پروژه کنترل چراغ راهنمایی با استفاده از PLC و نرمافزار SIMATIC Manager، یکی از پروژههای کاربردی در زمینه اتوماسیون صنعتی است که میتواند به شما کمک کند تا با نحوه طراحی و پیادهسازی سیستمهای کنترلی آشنا شوید. در این پروژه، هدف این است که چراغهای راهنمایی را بهصورت خودکار و با استفاده از PLC (کنترلکننده منطقی قابل برنامهریزی) کنترل کنید.
مراحل اجرای پروژه: پروژه کنترل چراغ راهنمایی با PLC و نرمافزار SIMATIC Manager
- مطالعه و بررسی سیستم:
- طراحی و تحلیل سیستم چراغ راهنمایی.
- تعیین ورودیها و خروجیها: ورودیها شامل سنسورها (مانند حسگرهای ترافیکی یا تایمرها) و خروجیها شامل چراغهای قرمز، زرد و سبز هستند.
- انتخاب PLC و سختافزار:
- انتخاب نوع PLC مناسب (برای مثال، سری Siemens S7-1200 یا S7-300).
- بررسی نیازهای ورودی و خروجی (I/O modules) برای اتصال به سنسورها و چراغهای راهنمایی.
- برنامهنویسی PLC با SIMATIC Manager:
- نرمافزار SIMATIC Manager برای برنامهنویسی و پیکربندی PLCهای سیمنس استفاده میشود. در این نرمافزار، از زبان برنامهنویسی Ladder Logic (LD) یا Structured Text (ST) برای ایجاد برنامههای کنترل استفاده میشود.
- طراحی الگوریتمهای کنترل:
- طراحی الگوریتم برای چراغهای راهنمایی: در این بخش، باید تصمیم بگیرید که چراغها چگونه بهصورت زمانبندیشده یا بر اساس شرایط خاص (مانند تشخیص ترافیک یا زمان) تغییر کنند.
- ایجاد قوانین و زمانبندیهای مختلف برای چراغهای قرمز، زرد و سبز.
- نصب و راهاندازی سختافزار:
- نصب PLC، ماژولهای ورودی و خروجی، سنسورها و چراغهای راهنمایی.
- اتصال مدارهای الکتریکی و ارتباط آنها با PLC.
- آزمون و عیبیابی:
- پس از بارگذاری برنامه در PLC، سیستم باید در شرایط مختلف تست شود تا عملکرد آن تأیید گردد.
- در صورت وجود هر گونه مشکل، کد برنامه باید اصلاح شده و سیستم دوباره تست گردد.
- توسعه و بهینهسازی:
- بهینهسازی عملکرد سیستم، اضافه کردن ویژگیهای پیشرفته مانند کنترل با استفاده از سنسورهای جریان ترافیک یا پیادهسازی کنترل دستی از راه دور.
جزئیات اجرایی:
- زمانبندی چراغها: چراغهای راهنمایی معمولاً در چهار حالت مختلف (سبز، زرد، قرمز) به صورت دورهای کار میکنند. این چراغها معمولاً زمانهای مشخصی برای هر رنگ دارند که با توجه به شرایط ترافیکی میتوانند تغییر کنند.
- کنترل با تایمرها: برنامهنویسی PLC برای ایجاد تایمرهای چراغها است که بهصورت خودکار زمان روشن بودن هر چراغ را کنترل میکند.
- استفاده از سنسورهای ترافیکی (اختیاری): اگر بخواهید سیستم بهصورت هوشمند عمل کند، میتوانید از سنسورهای ترافیکی برای تشخیص تراکم خودروها استفاده کنید. در این صورت، PLC با توجه به ترافیک در هر لاین میتواند زمان روشن ماندن چراغها را بهطور دینامیک تغییر دهد.
ابزار مورد نیاز:
- PLC (مثل Siemens S7-1200)
- سنسورها (مثلاً سنسورهای مگنتی یا اولتراسونیک برای تشخیص ترافیک)
- چراغهای راهنمایی (به صورت شبیهسازی یا واقعی)
- ماژولهای ورودی/خروجی برای اتصال به PLC
- نرمافزار SIMATIC Manager برای برنامهنویسی
- نرمافزار TIA Portal برای طراحی و مونتاژ
مراحل برنامهنویسی:
- ایجاد پروژه در SIMATIC Manager:
- پس از باز کردن نرمافزار، یک پروژه جدید ایجاد کنید و نوع PLC خود را انتخاب کنید.
- پیکربندی سختافزار:
- PLC را با توجه به نیازهای سیستم (ورودیها و خروجیها) پیکربندی کنید.
- نوشتن برنامه کنترل چراغها:
- از زبان Ladder Logic یا Block Diagram برای نوشتن برنامه کنترل استفاده کنید.
- شبیهسازی و تست:
- ابتدا برنامه را در نرمافزار شبیهسازی کرده و سپس در PLC واقعی تست کنید.
پروژه کنترل چراغ راهنمایی با PLC و نرمافزار SIMATIC Manager
پروژه کنترل چراغ راهنمایی با PLC و نرمافزار SIMATIC Manager
در این پروژه، قصد داریم یک سیستم کنترل چراغ راهنمایی طراحی کنیم که چراغهای قرمز، زرد و سبز را به ترتیب مشخص و با زمانبندی خاصی کنترل کند. این پروژه یکی از سادهترین و کاربردیترین مثالها برای یادگیری اصول برنامهنویسی PLC است.
اهداف پروژه
- کنترل روشن و خاموش شدن چراغهای راهنمایی.
- تنظیم زمانبندی مناسب برای هر چراغ.
- اطمینان از اجرای درست و پیوسته سیستم.
مشخصات سیستم
- سه چراغ LED:
- چراغ قرمز: توقف.
- چراغ زرد: آماده حرکت.
- چراغ سبز: عبور.
- زمانبندی:
- چراغ قرمز: 10 ثانیه.
- چراغ زرد: 3 ثانیه.
- چراغ سبز: 7 ثانیه.
مراحل طراحی پروژه
- پیکربندی سختافزار در SIMATIC Manager
- انتخاب PLC: مدل S7-300 را انتخاب کنید.
- افزودن ماژولهای I/O:
- تخصیص خروجیها برای چراغها:
- چراغ قرمز: Q0.0
- چراغ زرد: Q0.1
- چراغ سبز: Q0.2
- تخصیص خروجیها برای چراغها:
- نوشتن برنامه در محیط Ladder
برنامه زیر برای کنترل چراغها نوشته شده است:
// روشن شدن چراغ قرمز
|—-[ TON ]—-| Q0.0
| Input: M0.0 |
| PT: T10s |
| ET: T1 |
// روشن شدن چراغ زرد
|—-[ TON ]—-| Q0.1
| Input: T1.Q |
| PT: T3s |
| ET: T2 |
// روشن شدن چراغ سبز
|—-[ TON ]—-| Q0.2
| Input: T2.Q |
| PT: T7s |
| ET: T3 |
// حلقه زمانبندی
|—-[ MOVE ]—-|
| Input: T3.Q |
| Output: M0.0 |
پروژه کنترل چراغ راهنمایی با PLC و نرمافزار SIMATIC Manager
- شبیهسازی پروژه با PLCSIM
- پروژه را در PLCSIM شبیهسازی کنید.
- بررسی کنید که چراغها به ترتیب و با زمانبندی مشخص روشن و خاموش شوند.
- مستندات پروژه
- توضیحات: این پروژه برای یادگیری اصول برنامهنویسی و مفاهیم پایه زمانبندی با PLC طراحی شده است.
- کاربردها:
- کنترل ترافیک.
- چراغهای هشداردهنده در محیطهای صنعتی.
نتیجهگیری
این پروژه مثالی عالی برای یادگیری اصول زمانبندی، استفاده از تایمرها و طراحی سیستمهای کنترلی ساده است. با کمی توسعه، میتوان آن را برای کاربردهای پیچیدهتر مانند کنترل چندراهی ترافیکی نیز استفاده کرد.
دانلود فایل پروژه
لینک دانلود پروژه PLC چراغ راهنمایی (در این بخش فایل پروژه را آپلود کنید)
تصویر شبیهسازی پروژه
(در این بخش میتوانید تصویری از اجرای پروژه در محیط PLCSIM اضافه کنید.)