基于组态技术与PLC的交通灯监控系统设计

岳殿霞

(吉林铁道职业技术学院电气工程学院，吉林吉林132002)

基于组态技术与PLC的交通灯监控系统设计

岳殿霞

(吉林铁道职业技术学院电气工程学院，吉林吉林132002)

文章分析了十字路口交通灯监控系统的控制要求，通过西门子公司的S7-1500系列PLC实现控制，给出相应的硬件接线和梯形图，利用组态技术结合相关的PLC程序，制作了控制系统动态监控画面，本设计为十字交通灯监控的可视化；网络化；区域化；远程化的研究打下基础，在PLC教学中也收到了较好的效果。

组态技术；PLC；监控系统

传统的交通灯控制方法工作可靠性低,抗干扰能力和稳定性较差。PLC具有实时性、高可靠性、抗干扰能力强等优点,能在恶劣的工业环境下长期连续的可靠工作。当今社会,私家车越来越多,各大城市的道路车流量直线上升,交通拥堵已是困扰人群出行的主要原因。PLC的交通灯控制系统配置简单灵活,安装简单,维修方便。

组态技术是当前工业中用于监控的一项新技术，它是计算机控制技术发展的结果。以交通灯控制系统为例，运用组态技术及结合相关的PLC程序，通过软件仿真和交通灯指示灯的变化，实现交通灯控制系统的监控问题，且系统状况良好，它的应用可以节省大量的人力和物资。

1 交通灯系统控制要求

交通灯对人类来说是个必不可少的交通信号工具，它关系着人们的人身安全。尤其在大城市里，绝容不得有半点失误。文章的控制要求如下：按下启动键时，交通灯开始按如下的时序图运行。东西向绿灯亮25s后，闪烁3次一秒一次接着东西向黄灯亮。2s后东西向红灯亮，25s后绿灯又亮，如此不断循环直至停止工作；东西向红灯亮30s后，南北向绿灯亮，25s后南北向绿灯闪烁3次（1s/1次）。接着南北向黄灯亮，2s后南北向红灯又亮……如此不断循环直至停止工作；按下停止键时，所有灯都灭；接通启动按钮时，南北向红灯与东西向绿灯同时亮。

2 PLC控制系统硬件设计

根据系统设计要求选用PLC为西门子S7-1500,外部启动按钮SB1地址分配为I0.0，内部启动按钮地址为M0.0，停止按钮SB2地址分配为I0.1，内部停止按钮地址为M0.1，东西绿灯HL1接入继电器Q0.0，东西黄灯HL2接入继电器Q0.1，东西红灯HL3接入继电器Q0.2，南北红灯HL4接入继电器Q0.3,南北绿灯HL5接入继电器Q04,南北黄灯HL6接入继电器Q0.5。I/O端口分配，如表1所示：

表1 I/O端口分配

3 PLC控制梯形图

PLC控制梯形图，如图1所示。

图1 PLC控制梯形图

4 组态设计

（1）建立HMI变量，如图2所示。

图2 建立HMI变量

（2）组态HMI画面。将界面切换至HMI组态画面，选择需要的图形及按键拖曳至HMI画面中，双击选中的图形对象,弹出动画连接对话框,选择对应变量就可以完成。如双击东西绿灯,则弹出动画连接对话框,连接对应变量Q0.0设置其动画效果即可。

（3）编译下载，如图3所示。

图3 编译下载

（4）运行调试。如图4所示，进入组态运行系统,即可看到交通信号灯按照要求动态变化,本设计达到了预期的控制要求。

图4 运行调试

［1］廖常初.PLC编程及应用第3版［M］.北京：机械工业出版社，2009.

［2］吴作明.工控组态软件与PLC应用技术［M］.北京：北京航空航天大学出版社，2006.

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岳殿霞（1975-），女，硕士，副教授，主要研究方向：电子科学与技术、自动化控制、高职教育。