本科毕业论文---基于s7200的双交通灯联动控制系统设计.doc

洛阳理工学院毕业设计（论文）
前 言

随着经济一步一步的发展，人们已经开始慢慢关注交通问题，例如行人、道路、车辆。道路交通控制管理系统是用于道路交通数据监测、交通信号灯的控制与计算机的综合管理系统，交通运输管理部门已开始严重监控道路交通。
PLC可编程逻辑控制器是在微处理器的基础上，集成自动控制，计算机技术和通信技术，通过一步一个新的控制器发展而成的，它具有很多优点譬如结构简单，可靠性高，易于编程等，所以PLC越来越多的出现在交通灯管理控制系统。
本设计介绍了运用PLC实现对开元大道和王城大道十字路口、王城大道和太康路口双交通联动控制系统，通过我选择的方案分析，我需要对本设计做软硬件的设计，并通过系统仿真解决一些不稳定的因素来保证交通灯运行的稳定性。
第1章 概述

1.1 交通灯的由来

如今，信号灯已出现在了各个路口，使用交通灯已经成为疏散车辆最有效和最常见的手段。其实在19世纪就已出现了红绿灯。英国在1858年的时候就已经开始出现红绿灯，那时英国的主要的人员密集区都安装了这种系统装置，但是那时的技术没有现在先进，那时只有两个颜色红和蓝，他们的发光是来自煤气的燃烧，而且也不是自动式的，需要手动操控的，虽然技术上没有达到顶峰，但在那个时候也起到了一定作用，而且对以后红绿灯的发展做了引导[15]。英国科学家经过十多年的研究，后来的交通信号灯，把原来的蓝色变为更引人注意的绿色，可是发光源依然要靠煤气燃烧，那时候的红灯跟现在意义一样表示停止，那时的绿灯相当于现在的黄灯代表注意，在运行了刚刚一年的时间这种红绿灯就被取消了，主要是因为考煤气燃烧的灯发生了爆炸，并有人员受伤，这种技术存在一定的安全隐患[16]。
随着英国红绿灯的发明，各国也都开始致力于研究这个装置以及技术。十九世纪的时候美国又研发出一种红绿灯，技术上先进于十八世纪英国研究的，美国研发出来的红绿灯不再像英国那样需要靠燃气发光，而是利用投光器原理发光的，颜色上也多了一个黄色，之后就被应用到实际中，其中的红灯亮跟现在一样是停止，绿灯时通行。后来红绿灯技术不断更新，之后又出现了可控和红外线交通信号灯。可控信号灯主要依据传感器来完成，把这种装置放在路面下，当有来车时，压力传感器会发出信号，继而红灯就变为绿灯；第二种主要依据扩音器来完成的，当有车辆靠近，驾驶员只要把喇叭摁一下，听到声音就开始启动绿灯亮。而红外线交通信号灯，当有行人经过红外线区域内，就会被察觉到，紧接着红灯亮的时间就会被延长，这样可以保证行人的安全通行[17]。
交通道路发展成熟与否主要看控制装置的技术好与坏，稳定不稳定。二十世纪八十年代后期，各行各业发展迅速，汽车业尤其明显，人们购买力也变强，汽车的不断购入导致路面上的车量越来越多，进而道路交通状况出现恶化，现有的道路已经无法承载这么多车辆的运行。所以全世界都开始关注这个问题，并对这一复杂多变的问题进行研究分析，通过多方面研究及观察发现要想解决这个难题，首先要解决道路的交叉口通行问题，研究者发现如果十字路口能有一个装置来引导不同方向的车辆按照一定规律有序通行的话就能缓解道路拥堵的问题。接下来，人们便开始研究能够智能管控交通的装置，经过多方面努力研究，这项技术有所突破，并很快被运用到实际中，发展速度很快。对改善城市道路交通环境有重要意义。现在道路的发展方向都是以交通网络的布局为前提的。比如说：交通信号灯安置的是否合理；交通信号灯在十字路口、主干道、单行路或者匝道等不同区域需要有不同的控制方法。通过技术的改进再加上交通信号灯布局合理性，现在城市道路运行状况得到很大改善，这说明红绿灯装置发挥了重要作用。

1.2研究的背景及意义

随着微处理器的飞速发展，计算机和数字通信技术已经应用在各种工业领域。现代社会要求制造业做出快速响应市场需求，产生许多种小批量，多规格，低成本和高品质的产品。为了迎合这一要求，控制系统和自动生产线的生产设备必须具有很高的可靠性和灵活性。可编程序逻辑控制(PLC)微处理器为核心,有许多优点。结构简单的抗干扰能力强,操作稳定,您可以快速设置时间,编程简单、灵活、易于扩展。由于PLC内部的实时时钟，整天通过PLC控制无人管理的灯。此外,由于PLC还可以与网络通信,因此可以在同一个局域网组成的统一管理是交通信号灯在路上,它可以缩短等待时间,管理科学。当今之际就是找一个好的控制方法，最优化的把道路交通利用好，把交通中的关系处理好，缓解交通拥堵状况，已经越来越需要解决，现在也有很多城市开始考虑用车流量来检测路口的车辆多少从而实现交通灯的智能控制，这一种想法虽说在理论上能够缓解道路的交通压力,但以国家目前的基础还不能完全完成。
交通是城市经济生活的命脉，对城市经济、人民生活水平的提高起着十分重要的作用。道路交通问题一直是制约城市发展、困扰城市经济优化的重要因素。而交通灯的恰当利用可以合理的规划城市交通，从而为城市的快速运输和发展提供最优化的交通解决方案。
目前我国城市道路控制系统大都采用控制，根据模糊的测各个方向的候车量多少来确定优先通过，此控制能分析十字路口的堵车情况，尽快的把车、人、路处理到更好的状态来控制运行，能节约更多的时间。为了能让人们快速便捷的通过十字路口以减少时间成本达到交通最优控制，从而提高社会的生活效率。同时又根据我国目前的经济状况，结合交通灯控制系统的工作原理我设计了一种PLC设计方案来控制控制交通路口的拥堵现象。

1.3论文主要工作

以开元大道和王城大道十字路口、王城大道和太康路口的两组交通灯为例，利用西门子PLC协调控制两组交通灯，保证通行顺畅。
本文主要研究基于PLC的双交通灯的控制系统，首先对交通灯的发展史、背景及意义进行了研究；第二章，确定方案设计，PLC的选型、性能指标及其他需要选择的设备，然后分析控制原理和控制要求；第三章，程序硬件设计部分，做出了信号灯的工作流程图。第四章，主要是程序分析，；第五章，对程序加以仿真，得出程序可以运行。论文的最后部分是总结，参考文献以及致谢部分。

3
第2章 方案设计

2.1 控制原理分析

1．交通灯的运行受到开关控制：
开关 ON 则系统运行；开关 OFF 则系统停止。
2．如图2.1是开元大道和王城大道十字路口交通灯示意图, 本系统的控制对象有16个，
王城大道直行灯两个，开元大道、太康路直行灯各一个；
王城大道人行横道灯两个，开元大道、太康路人行横道灯各一个；
王城大道右转灯两个，开元大道、太康路右转灯各一个；
王城大道左转灯两个，开元大道、太康路左转灯各一个；

图2.1开元大道和王城大道十字路口交通灯示意图

2.2 控制规律

（1）控制要求
1、南北方向直行时，南北人行横道灯亮，南北左转和右转灯灭。
2、南北方向左转和右转时，人行横道灯灭。
3、东西方向直行时，东西人行横道灯亮，东西左转和右转灯灭。
4、东西方向左转和右转时，人行横道灯灭。如此周而复始。
（直行时人行横道通行，左转和右转时人行横道禁止通行）
（2）正常循环控制方式：
本论文设计双交通灯联动控制系统旨在缓解交通拥堵现象，根据实地观察开元大道和王城大道十字路口、王城大道和太康路十字路口相距大概一公里，所以为了让车辆能顺利通过南北主干道两路口绿灯需要延迟50S相互点亮（城市道路车速一般为50km/h，所以一公里大约需要50S）
交通灯正常循环顺序表（循环周期85秒）
（1）左边东西主干道直行35S，右边南北方向直行35S，同时对应的人行横道通行35S，然后左边东西方向车辆左转和右转15S，右边南北方向车辆左转和右转15S。
（2）右边东西主干道直行20S，左边南北方向直行20S，同时对应的人行横道通行20S，然后右边东西方向车辆左转和右转15S，左边南北方向车辆左转和右转15S。如此周而复始。
（3）急车通行方式：
1）东西方向有急车时，急车信号受强通开关控制。没有急车时，按照正常方式控制，当东西方向有急车时，东西急车抢通开关会工作在ON状态，让急车先通过，直到急车通过为止，然后再将开关断开，信号再转为原来的控制方式。
2）南北方向有急车时，急车信号受强通开关控制。没有急车时，按照正常方式控制，当南北方向有急车时，南北急车抢通开关会工作在ON状态，让急车先通过，直到急车通过为止，然后再将开关断开，信号再转为原来的控制方式。
3）急车强通条件下只能允许一个方向的来车，两个方向如果是前后来车，则这个方式下会让先来的一方通车，而后再通车另一方。

2.3 设备选型及性能指标

根据的结构形式，主要可分为整体式和模块式两种：
1、整体式结构
整体式结构大概为微型和小型的控制器，如。
2、模块式结构
目前大中型的控制器都是这种方式。如和系列。
按I/O点数容量分类
1、小型机（点数小于256点）
典型的小型机有公司的S7-200系列。
2、中型机（I/O点数在256—1024之间）
典型的中型机有公司的S7-300系列、欧姆龙公司的C200H系列。
3、大型机（I/O点数在1024点以上）
典型的大型控制器有西门子公司的S7-400、欧姆龙公司的和CS1系列。
PLC的性能指标
1、I/O点数
I/O点数，就是PLC面板上的I/O端子的数。点数越多，外部可以衔接的I/O器件就越多，因而它的控制规模就会大。
2、存储容量
这里专门有专门的记忆存储能力，用户的程序的长度由他决定，大、中、小型PLC存储容量范围是2 KB ~ 2 MB。
3、扫描速度
扫描速度指的是速度，PLC执行的程序是一个重要的性能指标，反映了计算机控制来代替继电器控制稳定程度，它采用扫描方式。
4、指令系统
表明PLC测量能力的强弱,限制了计算机操作功能,能充分发挥完成复杂的控制能力。
5、通信功能
PLC与PLC之间的通信和计算机和其他设备之间的通信。它包含了接口、模块、协议等。
6、扩展能力
扩展能力包括延伸和扩展PLC的I / O点。
7、特殊功能单元
特殊性能单元品种多，也可以说PLC的功能多。有模拟量、INTERNET连网功能。
从上面的分析可以知道，系统共有开关量输入点4个，开关量输出点16个，对于这个设计而言，输入和输出都较为简单，并且不需要什么扩展模块，然后参照西门子S7-200系列特性（见附录），选用主机为CPU226（24输入/16继电器输出）。

2.4 I/O端口地址的分配

表2-1 系统I/O点分配表
输入
输出
设备/器件名称
PLC软元件
功能

输入
开关SB1
I0.1
总开关
开关SB2
I0.2
正常方式开关
开关SB3
I0.3
东西急车开关
开关SB4
I0.4
南北急车开关
输出
L1
Q0.0
东西方向直行(左)
L2
Q0.1
东西方向左拐(左)
L3
Q0.2
东西方向右拐(左)
L4
Q0.3
东西方向人行横道(左)
L5
Q0.4
东西方向直行（右）
L6
Q0.5
东西方向左拐（右）
L7
Q0.6
东西方向右拐（右）
L8
Q0.7
东西方向人行横道（右）
L9
Q1.0
南北方向直行(左)
L10
Q1.1
南北方向左拐(左)
L11
Q1.2
南北方向右拐(左)
L12
Q1.3
南北方向人行横道(左)
L13
Q1.4
南北方向直行（右）
L14
Q1.5
南北方向左拐右）
L15
Q1.6
南北方向右拐（右）
L16
Q1.7
南北方向人行横道（右）

2.5 其他设备的选择

继电器
继电器按输入信号的不同可以分为：电流继电器、时间继电器、中间继电器、电压继电器、速度继电器等。本设计采用中间继电器，其主要由电磁机构和触头系统两大部分组成，它的实质是一种电压继电器，特点是触点数目较多，触电容量较大，可以起到中间增加触点数或触点容量的作用。
符号为

线圈 常开触点 常闭触点
优点
便于携带，反应性强，并在小电流以下的电路中可替换接触器km起控制作用。
线圈电压，一般都有12V、24V、48V几种，根据本设计的分析，选择直流24V中间继电器。所以采用施耐德公司出产的RXM型小型中间继电器RXM2LB2BD，其具体参数指标见下表2-2。
表2-2 RXM2LB2BD技术指标
品牌/型号
施耐德/RXM2LB2BD
触点形式
2常开触点、2常闭触点
额定电压
DC24（V）
电流形式
直流
触点负载
中功率
线圈功率
3（W）
吸合电流
2（A）
释放电流
2（A）
直流电阻
500（Ω）

熔断器
① 作用
熔断器是一种保护电器，在电路中串联，当电路发生故障时，熔体的熔断器会自动把电路断开，接触线路运行，保护其他设备。
② 型号 8A
③ 符号

FU
④ 工作要求
熔断器的额定电流要≥熔体的额定电流
被保护的工作电压≤熔断器的电压
本论文中选择正泰RT18-32型号的熔断器。
电源部分
根据处理器芯片的每个型号，西门子厂家会对应型号提供120V、240V两种电源类型，输入接口电路有AC和DC两种。而输出接口电路是交流继电器输出、直流晶体管输出，S7-200系列的CPU PLC能够提供出五个各种类型的10种基本单元供人们选用，它的参数在下面的表2-3所示:
表2-3 S7-200系列CPU的电源
型号
电源／输入／输出类型
主机 I/O 点数
CPU221
DC/DC/DC
6输入／4输出
AC/DC/继电器
CPU222
DC/DC/DC
8输入／6输出
AC/DC/继电器

CPU224
DC/DC/DC

14输入/10输出
AC/DC/继电器
AC/DC/继电器
CPU226
DC/DC/DC
24输入/16输出
AC/DC/继电器
CPU22XM
DC/DC/DC
24输入/16输出
AC/DC/继电器

根据本控制的要求，我选用的是西门子S7-200系列的PLC，其主机型号为CPU226，而我根据CPU型号会选择与其相匹配的开关电源，在上面的表中，24VDC表示电源大小和输入类型晶体管型。24VDC继电器表示电源类型为24V输出类型为继电器型，S7-200 CPU226DC的控制器一共需要四个24V电源，PLC的供电电源、2个输入电源、1个输出电源。
交通灯的选型
当今社会各种类型的路灯出现在市场上，因考虑到各种类似断电可能会引发城市交通的突发情况，选择一个有备用电源的交通灯是有必要的，经过多方面考察和比较，我选择了如下的交通灯。
产品名称：300型WM-JD300-4-RYG（四面移动红绿灯型号）
这是一款可靠性非常高的红绿灯，就算是在气候潮湿的南方，也能够可靠的正常工作，碰到停电或者线路故障，更是能依靠备用电源继续工作，不用担心交通会出现严重的事故。

定时器
定时器是PLC中最常用和最基本的元器件，PLC共用的定时器就约等于用继电器控制系统中的时间中间继电器，是用来积累时间增量元器件，定时值由plc系统控制。由于我设计的交通灯需要定时器有很高的精度，因此我会选用精度为100ms的定时器。了解定时器的工作原理对以后的程序设计至关重要。S7-200系列的PLC为我们提供了多种类型的定时器：通电延时型（TON）、有记忆的通电延时型、断电延时型（TOF），一共是256个定时器（T0~T255）。
在本系统中要用到接通延时定时器，定时器的定时精度即分辨率（S）可分为1ms、10ms、100ms三个等级，其定时时间T=PT×S，即定时时间=设定值×精度。
详细分类方法和定时范围见下表2-4所示。
表2-4 定时器的分类和型号
定时器类型
用秒MS表示分表率
用秒S表示最大当前值
定时器型号
TONR
1ms
32.767s
T0，T64
10ms
327.67s
T1-T4，T65-T68
100ms
3276.7s
T5-T31，T69-T95
TON,TOF
1ms
32.767s
T32，T96
10ms
327.67s
T33-T36,T97-T100
100ms
3276.7s
T37-T63，T101-T255

2.6设计方案

主要设计目标：以开元大道和王城大道交叉口的两组交通灯为例，利用西门子PLC协调控制两组交通灯，保证通行顺畅，具有手动和自动控制功能，参数修改方便，并实现各种保护功能。控制框图如下图2.2所示。
方案一，根据十字路口的车辆多少来设置路口交通灯的时间长短，此方案能简单有效的让各个路口的车辆依次排队通过，尤其是在城市的工作高峰期，能快速的分析和判断各个路口的交通流量，此方案设计容易，系统要求性高；但是也存在有一定的缺点，受外界因素的影响，因为要求计算机分析交换数据，需要对系统的反应能力高，但是目前国内的经济状况和环境因素，还不能满足要求。
方案二，根据时间模糊的测出各个路口的候车量来确定各个路口的优先通行，这个方案能能模糊的分析出交通路口的堵车流量，把车、人、路这三个关系调整到更好的运行状态。
根据上面两个方案和我的实地观察，道路交通的稳定性才是应该需要考虑的，毕竟安全性占第一要素。另外要有技术，因为要考虑到维修和改造，因此我选择第二个方案。第二个方案有较好的稳定性和经济投入性不高而且执行条件又非常的简单，此方案能满足现在的要求，具有较高的实用价值。

图2.2控制框图
12
洛阳理工学院毕业设计（论文）
第3章 硬件设计

3.1 可编程控制器概述

3.1.1 PLC的定义
PLC是一种专门为在工业环境下应用而设计的数字运算操作的电子装置。它可以使用存储器，在其内部存储器中用于执行的逻辑运算，算术指令序列，计时，计数和诸如操作的算术运算，可以是数字或模拟输入和输出，控制所有类型的机械或生产过程进行编程。PLC及相关外围设备应易于与工业控制系统形成一个整体，易于扩展其功能和设计原则。

3.1.2 PLC的特点
PLC具有继电接触器控制的优点以及结合计算机灵巧、方便的特点而设计发展而来的,就这点优势是其他的控制器所无法比拟的。
1) 可靠性高，抗干扰能力强
2）通用性高，易使用
3) 采用大小模块化，组合快捷
4) 编程语言容易学习和掌握
5) 各个设计的循环周期短
6) 对生产工艺的适应性要求不高
7) 安装方便、调试简单、维护容易
8) 小体积、重量小、低功耗

3.1.3 PLC基本组成
PLC由中央处理器、存储器、输入/输出单元、电源和编程器等几部分组成，其结构如下图3-1。

图3-1PLC系统的基本组成
3.1.4 PLC的结构及基本工作原理

PLC的结构图如下图3-2所示

图3-2PLC的结构图
PLC是一种存储程序的控制器。人们会先把程序编程好然后将程序录入到可编程控制器的程序运行中心来存储。PLC就是将人们的程序来运用在生活中的。
PLC与微型计算机的运行程序方式是截然不同的，微型计算机在程序中如果发现END指令，这个程序会终止。但是PLC却不是的，PLC是从程序的地址码中寻址的首先会从刚开始的0000H地址所存放的指令开始寻址的。如果中断程序或跳转指令在程序运行中间没有被发现，这个程序就会一步一步的往下运行呈递增时间，一直到指令的结束。如果在程序的结尾有循环指令出现程序会循环重复，直到系统停机。

3.2 PLC系统设计的一般步骤

PLC系统设计步骤流程如图3-3所示，PLC控制系统设计的一般步骤可以分为：
（1）根据分析要求控制，对于一些复杂的系统，有的时候需要绘制流程图，流程图能够清晰的说明每一个动作的先后次序，而对于一些简单的设计可以不要这一步；
（2）根据控制要求确定所需要的输入、输出设备。据此确定PLC的I/O点数；
（3）选择PLC的机型及其容量。选型十规模要适当，功能相当，结构紧凑，考虑负载能力及其环境因数；
（4）定义输入、输出点名称，分配PLC的输入、输出点，设计输入、输出接线图；
（5）根据所发的任务书要完成的要求以及应具备的任务，需要对PLC进行设计软硬件，然后看是否满足要求，等到现场施工完成后再调试运行，直到此控制能稳定运行。

图3-3PLC系统设计步骤流程图

3.3 系统接线图设计

图3-4 系统接线图

17
第4章 软件设计

4.1 主程序流程图

图4-1 系统流程图
4.2 PLC的编程语言

S7-200 PLC有两种指令集：IEC指令集合和SIMAT指令集。SIMATIC指令集是西门子公司为S7-200的PLC设计的编程语言，使用指令集可以用梯形图（LAD）、功能块图（FBD)和语句表（STL)等编程语言，通常SIMATIC指令集的指令执行时间非常的短。
梯形图（LAD）和功能块图（FBD）是一种图形语言。语句表（STL）是一种类似于汇编语言的文本型语言。
梯形图语言是一种编程语言，PLC是目前使用最广泛，最受欢迎的可控产品。这是因为，梯形图与传统的继电器控制电路图相似，梯形图和继电器控制的设计思想基本上是相同的；电气控制线很容易转换成梯形图。梯形图是进行所有PLC编程时都要用到的，虽然每个生产厂家的PLC产品应用的指令符号都不完全相同可是在对梯形图的设计编程遵循的原则是一致的。

4.3 程序梯形图

见附录

19
第5章 系统仿真

5.1 STEP7程序的使用

1、首先要创建一个新建文件夹,项目就像是一个文件夹,所有的数据都存在你建的文件夹中,你可以任何时间使用。
2、一个站点配置，就是组态一个你需要用到的控制器。
3、组态硬件，组态硬件就是在你控制方案使用模板和以什么样的地址在用户程序中访问这些模板被指定在配置表硬件的配置，地址不能让修改后的程序自动生成，因为程序修改后有的配置没有修改会导致程序运行失败造成交通紊乱的特征。
4、组态网络和通讯连接，通信网络是先前的配置，这是创建一个子网，满足您的控制方案，建立网络，建立网络连接和车站需要连接任何网络的基础上，网络地址也是自动生成的程序，如果没有变化经验不得修改。
5、符号定义，可以在符号表中定义为本地或共享符号，在使用这些更具描述性的符号，而不是一个绝对地址的用户程序，写的信件通常不超过8个字节的符号名，最好不要用很长的描述，字符或对方案的实施有很大影响。
6、建立一个程序，就是使用PLC自己的语言梯形图来解析和建设一个中介这个介质能连接模板和他没有一点联系的模板程序，然后并存储。建立一个程序，是我们需要做的一个重要步骤，程序包含很多编程，系统中通常会选用单一的或者一块一块的，有的一些还是结构化编程（此编程用来编写通用块），在PLC系统中程序通常会选择结构化和模块化编程，单一编程在里面是很少用到的。
7、我们把手动编辑好的程序DOWNLOAD到PLC，并且把程序里面的错误修改完成后，用户才可以把程序下载到控制器。在下载程序时一定要注意PLC的工作模式是STOP，因为在RUN形式下CPU程序会识别不到录入信号会表现出抵触，所以一般在下载前将CPU切换到STOP模式。（PLC与计算机连接示意图如图5.1）

5.2 如何控制程序作业

S7-200型号的程序在系统的控制下，PLC会存取系统通过的数据。程序在正常方式下下载到机器后然后把工作模式调到RUN下，PLC中央处理单元（CPU）执行顺序如下步骤：
·S7-200识别程序是否已经输入。
·已经录入在S7-200的程序会根据输入来执行以后的控制逻辑，进行评估输入。
·在评估运行的这一个过程，S7-200称为程序逻辑结果存储在图像输出寄存器输出存储区的过程。
·程序在运行结束后，会有一个数据图像从S7-200输出寄存器至域的通用过程。
·任务一直不同的往返运行。
S7-200会把这个任务一直不停的运行下去并且循环往返，这就是循环扫描的工作方式，如下所示，S7-200在扫描循环过程中会把下列的大多数步骤执行出来：
1、识别输入：可编程控制器将图像的实际情况存储在存储器中。
2、程序在可编程控制逻辑中执行：指令可以在程序中执行，然后把值存储在存储器中的不同位置。
3、运行中处理所有的程序：S7-200可以执行块与块或其他程序的所有任务。
4、用CPU的特殊功能来判断程序对错：此判断的作用是用来保证程序存储器、扩展模块固件是否能有效运行。
5、把输出程序存储在文件中：把实际输出的图像存储在寄存器的过程内。
此程序工作的方式还要看S7-200的模式是拨在停止模式档还是运行模式档。如果程序要运行是要在运行模式的，而如果在停止模式时，程序时不允许运行的。
在程序运行的阶段中，一定要别忘了用过程映像寄存器，他是用共同的出发扫描图像注册所有输入采样可以使输入值的扫描周期同步程序执行阶段，会进一步把这些值停用。

5.3 Step 7 MicroWin V3.2文件的新建

1、在 中新建一个项目。（软件界面如图5.2）
2、输入自己编辑的程序，编译正确后在文件菜单中导出生成的文件。
3、打开仿真软件，点“配置”-“CPU型号”(或在已有的CPU图案上双击)。
4、在窗口上弹出的对话框中选择CPU型号，一定要选择与你项目中选用的型号一样。
5、在里面找到程序然后点击“载入程序”(或工具条中的第2个按钮)。
6、会呈现一个对话框，只选择“逻辑块”并选择Step 7 MicroWin V3.2 的版本，点击“确定”。
7、将先前导出的.AWL文件打开。若第6步选择全部，则此时会提醒无法打开文件，这里错误的原因是不能播放的数据块和CPU的配置文件，应直接确定。
8、点击“查看（E）”－“内存监视（M）”(或工具条中的第12个按钮)输入想要监视的地址。
9、找到“运行”按钮(或工具栏上的绿色三角按钮)，会发现程序已经开始模拟运行

5.4 PLC程序的下载

如果您已经把个人计算机的STEP 7-Micro/WIN和实验用的PLC之间建立协议后，可以将程序下载至该PLC。然后请注意下面的步骤。
1、编辑好的程序一定要是在在下载之前，把模式调到“停止”状态。这个问题可以在机器的指示灯上显示出来。如果PLC的模式不是在“停止”状态，这个时候一定不能忘了手动的调整“停止”按钮，让模式其达到停止状态。
2、在第一步设置好后就可以把工具条中的“下载”按钮按到工作状态，让系统选择程序文件下载，这个时候系统的对话框中会呈现出是否“下载”对话框。
3、根据之前系统设置的默认值，指令程序的第一次下载时，程序中的“代码”，“块”和“CPU配置”（片）会被系统复选框选中，如果你不想要下载这些可以用鼠标选择清除掉。
4、手动选择“确定”，程序会在你确定之后慢慢的下载到控制器中。
5、如果程序下载成功，电脑界面会出现一个确认框里面有很多信息，显示：下载成功。
6、但是也有一些特殊的情况，比如你选的PLC类型与电脑中匹配的数值不一样，你就会收到警告信号如下：
“对于PLC和远程PLC类型的选择不匹配，继续下载？”
7、如果想修改PLC的类型选项，选择“否”，就可以把程序下载截断。
8、从菜单栏中选择PLC类型，调出PLC类型对话框。
9、可以从对话框中的工具选择框纠正此类型，或点击“读取PLC”按钮，数值会被STEP 7-Micro/WIN自动读取。
10、单击“确定”按钮，确认PLC的选择类型，然后清除对话框。
11、点击工具栏上的按钮，把编辑好的程序下载到可编程控制器进去，也可以在菜单栏中选择下载。
12、一旦程序下载成功，在PLC中运行之前，必须将PLC从STOP（停止）模式转换回RUN（运行）模式。单击工具条中的“运行”按钮，或选择PLC运行，转换回RUN（运行）模式。

图5.1PLC 与计算机连接示意图

图5.2 PLC Step 7 MicroWin 软件界面

5.5 仿真过程遇到的问题及解决方法

1）在刚开始，按下系统运行开关，根据设计的程序,应该是左东西路口直行亮、右南北直行亮，可能是我在设计中未考虑完整，当我按下运行开关时，我发现所有的路口的信号灯都亮了起来，断电后，我又对程序进行了改进，发现信号灯都连接了电源没有用开关进行隔离，所以才会出现所有灯都亮的情况。
2）在控制运行中，当程序处在可运行状态时，我又发现程序就只运行了一个周期，就不会再往下运行了。断电后对程序进行了再一次检查，我看到有些定时的参数没有清零是因为定时器忘记了复位。经同学帮助得知是因为T37的时间控制没有设置恰当。

26
结 论

我的设计是开元大道和王城大道十字路口、王城大道和太康路口双交通联动控制系统，我自己感觉这个课题与生活联系很大，所以我觉得做着会简单一点。但是万事开头难，刚开始的时候我一头雾水，对这个设计完全不理解。然后我感到好幸运在葛教授的指导下，是他让我一点一点的理解了交通灯的运行原理，后来我就开始准备资料，去图书馆借阅资料和上网查找资料。刚开始我就遇到了很多问题，在宿舍室友的帮助下，我们一起克服了困难和解决了问题。
首先在准备阶段我找到了很多资料因此在设计阶段我很快的完成了设计，但是当设计完成后需要在验证阶段下载到PLC主机后，发现程序不会自动运行，让我感到很无助，经过查资料和询问同学后得不到解决我去找了指导老师葛教授，经过老师的解答后我回去试了试，检查发现plc主机端口没有接好，因此无法响应程序的运行。
然后再程序完成后需要调试阶段，我会发现有的路口交通灯会同时点亮，经过翻阅程序我发现没有对各个路口交通灯实现清零。
时间过得很快，总之在这段时间里我付出了很多，我也相信我收获了很多，虽然我也觉得有些做的不尽如意。但是在葛老师帮助下，我也有些小小的欣慰，重要的不是结果，过程也很重要，多谢葛老师对我不厌其烦的指导，这次设计不仅让我了解了交通灯也让我对plc有更深的认识能让我在以后的学习中沾沾自喜，在此特地感谢。