则执行该梯级后面的输出指令，否则不执行。

4：对于整个梯级来说，前面的结果可以立即被后面梯级所使用。

5：梯形图程序工作方式：循环扫描。Micro-PLC扫描1千条梯级约只要0.05ms。

所用到的指令及文件见附录。

六、实验内容：

总的来说就是模拟十字路口交通控制情况。

具体要模拟的功能：

1） 交通指挥灯控制：

每通行相位：直行12秒，左转14秒；

2） 路况模拟：

走马灯形式来表示车流，路上车灯闪烁来表示停车等待；

3） 过渡灯功能：

直行和左转的绿灯闪烁2秒来表示将进入下一个状态。

4） （数码管）通行时间显示； 5） 禁止通行模拟：

A. 当AD段通行，禁止BC段通行时，此时数码管暂停保持禁止通行前的状

态；当禁止通行结束时，AD段与BC段恢复禁止通行前的状态，数码管也相应地恢复原来的状态，即：继续按照禁止通行前的时间继续倒计时。

B. 当BC段通行，禁止AD段通行时，此时数码管暂停也保持禁止通行前的

状态；当禁止通行结束时，BC段与AD段恢复禁止通行前的状态，数码管也相应地恢复原来的状态，即：继续按照禁止通行前的时间继续倒计时。

6） 停车等待

A. 当AD段直行灯亮的时候，AD 段的左转车流和BC 段的直行道和左转道

的各自相应的第一排的车流灯出现闪烁，来表示停车等待，其他的车流出现闪烁来表示车前进。

B. 当AD段左转灯亮的时候，AD 段的直行车流和BC 段的直行道和左转道

的各自相应的第一排的车流灯出现闪烁，来表示停车等待，其他的车流出现闪烁来表示车前进。

C. 当BC段直行灯亮的时候，BC 段的左转车流和AD 段的直行道和左转道

的各自相应的第一排的车流灯出现闪烁，来表示停车等待，其他的车流出现闪烁来表示车前进。

D. 当BC段左转灯亮的时候，BC 段的直行车流和AD 段的直行道和左转道

的各自相应的第一排的车流灯出现闪烁，来表示停车等待，其他的车流出现闪烁来表示车前进。

四、实验方式与步骤： 1. 确定端口分配表。 2. 编程：

用RSLogix500 软件编写PLC 程序并在软件下初步调试。

3. 接线：

A．按照端口分配表将同一组的路况模拟灯用导线连在一起。 B．将交通实验台与PLC 的相应的端口连在一起。

4. 调试：

下载程序到PLC 上，运行并观察路路况模拟灯、红绿灯和数码管的显示状态；发

现错误后，返回编辑器里，修改相应的程序。

5. 满足本实验的实验要求及相应的功能后，现场验收。

四、控制方案详述 1. 分配端口：

模拟仿真的触发开关：I: 0/0

表一：路况模拟灯的端口分配表： 左转 O: 0/14 O: 1/6 O: 0/15 O: 1/7 直行 O: 0/12 O: 0/13 O: 1/4 O: 1/5 右转 O: 0/4 O: 0/4 O: 0/5 O: 0/5 AD BC

表二：红绿交通灯的端口分配表： AD BC 左转 O: 2/1 O: 2/3 直行 O: 2/0 O: 2/2 右转 O: 2/6 O: 2/6 红灯 O: 2/4 O: 2/5 直行 闪灯 O: 2/0 O: 2/2 左转 闪灯 O: 2/6 O: 2/6

表三：禁止通行的启动开关： AD BC

2. 控制数码管的显示的文件：

被减数 减数 I: 0/1 I: 0/2 N7:0 N7:1 N7:2 差 N7:12 BCD结果 N7:3 0:无禁止通行 1:有禁止通行 T4:1 T4:2 T4:3 T4:4 T4:5 T4:6 N7:4 N7:5 N7:6 N7:7 N7:8 N7:9

BCD码 N7:12/0 N7:12/1 N7:12/2 N7:12/3 N7:12/4

3. 各个定时器文件的功能说明表 定时器地址 T4:1 T4:2 T4:3 T4:4 T4:5 T4:6 T4:7，T4:8，T4:9 T4:10，T4:11，T4:12 T4:13，T4:14，T4:15 T4:16，T4:17，T4:18 T4:19，T4:20 相应的功能 AD段的直行灯的定时器文件 AD段的左转灯的定时器文件 BC段的直行灯的定时器文件 BC段的左转灯的定时器文件 AD段的红灯定时器文件 BC段的红灯定时器文件 AD 段的直行灯的闪烁的定时器文件 AD 段的左转灯的闪烁的定时器文件 BC 段的直行灯的闪烁的定时器文件 BC段的左转灯的闪烁的定时器文件 路况模拟灯的闪烁 相应的端口 O: 0/8 O: 0/9 O: 0/10 O: 0/11 O: 0/0

此2路况模拟灯连在一起 （行车、停车等待） 此5个路况模拟灯连在一个端口上 此2路况模拟灯连在一个端口上 （行车、停车等待） 此5个路况模拟灯连在一个端口上

九、附录 —— 本实验用到的各种文件 和 基本指令简介 几种文件:

1) 输出文件： O0

文件长度占一个字长，储存物理输出点的值（即实际输出端口的地址）。 地址格式：O：模块号 / 端子号 2）输入文件： I1

文件长度占一个字长，储存物理输出点的值（即实际输入端口的地址）。 地址格式：I：模块号 / 端子号 3 ) 位文件： B3

文件长度占一个字长，为一个通用文件，它直接与梯形逻辑有关。作用为分配一个字长的内存空间。以二进制表示。 地址格式：B3：元素号 / 位号

4）整数文件： N7

文件长度占一个字长，为一个通用文件，它直接与梯形逻辑有关。常定义为十进制。 地址格式：N7：元素号 或 N7:元素号/位号 5）定时器文件：T4

文件长度占三个字长（48bit）。它用来定义一个软定时器并储存计时指令的计时信息。 地址格式：T4:元素号.字号/位号

定时器文件的内容：

可寻址的位：

▲ EN=位15，使能位 T4:0/15 ? T4:0/EN ▲ TT=位14，计时位 T4:0/14 ? T4:0/TT ▲ DN=位13，完成位 T4:0/13 ? T4:0/DN 可寻址的字：

▲ PRE=预置值 如：T4:0.1 ? T4:0.PRE ▲ ACC=累加值 T4:0.2 ? T4:0.ACC T4:0.ACC/0

几类基本指令简介：

1） 位指令：XIC、XIO、OTE、RES ■ 检查是否闭合指令 XIC

此指令为一个条件指令。程序在扫描到这个指令时，若该指令的指定位的状态为“1”，

则处理器认为这个指令的逻辑为真，若为“0”，则逻辑为假。

■ 检查是否断开指令 XIO

■ 输出激励指令 OTE：

此指令为一个执行指令。若前面的条件为真，则该指令执行，指令中指定的位地址置“1”。

（若该位对应的是一个物理输出地址，则接到输出模块端子的输出设备将被接通。）

2） 计时器指令：TON、TOF、RTO ■ 延时导通计时器指令TON

当梯级条件（由假）变为真时TON指令以时间基为间隔开始计数。只要梯级条件保持为真，计时器每次计算时调整累加值（ACC）直到达到预置值（PRE），此时，定时器停止计时并置位完成位。当梯级条件（由真）变为假时，计时器停止计时，并复位到初始状态，直到下一次梯级条件变真，TON又重新开始计时。当正在计时时（此时无论是否计时完）梯级条件由真变假，则TON停止计时，并复位到开始状态。

3) 比较指令：

■ 两数间的比较指令：（EQU NEQ GRT GEQ LES LEQ）

4) 运算指令： ■ 加法、减法指令

加法指令：当输入条件为真时，源A值与源B值相加，结果存放到目标地址中。 减法指令：当输入条件为真时，源A值与源B值相减，结果存放到目标地址中。

5) 转换指令：

TOD指令：当梯级条件为真时，将源值（一般为整数）转换为十进制BCD码形式并存放到目标地址中。（整数－>BCD码）

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