《PLC課程設(shè)計(jì) 交通信號(hào)燈PLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《PLC課程設(shè)計(jì) 交通信號(hào)燈PLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)（29頁珍藏版）》請?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
1、精品文檔課程設(shè)計(jì)（論文）題目名 稱交通信號(hào)燈PLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)課程名稱PLC原理及應(yīng)用學(xué)生姓名學(xué) 號(hào)系、專業(yè) 電氣指導(dǎo)教師2015年 2月12日邵陽學(xué)院課程設(shè)計(jì)（論文）任務(wù)書年級專業(yè)學(xué)生姓名學(xué)號(hào)題目名稱交通信號(hào)燈PLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)時(shí)間課程名稱PLC原理及應(yīng)用課程編號(hào)121200107設(shè)計(jì)地點(diǎn)數(shù)字控制與PLC實(shí)驗(yàn)室（306 ）一、課程設(shè)計(jì)（論文）目的PLC原理及應(yīng)用課程設(shè)計(jì)是電氣工程及其自動(dòng)化專業(yè)領(lǐng)域重要的實(shí)踐環(huán)節(jié)之一，主要以小型實(shí)用性PLC控制系統(tǒng)的軟、硬件設(shè)計(jì)為主。課程設(shè)計(jì)的目的和任務(wù)：全面熟練掌握 PLC的硬件組成以及各種指令的應(yīng)用，使學(xué)生掌握小型 PLC應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)的步驟，熟悉和掌握
2、 PLC開發(fā)系統(tǒng)的應(yīng)用和軟件調(diào)試過程，通過設(shè)計(jì)過程中對故 障的分析、判斷、檢修進(jìn)一步鍛煉和培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力。二、已知技術(shù)參數(shù)和條件利用PLC設(shè)計(jì)控制十字路口交通燈的全自動(dòng)運(yùn)行，系統(tǒng)啟動(dòng)后，根據(jù)設(shè)置好的東西南北方向的通車時(shí)間控制東西南北方向指示燈按照一定的規(guī)律運(yùn)行，完成一個(gè)周期工作后自動(dòng)進(jìn)入下一個(gè)周期繼續(xù)運(yùn)行。城市路口交通燈控制系統(tǒng)用于十字路口的車輛以及行人的交通管理，每個(gè)方向具有左拐、 右拐、直行以及行人4種通行指示燈。執(zhí)行程序，初始態(tài)為四個(gè)路口的紅燈全亮之后，東西路口的綠燈亮，南北路口的紅燈亮，東西路通車，延時(shí)一段時(shí)間后路口的綠燈熄火，黃火開始閃爍，閃爍若葉 次后，東西路口紅燈亮，而同時(shí)南
3、北路口的綠燈亮，南北路口方向開始通車,延時(shí)一段時(shí)間后，南北 路口的綠燈熄滅，黃燈開始閃爍，閃爍若十次后，再切換到東西路口方向，之后重復(fù)以上過程。技術(shù)參數(shù)：請調(diào)研邵陽市某個(gè)十字路口的運(yùn)行狀況。三、任務(wù)和要求1、設(shè)計(jì)系統(tǒng)的PLC外部接線圖2、系統(tǒng)的操作面板3、系統(tǒng)的T形圖按照要求書寫課程設(shè)計(jì)報(bào)告注：1.此表由指導(dǎo)教師填寫，經(jīng)系、教研室審批，指導(dǎo)教師、學(xué)生簽字后生效;2 .此表1式3份，學(xué)生、指導(dǎo)教師、教研室各 1份四、參考資料和現(xiàn)有基礎(chǔ)條件（包括實(shí)驗(yàn)室、主要儀器設(shè)備等）實(shí)驗(yàn)室有EL型PLC實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)4套，F(xiàn)X2N系列實(shí)驗(yàn)裝置8臺(tái)，以及相關(guān)的軟件。FX2N系列、S7系列產(chǎn)品說明書；FX2N系列實(shí)驗(yàn)裝置
4、實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書；五、進(jìn)度安排年月日：收集和課程設(shè)計(jì)有關(guān)的資料，熟悉課題任務(wù)何要求年月日-日：總體方案設(shè)計(jì)年月日-日：外部接線圖年月日-日：T形圖設(shè)計(jì)年月日-日：系統(tǒng)調(diào)試改進(jìn)年月日：整理書寫設(shè)計(jì)說明書年月日：答辯六、教研室審批意見教研室主任（簽字）：七|、主管教學(xué)主任意見主管主任（簽字）：八、備注學(xué)生（簽字）：指導(dǎo)教師（簽字）：邵陽學(xué)院課程設(shè)計(jì)學(xué)生姓名系電氣系題目名稱交通信號(hào)燈PLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)一、學(xué)生自我總結(jié)（論文）評閱表學(xué) 號(hào)專業(yè)班級課程名稱PLC原理及應(yīng)用通過這次課程設(shè)計(jì)，加深了對書本知識(shí)的認(rèn)識(shí)，同時(shí)很好的鍛煉了我理論與實(shí)踐 相結(jié)合的能力。在這次課程設(shè)計(jì)中，我學(xué)會(huì)了電路設(shè)計(jì)的基本流程和方法，對
5、今后的 學(xué)習(xí)設(shè)計(jì)會(huì)有很大的幫助。學(xué)生簽名:、指導(dǎo)教師評定評分項(xiàng)目平時(shí)成績論文答辯綜合成績權(quán) 重304030單項(xiàng)成績指導(dǎo)教師評語：指導(dǎo)教師（簽名）：年 月日注：1、本表是學(xué)生課程設(shè)計(jì)（論文）成績評定的依據(jù)，裝訂在設(shè)計(jì)說明書（或論文）的“任務(wù)書”頁后面;2、表中的“評分項(xiàng)目”及“權(quán)重”根據(jù)各系的考核細(xì)則和評分標(biāo)準(zhǔn)確定。摘要自從交通燈誕生以來，其內(nèi)部的電路控制系統(tǒng)就不斷的被改進(jìn)。設(shè)計(jì)方法也開始多種多樣，從而使交通燈顯得更加智能化?？删幊炭刂破鳎≒LC）以微處理器為核心,普遍采用依據(jù)繼電接觸器控制系統(tǒng)電氣原理圖 編制的梯形圖語言進(jìn)行程序設(shè)計(jì)，編程容易，功能擴(kuò)展方便，修改靈活,而且結(jié)構(gòu)簡單，抗干擾能力強(qiáng)
6、。三菱可編程控制器指令豐富，可以接各種輸出、輸入擴(kuò)充設(shè)備，有豐富的特殊擴(kuò)展設(shè)備，其中的模擬輸入設(shè)備和通信設(shè)備更是符合交通燈控制系統(tǒng)的要求與特點(diǎn)， 能夠方便地聯(lián)網(wǎng)通信。本文選擇三菱可編程控制器FX2N 為核心部件，著重進(jìn)行硬件接口設(shè)計(jì)，利用梯形 圖和語句表進(jìn)行編程，實(shí)現(xiàn)了十字路口交通燈控制系統(tǒng)的自動(dòng)化。關(guān)鍵詞 : PLC ；交通控制；自動(dòng)化 ；可編輯目錄要I1 設(shè)計(jì)方案.1.1.1 設(shè)計(jì)要求 1.1.2 設(shè)計(jì)方案分析 .12 PLC的基本知識(shí).32.1 PLC產(chǎn)生和定義32.2 PLC的基本組成 32.3 PLC 的 基 本 工 作 原理42.4 PLC的特點(diǎn).42.5 PLC的 應(yīng) 用 與 前
7、景 .43 系統(tǒng)設(shè)計(jì) .53.1 硬件設(shè)計(jì) .53.2 PLC接線 63.3 系統(tǒng)程序分析 .7結(jié)束語 .11參考文獻(xiàn) 12附錄 131設(shè)計(jì)方案1.1 設(shè)計(jì)要求利用PLC設(shè)計(jì)控制十字路口交通燈的全自動(dòng)運(yùn)行，系統(tǒng)啟動(dòng)后，根據(jù)設(shè)置好的 東西南北方向的通車時(shí)間控制東西南北方向指示燈按照一定的規(guī)律運(yùn)行，完成一個(gè)周期工作后自動(dòng)進(jìn)入下一個(gè)周期繼續(xù)運(yùn)行。城市路口交通燈控制系統(tǒng)用于十字路口的車 輛以及行人的交通管理，每個(gè)方向具有左拐、右拐、直行以及行人4種通行指示燈，以及每個(gè)路口綠燈亮?xí)r有倒計(jì)時(shí)顯示屏。1.2 設(shè)計(jì)方案分析按照交通燈系統(tǒng)控制要求下，結(jié)合三菱 FX2N系列可編程控制器的特性， 選 擇適合的型號(hào)。
8、設(shè)計(jì)思想分析如下：結(jié)合當(dāng)前所學(xué)知識(shí)，確定已轉(zhuǎn)換為中心的程序設(shè) 計(jì)方法更簡單方便的達(dá)到設(shè)計(jì)要求圖1.1程序流程圖執(zhí)行程序，初始態(tài)為四個(gè)路口的紅燈全亮之后，所有右拐綠燈全亮；路口的直行左拐綠燈亮，西南北路口的紅燈亮，東路口方向通車，延時(shí)9S 后路口的綠燈熄滅，黃燈開始亮3S ，東路口紅燈亮；同時(shí)西路口的直行和左拐綠燈亮，西路口方向開始通車，延時(shí)9S 后，西路口的綠燈熄滅，黃燈開始亮3S ，而在東西路口通車期間，南北路口的人行道一直都亮綠燈， 東西路口人行道亮紅燈； 西路口紅燈亮， 同時(shí)南路口直行和左拐綠燈亮，南路口方向通車，延時(shí)9S 候，南路口綠燈熄滅，黃燈開始亮3S ，南路口紅燈亮；同時(shí)北路口的
9、直行和左拐綠燈亮，北路口方向開始通車，延時(shí)9S 候，北路口綠燈熄滅，黃燈開始亮 3S ，而在南北路口通車期間，東西路口人行道一直都亮綠燈，東西路口人行道亮紅燈。如此重復(fù)以上過程。這種設(shè)計(jì)方案源于我們的課本上已轉(zhuǎn)換為中心的程序設(shè)計(jì)。 首先從理論上可行，由于用到的都是較為簡單的 PLC 程序，程序以順序控制為主線，以及多個(gè)子程序共同組成， 從而可以把總程序分為多個(gè)， 這樣就可以降低編程難度。 其次是硬件上來說，所需要的元件都是一些低端常用產(chǎn)品?？傊捎眠@種設(shè)計(jì)，是經(jīng)過了深思的，經(jīng)過分析才得出來的可行性。2 PLC的基本知識(shí)2.1 PLC產(chǎn)生和定義1968年由美國通用汽車公司（GE）提出，1969年
10、有美國數(shù)字設(shè)備公司 （DEC ）研制成功，有邏輯運(yùn)算、定時(shí)、計(jì)算功能稱為 PLC （programmable logic controller ）。80年代，由于計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，PLC采用通用微處理器為核心，功能擴(kuò)展到各 種算術(shù)運(yùn)算，PLC 運(yùn)算過程控制并可與上位機(jī)通訊、實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制。被稱為 PC（programmable controller）即可編程控制器。國際電工委員會(huì)（IEC ）1987年頒布的可編程邏輯控制器的定義如下：可編程邏輯控制器是專為在工業(yè)環(huán)境下應(yīng)用而設(shè)計(jì)的一種數(shù)字運(yùn)算操作的電子 裝置，是帶有存儲(chǔ)器、可以編制程序的控制器。它能夠存儲(chǔ)和執(zhí)行命令，進(jìn)行邏輯運(yùn) 算、順序控制、定時(shí)
11、、計(jì)數(shù)和算術(shù)運(yùn)算等操作，并通過數(shù)字式和模擬式的輸入輸出， 控制各種類型的機(jī)械或生產(chǎn)過程。可編程控制器及其有關(guān)的外圍設(shè)備， 都應(yīng)按易于工 業(yè)控制系統(tǒng)形成一個(gè)整體、易于擴(kuò)展其功能的原則設(shè)計(jì)。2.2 PLC的基本組成目前，可編程控制器的產(chǎn)品很多，不同的廠家生產(chǎn)的 PLC以及同一家生產(chǎn)的不同型號(hào)的PLC其結(jié)構(gòu)個(gè)不相同，但就其工作原理而言，是大致相同的。它們都是以 微處理器為核心的結(jié)構(gòu)，其功能的實(shí)現(xiàn)不僅基于硬件的作用，而更靠軟件的支持。PLC的主機(jī)由微處理器（CPU）、存儲(chǔ)器（EPROM、ROM ）、輸入/輸出模塊、用戶程序存儲(chǔ)器電源系統(tǒng)程序存儲(chǔ)器外設(shè)I/O 接口、通信接口及電源組成輸 入 電 路圖2.
12、1 PLC的組成2.3 PLC 的基本工作原理PLC 是一種存儲(chǔ)程序的控制器。用戶根據(jù)某一對象的具體控制要求，編好程序后，編程器將程序鍵入 PLC 的用戶存儲(chǔ)器中存儲(chǔ)。 PLC 的控制功能就是運(yùn)用用戶 程序來實(shí)現(xiàn)的。PLC 運(yùn)行程序的方式與微型機(jī)算計(jì)相比有較大的不同， 微型計(jì)算機(jī)運(yùn)行程序時(shí)，一旦執(zhí)行到END 指令，程序運(yùn)行結(jié)束。而PLC 從 0000 存儲(chǔ)地址所存放的第一條擁護(hù)指令開始， 在無中斷或跳轉(zhuǎn)的情況下， 按存儲(chǔ)地址好遞增的方向順序執(zhí)行擁護(hù)程序，直到END 指令結(jié)束。然后再從頭開始，并周而復(fù)始的重復(fù)，直至到停機(jī)或運(yùn)行（ RUN ）切換到停止（ STOP ） 工作狀態(tài)。我們把PLC 這種
13、執(zhí)行程序的方式成為掃描工作方式。每掃描完一次程序就構(gòu)成一個(gè)掃描周期。2.4 PLC 的特點(diǎn)PLC 是綜合繼電器接觸器控制的優(yōu)點(diǎn)及計(jì)算機(jī)靈活、方便的特點(diǎn)而設(shè)計(jì)制造和發(fā)展的,這就使PLC 具有許多其他控制器所無法相比的優(yōu)點(diǎn)。（ 1 ）可靠性高，抗干擾能力強(qiáng)。（ 2 ）通用性強(qiáng)，使用方便。（ 3 ）采用模塊化結(jié)構(gòu)，使系統(tǒng)組合靈活方便。（ 4 ）編程語言簡單、易學(xué)，便于掌握。（ 5 ）系統(tǒng)設(shè)計(jì)周期短。（ 6 ）對生產(chǎn)工藝改變適應(yīng)性強(qiáng)。（ 7 ）安裝簡單、調(diào)試方便、維護(hù)工作量小。（ 8 ）體積小、重量輕、功耗低。2.5 PLC 的應(yīng)用與前景為了適應(yīng)市場的各方面的需求,各生產(chǎn)廠家對PLC 不斷進(jìn)行改進(jìn),推
14、出功能更加強(qiáng)大、結(jié)果更加完美的新產(chǎn)品。這些新產(chǎn)品總體來說，朝兩個(gè)方向發(fā)展：一個(gè)向超小型、專用化和低價(jià)格的方向發(fā)展，以進(jìn)行單機(jī)控制；另一個(gè)是向大型化、高速化、多功能化和分布式全自動(dòng)網(wǎng)絡(luò)化方向發(fā)展， 以適應(yīng)現(xiàn)代化的大型工廠、 企業(yè)自動(dòng)化的需要。3系統(tǒng)設(shè)計(jì)3.1硬件設(shè)計(jì)輸入控制X0 ,輸出端有東西、南北方向紅綠黃燈和東西、南北方向左轉(zhuǎn)彎紅綠燈共十個(gè)輸出點(diǎn)，所以選用日本三菱公司生產(chǎn)的FX2N系列，I/O 分配如下表:表3.1 I/O分配表輸入交通燈控制開關(guān)X0輸 出東路口直行左拐紅燈Y0東路口直行左拐綠燈Y1東路口直行左拐黃燈Y2西路口直行左拐紅燈Y3西路口直行左拐綠燈Y4西路口直行左拐黃燈Y5南路口
15、直行左拐紅燈Y6南路口直行左拐綠燈Y7南路口直行左拐黃燈Y10北路口直行左拐紅燈Y11北路口直行左拐綠燈Y12北路口直行左拐黃燈Y13東西人行道紅燈Y14東西人行道綠燈Y15南北人行道紅燈Y16南北人行道綠燈Y17所有路口右轉(zhuǎn)綠燈Y20數(shù)碼管顯示Y21-Y27100msT0 T2 T4 T6 T83S100msT1 T3 T 5 T79s3.2 PLC接線硬件電路圖連接：如圖3.1所示圖3.1硬件電路圖連接圖3.2系統(tǒng)順序功能圖3.3系統(tǒng)程序分析(1)啟動(dòng)電源M8002接通 所有繼電器復(fù)位，然后啟動(dòng) M200，逐步觸發(fā)后面指 令。啟動(dòng)程序:勖m t!llE-910(2)以轉(zhuǎn)換為中心的順序程序設(shè)
16、計(jì)逐步觸發(fā)指令，如下:UK3眼精HS必？HZI-6Mill?必勺!131MEH(3)東路口紅燈程序觸發(fā):EVOOEK05TkML 05Tl-EttO?TkEttOSE409(4)西路口紅燈程序觸發(fā):H5士TkTkMtOtH0S(5)南路口紅燈程序觸發(fā):monIIII陰上)1E9W(6)北路口紅燈程序觸發(fā)：YQ11 )vstiamT卜-II-ttD5MIC?(7)人行道紅綠燈觸發(fā)程序:MIOSMIC7HIQIT卜*9mot-l-Tk( 01E (Y01& 。14 J(m? 1(8)程序啟動(dòng)后開始定時(shí)以及數(shù)碼管倒計(jì)時(shí)顯示程序:(9)東路口亮綠燈以及倒計(jì)時(shí)顯示程序:(10)東路口亮黃燈以及倒計(jì)時(shí)顯示
17、程序:以及西路口、南路口、北路口程序均與上同理 系統(tǒng)整體梯形圖件附錄。結(jié)束語在此次課程設(shè)計(jì)中， 我們將課本理論知識(shí)與實(shí)際應(yīng)用聯(lián)系起來。 按照書本上的知識(shí)和王老師講授的方法， 首先和同學(xué)一起分析研究此次課程設(shè)計(jì)任務(wù)和要求， 然后按照分析的結(jié)果進(jìn)行實(shí)際連接電路和編寫程序操作， 檢測和校正， 再進(jìn)一步完善電路和程序。 在其中遇到一些不解和疑惑的地方， 還有出現(xiàn)的一些未知問題， 我們都認(rèn)真分析討論， 然后對討論出的結(jié)果進(jìn)行實(shí)際檢測校正， 對一些疑難問題我們也認(rèn)真向王老師詢問請教，和王老師一起探討解決。通過此次電路和程序設(shè)計(jì)， 我們加深了對課本知識(shí)的認(rèn)識(shí)理解， 對電路設(shè)計(jì)方法和實(shí)際電路連接也有了一定的初步認(rèn)識(shí)。也對PLC 應(yīng)用技術(shù)有了更深的認(rèn)識(shí)。感謝王老師的細(xì)心教導(dǎo)，感謝團(tuán)隊(duì)的積極合作，團(tuán)隊(duì)的力量是無限的。參考文獻(xiàn)1 孫平主編可編程控制器原理及應(yīng)用. 2002.5. 2002.5.2000.4.2 王永華主編現(xiàn)代電氣及可編程控制技術(shù)北京航空航天大學(xué)3 胡學(xué)林主編可編程控制器應(yīng)用技術(shù).高等教育出版社4 張運(yùn)波. 工廠電氣控制技術(shù). 2001.5 田瑞庭. 可編程控制器應(yīng)用技術(shù)1994.6 曲非非 . PLC 應(yīng)用技術(shù) 200 例 2003.系統(tǒng)梯形圖附錄陽trn:網(wǎng)m：頓郵:C惻6-1一一加4仁H?(03m 制
PLC課程設(shè)計(jì) 交通信號(hào)燈PLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)
