基于組態技術與PLC的交通燈監控系統設計

岳殿霞

(吉林鐵道職業技術學院電氣工程學院，吉林吉林132002)

基于組態技術與PLC的交通燈監控系統設計

岳殿霞

(吉林鐵道職業技術學院電氣工程學院，吉林吉林132002)

文章分析了十字路口交通燈監控系統的控制要求，通過西門子公司的S7-1500系列PLC實現控制，給出相應的硬件接線和梯形圖，利用組態技術結合相關的PLC程序，制作了控制系統動態監控畫面，本設計為十字交通燈監控的可視化；網絡化；區域化；遠程化的研究打下基礎，在PLC教學中也收到了較好的效果。

組態技術；PLC；監控系統

傳統的交通燈控制方法工作可靠性低,抗干擾能力和穩定性較差。PLC具有實時性、高可靠性、抗干擾能力強等優點,能在惡劣的工業環境下長期連續的可靠工作。當今社會,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的交通燈控制系統配置簡單靈活,安裝簡單,維修方便。

組態技術是當前工業中用于監控的一項新技術，它是計算機控制技術發展的結果。以交通燈控制系統為例，運用組態技術及結合相關的PLC程序，通過軟件仿真和交通燈指示燈的變化，實現交通燈控制系統的監控問題，且系統狀況良好，它的應用可以節省大量的人力和物資。

1 交通燈系統控制要求

交通燈對人類來說是個必不可少的交通信號工具，它關系著人們的人身安全。尤其在大城市里，絕容不得有半點失誤。文章的控制要求如下：按下啟動鍵時，交通燈開始按如下的時序圖運行。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……如此不斷循環直至停止工作；按下停止鍵時，所有燈都滅；接通啟動按鈕時，南北向紅燈與東西向綠燈同時亮。

2 PLC控制系統硬件設計

根據系統設計要求選用PLC為西門子S7-1500,外部啟動按鈕SB1地址分配為I0.0，內部啟動按鈕地址為M0.0，停止按鈕SB2地址分配為I0.1，內部停止按鈕地址為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 組態設計

（1）建立HMI變量，如圖2所示。

圖2 建立HMI變量

（2）組態HMI畫面。將界面切換至HMI組態畫面，選擇需要的圖形及按鍵拖曳至HMI畫面中，雙擊選中的圖形對象,彈出動畫連接對話框,選擇對應變量就可以完成。如雙擊東西綠燈,則彈出動畫連接對話框,連接對應變量Q0.0設置其動畫效果即可。

（3）編譯下載，如圖3所示。

圖3 編譯下載

（4）運行調試。如圖4所示，進入組態運行系統,即可看到交通信號燈按照要求動態變化,本設計達到了預期的控制要求。

圖4 運行調試

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