1、 CHANGZHOU INSTITUTE OF TECHNOLOGY毕 业 设 计 题目：交通灯模拟系统的设计二级学院（直属学部）： 专业： 班级： 学生姓名： 学号： 指导教师姓名： 职称： 评阅教师姓名： 职称： 2011 年 6 月KC021-1常州工学院毕业设计论文I摘 要随着我国社会经济的发展，城市交通问题越来越引起人们的关注，为了实现交通道路的管理，力求交通管理先进性、科学化。用可编程控制器实现交通灯管制的控制系统，以及该系统软、硬件设计方法，实验证明该系统实现简单、经济，能够有效地疏导交通，提高交通路口的通行能力。本设计是以 PLC 控制为核心的交通灯，选用西门子 S7-200
2、系列 CPU226 型主机，5 个EM222 型数字量扩展模块，并利用定时、计数器作定时计数用，实现对交通灯的控制。系统具有白天和晚上两种选择模式，并能通过传感器探测车辆数量来控制交通灯的时长。本交通灯系统简单，实用性强，成本低，使用维护方便，软件功能强，运行稳定可靠等优点。关键词：PLC，传感器，交通灯，梯形图AbstractAs Chinas social and economic development, urban transport problems are becoming increasingly cause for concern, in order to achieve th
3、e management of roads, traffic management and strive to advanced, scientific. Traffic lights with a programmable controller for control of the control system and the system software and hardware design methods, experimental results show that the system is simple and economic, can effectively ease tr
4、affic, improve traffic junction capacity. The design is based on PLC control as the core of the traffic lights, use of Siemens S7-200 series CPU226-type host, 5 EM222 digital expansion modules, and use of timing, the counter for counting time to achieve the control of traffic lights. System has two
5、choices during the day and night mode, and the number of vehicles through the sensors detect traffic lights to control the length of time. The traffic light system is simple, practical, low cost, easy maintenance, software function is strong, stable and reliable. Keywords： PLC, Sensors, Traffic ligh
6、ts, Ladder常州工学院毕业设计论文目 录摘 要 .I第 1 章 绪论 .111 课题背景 .112 研究目的和意义 .113 本文的主要内容和结构 .21. 4 系统需求分析和总体方案设计 .314. 1 系统需求分析 314. 2 总体方案设计 4第 2 章 系统的硬件设计 .621 可编程控制器基础知识 .6211 可编程控制器的产生和应用 6212 可编程控制器的组成和工作原理 622 PLC 和扩展模块的选型 .9221 PLC 型号的选择 9222 扩展模块的选择 923 端口的分配及接线图 10231 系统端口的分配 .10232 系统接线图 .1024 车流量的控制 12
7、第 3 章 系统的软件设计 1431 编程软件 STEP7-MICRO/WIN 概述 .14311 STEP7-Micro/WIN 简单介绍 1432 程序设计 15321 系统时序和流程图 .15323 梯形图程序编写及功能说明 .20第 4 章 系统仿真调试 2041 S7_200 仿真软件概述 .2042 系统仿真过程和调试结果 21421 仿真过程 .21422 调试结果 .22第 5 章 总结 24致谢 .25参考文献 .26附录 A .27附录 B .43常州工学院毕业设计论文1第 1 章 绪论11 课题背景随着我国社会经济的发展，城市交通问题越来越引起人们的关注，我国的人口众多，
8、现在大多数城市都经常会出现交通拥堵现象，人、车、路三者关系的协调，已成为交通管理部门需要解决的重要问题之一。随着社会的发展，一个城市的交通是否便捷是衡量其是否具有发展潜力的重要指标，目前，我国大中小城市都出现了交通拥堵的现象，特别是那些大城市，随着城市机动车量的不断增加，许多大城市如北京、上海、南京等出现了交通超负荷运行的情况，因此，自 80 年代后期，这些城市纷纷修建城市高速道路，在高速道路建设完成的初期，它们也曾有效地改善了交通状况。然而，随着交通量的快速增长和缺乏对高速道路的系统研究和控制，高速道路没有充分发挥出预期的作用。而城市高速道路在构造上的特点，也决定了城市高速道路的交通状况必然
9、受高速道路与普通道路耦合处交通状况的制约。所以，如何采用合适的控制方法，最大限度利用好耗费巨资修建的城市高速道路，缓解主干道与匝道、城区同周边地区的交通拥堵状况，越来越成为交通运输管理和城市规划部门亟待解决的主要问题。可见改善城市交通灯控制系统是多么的重要。交通信号灯的出现，使交通得以有效管制，对于疏导交通流量、提高道路通行能力，减少交通事故有明显效果。为了实现交通道路的管理，力求交通管理先进性、科学化。用可编程控制器实现交通灯管制的控制系统，以及该系统软、硬件设计方法，实验证明该系统实现简单、经济，能够有效地疏导交通，提高交通路口的通行能力。12 研究目的和意义在十字路口设置交通灯可以对交通
10、进行有交的疏通，并为交通参与者的安全提供了强有力的保障。但是随着社会、经济的快速发展，原先的交通灯控制系统已经不能适应现在日益繁忙的交通状况。如何改善交通灯控制系统，使其适应现在的交通状况，成为研究的课题。另外随着众多高科技技术在日常生活的普遍应用，城市空中各种电磁干扰日益严重，为保证交通控制的可靠、稳定，选择了能够在恶劣的电磁干扰环境下正常工作的 PLC 是必要的。13 本文的主要内容和结构本文以西门子 S7-200 PLC 的研发工程项目作为应用背景，对基于 PLC 控制十字路口交通灯系统的设计技术进行了研究。全论文分 6 章，各章的主要内容说明如下。第一章，主要对基于 PLC 控制的交通
11、灯系统背景及研究目的和意义进行了阐述；第二章，主要对交通灯系统的需要进行了分析及对系统的总体方案进行了研究；第三章，主要从系统设计结构和硬件设计角度,阐述本系统可编程控制器的基础知识、PLC 和扩展模块的选型及 I/O 端口的分配和系统接线图；第四章，在硬件设计的基础上，对编程软件 STEP7-Micro/WIN 进行了介绍以及对本系统进行了程序设计；第五章，应用 S7 _200 仿真软件对系统进行仿真调试；第六章，对设计的系统进行总结。常州工学院毕业设计论文31. 4 系统需求分析和总体方案设计14. 1 系统需求分析经过查阅相关资料及实地考察后，本系统设计的十字路口版面图如下图 2-1 所
12、示，一共有 44 个灯，假设东西方向车流量稍比南北方向大，东西、南北方向的马路每一个方向由两条机动车道和一条非机动车道组成，其中一条机动车道可以左拐。图 2-1 十字路口版面图经过对灯通灯运行规律的了解和总结后，本系统设计的交通灯运行规律如下表 2-1 所示。表 2-1 交通灯运行规律东西方向 南北方向机动车道 非机动 车道 机动车道 非机动 车道 人行道 时间 人行道 时间绿灯 红灯 红灯 15s黄灯 红灯 红灯 4s红灯 绿灯 绿灯 32s红灯 黄灯 黄灯绿灯4s红灯 红灯 红灯 红灯 55s绿灯 红灯 红灯 15s黄灯 红灯 红灯 4s红灯 绿灯 绿灯 18s红灯 红灯 红灯 红灯 39
13、s红灯 黄灯 黄灯绿灯2s由于东西方向车流量稍比南北方向大，所以东西方向红灯时间为 39S，南北方向红灯时间为55S。相应地，东西方向绿灯时间为 55S，红灯为 39S，同理可知南北方向的红绿灯时间。14. 2 总体方案设计根据十字路口面版图和交通灯运行规律可知，路口所布置的交通灯数目一共是 44 个，但由于同一方向上的灯具有对称性，PLC 直接控制的交通灯数目为 22 个，其余可以根据其对称性，并联接入即可。另一方面，由于需要倒计时显示功能，本系统采用七段共阴数码管作显示，东西和南北方向均需显示且为两位数，所以倒计时显示部分必须占系统 28 个输出口。所以在总体设计上，我们采用 PLC 为控
14、制核心，选择适合的扩展模块配合设计，使其输出端口达到 50 个。输入端口设置白天模式按扭、晚上模式按扭和停止按扭。系统总体框图如下图2-2 所示。常州工学院毕业设计论文52-2 系统总框图第 2 章 系统的硬件设计21 可编程控制器基础知识211 可编程控制器的产生和应用20 世纪 60 年代，计算机技术开始应用于工业领域，由于价格高、输入电路不匹配、编程难度大以及难于适应恶劣工业环境等原因，未能在工业控制领域获得推广。1968 年，美国通用汽车公司（GM）为了适应生产工艺不断更新的需要，要求寻找一种比继电器更可靠、功能更齐全、响应速度更快的新型工业控制器，并从用户角度提出了新一代控制器应具备
15、的十大条件，立即引发了开发热潮。1969 年美国数字设备公司（DEC）根据美国通用汽车公司的这种要求，研制成功了世界上第一台可编程控制器，并在通用汽车公司的自动装配线上试用，取得很好的效果。从此这项技术迅速发展起来。随着 PLC 功能的不断完善，性价比的不断提高，PLC 的应用面也越来越广。目前，PLC 在国内外已经广泛应用于钢铁、石油、化工、电力、建材、机械制造、汽车、轻纺、交通运输、环保及文化娱乐等各个行业。PLC 的应用范围通常可分为开关逻辑控制、运动控制、过程控制、机械加工中的数字控制、机器人控制、通信和联网等。212 可编程控制器的组成和工作原理PLC 从组成形式上一般分为整体式和模
16、块式两种，但在逻辑结构上基本相同。无论是整体式还是模块式，从硬件结构看，PLC 都是由 CPU、存储器、I/O 接口单元及扩展接口和扩展部件、外设接口及外设和电源等部分组成，各部分之间通过系统总线连接。PLC 的基本结构如图 3-1 所示：常州工学院毕业设计论文7输入接口中央处理单元 CPU输出接口电源存储单元图 3-1 PLC 基本结构图1) CPU（中央处理器） CPU 是 PLC 的核心，由运算器、控制器、寄存器、系统总线，外围芯片、总线接口及有关电路构成。它的功能是接收并存贮用户程序和数据，用扫描的方式采集由现场输入装置送来的状态或数据，并存入规定的寄存器中，同时，诊断电源和 PLC
17、内部电路的工作状态和编程过程中的语法错误等，是 PLC 不可缺少的组成单元。主要功能包括以下几个方面： 接收从编程器或者计算机输入的程序和数据，并送入用户程序存储器存储。 监视电源、PLC 内部各个单元电路的工作状态。 诊断编程过程中的语法错误，对用户程序进行编译。 在 PLC 进入运行状态后，从用户程序存储器中逐条读取指令，并分析、执行该指令。 采集由现场输入装置送来的数据，并存入指定的寄存器中。 按程序进行处理，根据运算结果，更新有关标志位的状态和输出状态或数据寄存器的内容。 根据输出状态或数据寄存器的有关内容，将结果送到输出接口。 响应中断和各种外围设备（如编程器、打印机等）的任务处理请
18、求。2) I/O 接口 PLC 是通过各种 I/O 接口模块与外界联系的，按 I/O 点数确定模块规格及数量，I/O 模块可多可少，但其最大数受 CPU 所能管理的基本配置能力的限制，即受最大的底板或机架槽数限制。I/O 模块集成了 PLC 的 I/O 电路，其输入暂存器反映输入信号状态，输出点反映输出锁存器状态。PLC 的对外功能主要是通过各种 I/O 接口模块于外界联系来实现的。输入模块和输出模块是 PLC 与现场 I/O 装置或设备之间的连接部件，起着 PLC 与外部设备之间的传递信息的作用。I/O 模块分为开关量输入、开关量输出、模拟量输入和模拟量输出等模块。3) 存储器存储器（内存）
19、主要用于存储程序及数据，是 PLC 不可缺少的组成单元。一般包括系统程序存储器和用户程序存储器两部分。系统程序存储器用于存储整个系统的监控程序，一般采用只读存储器（ROM），具有掉电不丢失信息的特性。用户程序存储器用于存储用户根据工艺要求或者控制功能设计的控制程序，早期一般采用随机读写存储器（RAM），需要后备电池在掉电后保存程序。目前则倾向于采用电可擦除的只读存储器（EEPROM）或闪存(Flash Memory)，免去了后备电池的麻烦。4) 电源模块 PLC 中的电源，是为 PLC 各模块的集成电路提供工作电源。电源可分直流和交流两种类型，交流输入 220VAC 或 110VAC， ，直流
20、输入通常是 24V。5) 智能模块除了上述通用的 I/O 模块外，PLC 还提供了各种各样的特殊 I/O 模块，如热电阻、热电偶、温度控制、中断控制、位置控制、以太网、远程 I/O 控制、打印机等专用型或智能型的I/O 模块，用以满足各种特殊功能的控制要求。I/O 模块的类型、品种与规格越多，系统的灵活性越好，模块的 I/O 容量越大，系统的适应性就越强。6) 编程设备常见的编程设备有简易手持编程器、智能图形编程器和基于 PC 的专用编程软件。编程设备用于输入和编辑用户程序，对系统作些设定，监控 PLC 及 PLC 所控制的系统的工作状况。编程设备在 PLC 的应用系统设计与调试、监控运行和检
21、查维护中是不可缺少的部件，但不直接参与现场的控制。PLC 本质上就是一台微型计算机，其工作原理与普通计算机类似，具有计算机的许多特点。但其工作方式却与计算机有着较大的不同，具有一定的特殊性。PLC 采用循环扫描的工作方式。工作时逐条顺序扫描用户程序，如果一个线圈接通或断开，该线圈的所有触点不会立即动作，需等扫描到该触点时才会动作。常州工学院毕业设计论文922 PLC 和扩展模块的选型221 PLC 型号的选择1PLC S7-226SIMATIC S7 是西门子公司生产的具有很高的性能价格比的微型可编程序控制器，它具有结构小巧，运行速度高，价格低廉及多种集成功能等特点。它主要包括如下部件： 中央
22、处理器（CPU） 输入和输出（I/O） 编程口2S7-226 的编程环境西门子公司专为 SIMATIC S7-200 系列 PLC 设计了编程软件 STEP 7 Micro/Dos 和 Micro/WIN V2.0 以及当前的最新版本 Micro/WIN V3.2，它们主要用于用户开发 SIMATIC S7-200 系列PLC 的控制程序，以及实时监控程序的执行状态。这两种编程环境都方便易用。3.S7-226 的其它特性 高速计数器：高速计数器用来记录电频率高达 7KHz 的脉冲，并可连接两个垂直 900 的脉冲串计数。使用 s7-200 可以更容易地定位，或对快速移动物体进行计数。 口令保护
23、：由用户定义的口令，可防止对可编程序控制器及其内存进行非法访问。 EPROM 存储卡：为插入式内存卡，用于存储程序且不易丢失，以及无需编程设备进行程序移植复制。 模拟量调节：模拟量调节是一种通过旋转位子盖板里面的微调电位器，来改变两个用户变量的硬件方法，这些变量可以手动改变以实现微调控制。 强制功能：可用于强制控制任何输入和输出点。强制功能，可以在 RUN 或 STOP 方式下使用。 实时时钟：可由程序指令访问，用于控制日期。 脉冲输出：可选为两个 50%负载周期的脉冲串输出控制，或特定的脉宽调制输出控制。 自由接口方式：用户可用梯形图编程来定义通讯口参数，提供与不同智能设备的连接。 特殊标志
24、：在可编程序控制口与你的程序之间提供状态及控制功能的内部数据位。 符号地址：允许你在程序中使用名称作为 I/O 点的地址。根据设计要求，有开始按钮和停止按钮 2 个输入端及 50 个输出端的需要，PLC 类型如下表 3-1， CPU226 的输入输出点比较多，共有 I0.0-I2.7 共 24 个输入, Q0.0-Q1.7 共 16 个输出点，所以本设计中 PLC 选用 CPU226。但是 16 个输出点不能满足本设计 50 个输出端的需求，因此需要使用扩展模块。表 3-1 PLC 类型表型号 输入点数 输出点数 可扩展模块数 最大扩展电流/mACPU221 6 4 无 0CPU222 8 6
25、 2 340CPU224 14 10 7 660CPU226 24 16 7 1000222 扩展模块的选择根据本设计输出端口及电流流量的需求，可选扩展模块如表 3-2 所示，经比较后在设计中选用了 5 个 8 输出端口 电流为 50mA 的 EM222 扩展模块。表 3-2 扩展模块表分类 型号 I/O 规格 功能及用途EM221 DI8*直流 24V 8 路数字量 24V 直流输入DO8*直流 24V 8 路数字量 24V 直流输出（固态MOSFET）EM222DO8*继电器 8 路数字量继电器输出DI4/DO4*直流 24V 4 路数字量 24V 直流输入、输出（固态）DI4/DO4*直
26、流 24V 继电器 4 路数字量 24V 直流输入4 路数字量继电器输出DI8/DO8*直流 24V 8 路数字量 24V 直流输入、输出（固态）DI8/DO8*直流 24V 继电器 8 路数字量 24V 直流输入8 路数字量继电器输出DI16/DO16*直流 24V 16 路数字量 24V 直流输入、输出（固态）数字量扩展模块EM223DI16/DO16*直流 24V 继电 16 路数字量 24V 直流输入常州工学院毕业设计论文11器 16 路数字量继电器输出23 端口的分配及接线图231 系统端口的分配通过对系统的分析，该交通灯控制系统七段数码管输出端口分配表和交通灯输出端口分配表如下表
27、3-3、表 3-4 所示。表3-3 七段数码管输出端口分配表东西方向 南北方向七段数码管个位 Q0.0-Q0.6 七段数码管个位 Q2.0-Q2.6七段数码管十位 Q1.0-Q1.6 七段数码管十位 Q3.0-Q3.6表 3-4 交通灯输出端口分配表东西方向 南北方向机动车道 非机动车道机动车道 非机动车道 人行道 人行道红灯 Q4.0 Q4.3 Q4.6 Q6.2 Q5.1 Q5.4 Q5.7 Q6.4绿灯 Q4.1 Q4.4 Q4.7 Q6.3 Q5.2 Q5.5 Q6.0 Q6.5黄灯 Q4.2 Q4.5 Q5.0 Q5.3 Q5.6 Q6.1232 系统接线图根据设计要求所需两个两位七
28、段数码管和 22 个指示灯，在东西和南北方向的指示灯各有三组，左转、右转、直行。而且每组指示灯都有红、绿、黄三种颜色。而数码管有共阴和共阳两种接法，而在本设计中选用的是共阴极接法。系统硬件接线图如下图 3-2 所示。图 3-2 系统硬件接线图常州工学院毕业设计论文1324 车流量的控制具体的控制方法有如下三种：1) 每条车道的车流量通过 PLC 分别统计。如下图 3-3 所示，当车辆进入路口经过第一个传感器时，使统计数加 1，经过第二个传感器 2 出路口时，使统计数减 1，其差值为该条车道上车辆的滞留量(动态值)，可以与其他道的值进行比较，据此作为调整红绿灯时长的依据。2) 先统计每条车道上车
29、辆的滞留量，然后按大方向原则累加统计。如，将东西向的左行、直行道上的车辆的滞留量相加，再与其它的 3 个方向的车流量进行比较，据此作为调整红绿灯时长的依据。3) 统计每条车道上车辆的滞留量后按通行最大化原则(不影响行车安全的多道相向行驶)累加统计。如，东、西相向的 2 个左行、直行道上的车辆的滞留量全部相加，再与南北向的总车流量进行比较，据此作为调整红绿灯时长的依据。图 3-3 安装传感器示意图上述所描述的车流量统计方式,十字路口 PLC 自动调整红绿灯时长的程序流程图如图 8所示，其行车顺序与现实生活中执行的一样，只是时间长短不一样。本设计以上述第三种方法实现控制，程序的控制规律如下:1)
30、当各路口的车辆滞留量达一定值溢满时(相当于比较严重的堵车)，红绿灯切换采用现有的常规定时控制方式。2) 当东、西向路口的车辆滞留量比南、北向路口的大时(反之亦然)，该方向的通行时间=最小通行定时时间自适应滞环比较增加的延时时间(是变化的)，但不大于允许的最大通行时间。其中最小定时时间是为了避免红绿灯切换过快之弊;最大通行时间是为了保障公平性，不能让其它的车或行人过分久等。3) 若东、西向车辆滞留量南、北向一个偏差量 (如 30 辆车或其它值)时，先让东、西向的左转弯车左行 15s(定时控制，值可改)，再让直行车直行 30s(直行时间的最小值，值可改)后再加一段延时保持，直至东、西向的车辆滞留量
31、比南、北向的车辆滞留量还要少一个偏差量 ，才结束该方向的通行，切换到其它路上，否则一直延时继续通行下去，直至到达最大通行时间而强制切换。常州工学院毕业设计论文15第 3 章 系统的软件设计31 编程软件 STEP7-Micro/WIN 概述STEP7-Micro/WIN 编程软件是基于 Windows 的应用软件，由西门子公司专为 S7-200 系列可编程控制器设计开发，它功能强大，主要为用户开发控制程序使用，同时也可以实时监控用户程序的执行状态，是西门子 S7-200 用户不可缺少的开发工具。操作主界面如图 4.1 所示：图 4.1 编程软件 STEP7-Micro/WIN 主界面311 S
32、TEP7-Micro/WIN 简单介绍以 STEP7-Micro/WIN 创建程序，为接通 STEP 7-Micro/WIN，可双击 STEP 7-Micro/WIN图标，或选择开始（Start） SIMATIC STEP 7 Micro/WIN 4.0 菜单命令。如图 4-1 所示，STEP 7-Micro/WIN 项目窗口将提供用于创建控制程序的便利工作空间。工具栏将提供快捷键按钮，用于经常使用的菜单命令，可显示或隐藏工具栏的任何按钮。浏览条给出了多组图标，用于访问 STEP 7-Micro/WIN 的不同编程特性。指令树将显示用于创建控制程序的所有项目对象和指令。可将单个的指令从指令树拖
33、放到程序中，或双击某个指令，以便将其插入到程序编辑器中光标的当前位置。程序编辑器包括程序逻辑和局部变量表，可在其中分配临时局部变量的符号名。子程序和中断程序在程序编辑器窗口的底部均按标签显示。单击标签可在子程序、中断程序和主程序之间来回变换。STEP 7-Micro/WIN 提供了用于创建程序的三个编辑器：梯形图（LAD） 、语句表（STL）和功能块图（FBD） 。尽管有某些限制，在这些程序编辑器的任何一个中编写的程序均可用其它程序编辑器进行浏览和编辑。用的比较多的是梯形图（LAD）编程语言。在以上方法中，梯形图法是最为通俗易懂的一种编程方法，应用也很普及。而本设计也是应用梯形图法对系统进行
34、PLC 程序编写。32 程序设计321 系统时序和流程图晚上模式时，所有黄灯处于闪烁状态，其它灯熄灭，时序图如下图 4-2 所示；而使用白天模式时，其时序图如下图 4-3 所示。常州工学院毕业设计论文17图 4-2 晚上模式时序图图 4-3 白天模式时序图其工作流程图如下所示：常州工学院毕业设计论文19东西机动车道左转红灯、直行红灯、非机动车道直行红灯。南北方向车道均为红灯。东西人行道红灯，南北人行道绿灯。15S启动白天模式东西机动车道左转红灯、直行黄灯、非机动车道直行黄灯。南北方向车道均为红灯。东西人行道红灯，南北人行道绿灯。4S东西机动车道左转红灯、直行绿灯、非机动车道直行绿灯。南北方向车
35、道均为红灯。东西人行道红灯，南北人行道绿灯。32S东西机动车道左转黄灯、直行红灯、非机动车道直行红灯。南北方向车道均为红灯。东西人行道红灯，南北人行道绿灯。4S东西方向车道均为红灯。南北机动车道左转绿灯、直行红灯、非机动车道直行红灯。东西人行道绿灯，南北人行道红灯。15S东西方向车道均为红灯。南北机动车道左转红灯、直行黄灯、非机动车道直行黄灯。东西人行道绿灯，南北人行道红灯。2S东西方向车道均为红灯。南北机动车道左转红灯、直行绿灯、非机动车道直行绿灯。东西人行道绿灯，南北人行道红灯。18S东西方向车车道均为红灯。南北机动车道左转黄灯、直行红灯、非机动车道直行红灯。东西人行道绿灯，南北人行道红灯
36、。4S323 梯形图程序编写及功能说明根据系统控制程序流程图并结合硬件的设计，以 STEP7-Micro/WIN 软件为开发平台，编写梯形图程序，具体程序见附录 A。常州工学院毕业设计论文21第 4 章 系统仿真调试41 S7_200 仿真软件概述S7_200 软件是专门针对西门子 S7-200 系列 PLC 的仿真软件。该仿真软件可以仿真大量的 S7-200 指令（支持常用的位触点指令、定时器指令、计数器指令、比较指令、逻辑运算指令和大部分的数学运算指令等） 。S7_200 仿真软件的界面如附图 5-1 所示，和所有基于 Windows 的软件一样，仿真软件最上方是菜单，仿真软件的所有功能都
37、有对应的菜单命令；在工件栏中列出了部分常用的命令（如 PLC 程序加载，启动程序，停止程序、AWL、KOP、DB1 和状态观察窗口等） ；在工作区中主要有 CPU 型号选择区（含输出状态显示、输入状态显示） 、模块扩展选择区、信号输入开关和模拟电位器。图 5-1 S7_200 仿真软件的界面42 系统仿真过程和调试结果421 仿真过程由于 S7_200 仿真软件不提供源程序的编辑功能，因此在仿真时必须和 STEP7 Micro/Win程序编辑软件配合使用。具体过程如下：1) 在 STEP7 Micro/Win 程序编辑软件中利用 File/Export 命令将梯形图程序导出扩展名为 awl的文
38、件； 2) 运行 S7_200 仿真软件，双击 CPU 类型选择区，在弹出的对话框中选择适合的 CPU 类型，本系统应选择 CUP266，3) 同理，双击模块扩展选择区，在弹出的对话框中选择适合的模块类型，本系统应选择 5片 EM222；4) 在 S7_200 仿真软件中的 Program/Load Program 菜单下，加载梯形图程序，也就是 STEP7 Micro/Win 导出的 awl 文件；完成以上步骤后，就可以通过信号输入开关仿真调试系统程序了。422 调试结果当启动白天模式和晚上模式时，其仿真结果如下图 5-3、图 5-4 所示。白天模式时各按按照时序图正常工作，晚上模式时，只有黄灯在闪烁，达到了设计预期的要求。常州工学院毕业设计论文23图 4-3 白天模式图 4-4 晚上模式白天模式和晚上模式的区别：当白天的时候,所有交通灯按白天时序图工正常,实现对车流量和人行道的协调控制;当到了晚上的时候,交通灯按晚上模式的时序图工作,十字路口中,除了黄灯外,其它灯均熄灭,并且黄灯是按 1Hz 频率闪烁工作,以警示过往车辆此处存在十字路口.
