PLC十字路口交通灯控制.doc

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( 2011级本科)
题目: 十字路口交通灯控制
系(部)院: 物理与机电工程学院
专业: 电气工程及其自动化
作者姓名: 李彤
指导教师: 张静职称: 副教授
完成日期: 2014 年 6 月 30 日
二○一四年六月
课程设计任务书
作者姓名
李彤
学院、专业、年级
物电学院电气工程及其自动化专业11级1班
指导教师姓名、职称
张静副教授
任务下达日期
2014年6月10日
设计题目
十字路口交通灯控制

十子路口交通灯控制

信号灯受启动开关控制。当启动开关接通时,信号灯系统开始工作,先南、北红灯亮,东、西绿灯亮。当启动开关断开时,所有信号灯都熄灭。
(1)南、北绿灯和东、西绿灯不能同时亮,如果同时亮则应关闭信号灯系统,并立刻报警。
(2)南、北红灯亮维持25s,在南、,到20s时,东、西绿灯闪亮,闪亮3s 后熄灭。在东西绿灯熄灭时,,到2s时,东、西黄灯熄灭,东、西红灯亮。同时,南、北红灯熄灭,绿灯亮。
(3)东、西红灯亮维持25s,南、北绿灯亮20s,然后闪亮3s后熄灭,南、北黄灯亮,维持2s后熄灭,南、北红灯亮,东、西绿灯亮。
(4)上述动作循环进行

北

西东



南
交通灯示意图

(1)完成控制系统的硬件设计,主要包括:电气元件的选择、电气原理图设计、可编程控制器输入输出接线图设计及控制面板设计等。
(2)完成控制梯形图的软件设计,主要包括:控制程序流程图设计、梯形图程序设计及仿真调试。
(3)完成课程设计说明书的撰写,主要包括:封面、目录、设计任务书、设计总体思路、硬件设计、软件设计、总结体会、参考文献等。


第一周星期一下达设计任务书,了解控制系统设计相关知识
星期二~星期四查阅文献资料,确定控制系统的总体设计方案,完成控
制系统的硬件设计
星期五至第二周星期二完成控制系统的软件设计及调试
星期三~星期四撰写课程设计说明书




指导教师签字:
目录
第1章设计目的 1
第2章设计任务 1
设计思想 1
总体方案设计 1
整体工作流程 2
十字路口交通灯时序图 3
第3章硬件设计 4
硬件选择 4
PLC的I/O分配表 5
PLC的硬件接线图 5
顺序功能图 6
第4章软件设计 7
十字路口交通信号灯梯形图 7
指令表 11
第5章控制系统仿真 12
第6章设计总结 15
参考文献 16
第1章设计目的
,了解一般电气控制系统的设计过程,设计要求,应完成的工作内容和设计方法。
、达到灵活运用的目的,提高编写调试程序语言的能力。
,增强分析问题和解决问题的能力,了解电气控制和可编程控制技术的应用的前景。
第2章设计任务
设计思想
本文采用顺序控制设计法,该方法是根据功能流程图,以步为核心,从起始步开始一步一步的设计下去,直到完成。此法的关键时画出功能流程图。首先将被控制对象的工作状态按输出当状态的变化分成若干步,并指出工步之间的转化条件和每个工步的控制对象。这种流程图集中了工作的全部信息。
在设计过程中,考虑到安全因素,我们加入报警系统,即出现东西、南北同时绿灯或者同时黄灯或者同时红灯时,报警灯亮,工作人员断开启动按钮,进行维修和调试。
经过分析,十字路口交通灯在工作过程的一个周期过程中,将会出现以下6种状态:
南北红灯亮,东西绿灯持续亮;
南北红灯亮,东西绿灯闪烁;
南北红灯亮,东西黄灯亮;
南北绿灯亮,东西红灯亮;
南北绿灯闪烁,东西红灯亮;
南北黄灯亮,东西红灯亮。
另外,若出现同色灯同时亮的情况,报警灯亮南北、东西方向分别表示南北、东西方向有车辆通行。
总体方案设计
交通信号灯由红灯、绿灯、黄灯组成。红灯表示禁止通行,绿灯表示准许通行,黄灯表示警示。南北和东西每个方向各有红、绿、黄三种信号灯。交通灯控制示意图如图1所示。
图1 交通灯控制示意图
按照交通灯系统控制要求下,结合西门子S7-200系列可编程控制器的特性,选择适合的型号。设计思想分析如下:给一个启动的输入信号,要配合一个按钮,当启动按钮动作,系统工作。南北向红灯亮25s,东西向绿灯也亮,20s后东西向绿灯闪烁3s,然后熄灭同时东西甲灯灭。在绿灯熄灭的同时,东西向黄灯亮2s,然后熄灭。在该灯熄灭的同时,东西向红灯亮