毕业设计：交通灯的PLC控制设计.doc

职业技术学院 毕 业 设 计 题目 交通灯的PLC控制设计 系别 专业 班级 姓名 学号 指导教师 日期 设计任务书 设计题目： 交通灯的PLC控制设计 设计要求： 表1 交通灯运行规律表 东西方向 南北方向 ← ↑ → 时间 ← ↑ → 时间 绿灯 红灯 红灯 15s 红灯 红灯 红灯 55s 黄灯 红灯 红灯 4s 红灯 绿灯 红灯 32s 红灯 黄灯 黄灯 4s 红灯 红灯 红灯 39s 绿灯 红灯 红灯 15s 黄灯 红灯 红灯 4s 红灯 绿灯 绿灯 18s 红灯 黄灯 黄灯 2s 在本设计中有开始按钮和停止按钮2个输入端口，共有4个七段数码管和18个指示灯，指示灯的具体亮、熄如上表1，在东西方向和南北方向各设一组数码管显示器，按倒计时的方式显示通行和停止时间。 设计进度要求： 第一周：搜集设计资料。 第二周：观察交通灯的运行规律。 第三周：进行硬件设计。 第四周：进行软件设计。 第五周：整理资料。 第六、七周：修改整理设计报告。 第八周：毕业答辩。 指导教师（签名）： 摘 要 PLC可编程序控制器是以微处理器为基础，综合了计算机技术、自动控制技术和通讯技术发展而来的一种新型工业控制装置。它具有结构简单、编程方便、可靠性高等优点，已广泛用于工业过程和位置的自动控制中。据统计，可编程控制器是工业自动化装置中应用最多的一种设备。专家认为，可编程控制器将成为今后工业控制的主要手段和重要的基础设备之一，PLC、机器人、CAD/CAM将成为工业生产的三大支柱。由于PLC具有对使用环境适应性强的特性，同时其内部定时器资源十分丰富，可对目前普遍使用的“渐进式”信号灯进行精确控制，特别对多岔路口的控制可方便地实现。因此现在越来越多地将PLC应用于交通灯系统中。同时，PLC本身还具有通讯联网功能，将同一条道路上的信号灯组成一局域网进行统一调度管理，可缩短车辆通行等候时间，实现科学化管理。 本设计是以PLC控制为核心的交通灯，选用西门子S7-200系列CPU226型主机，5个EM222 （DO8×直流24V）型数字量扩展模块，并利用定时、计数器作定时计数用，LED七段数码管作为计时显示用。利用CPU226的2个输入点作为启动按钮和停止按钮，16个输出点和一个EM222扩展模块的输出点作为东西方向和南北方向的左转、右转、直行的红、黄、绿灯。并利用4个EM222的28个输出点分别作为东西方向和南北方向的数码管个、十位显示输出。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，交通灯，倒计数，显示 目 录 摘 要 II 1 PLC的概述 1 1.1 PLC的发展历程 1 1.2 PLC的构成 2 1.3 PLC的特点 2 1.4 PLC的功能 3 1.5 PLC的工作原理 3 2 硬件设计 5 2.1 硬件设计步骤 5 2.2 主机CPU及扩展模块选择 5 2.3 I/O端口分配 6 2.4硬件设计框图 7 2.5 接线图 8 3 软件设计 9 3.1 PLC编程软件的基本思路 9 3.2 梯形图 10 4 系统调试 23 4.1 硬件调试 23 4.2 软件调试 23 5 结　论 24 致　　谢 25 参考文献 26 1 PLC的概述 1.1 PLC的发展历程 虽然PLC 问世时间不长，但是随着微处理器的出现，大规模、超大规模集成电路技术的迅速发展和数据通讯技术的不断进步，PLC也迅速发展，其发展过程大致可分三个阶段：一、早期的PLC（60 年代末—70 年代中期）早期的PLC一般称为可编程逻辑控制器。这时的PLC多少有点继电器控制装置的替代物的含义，其主要功能只是执行原先由继电器完成的顺序控制、定时等。它在硬件上以准计算机的形式出现，在I/O接口电路上作了改进以适应工业控制现场的要求。装置中的器件主要采用分立元件和中小规模集成电路，存储器采用磁芯存储器。另外还采取了一些措施，以提高其抗干扰的能力。在软件编程上，采用广大电气工程技术人员所熟悉的继电器控制线路的方式—梯形图。因此，早期的PLC 的性能要优于继电器控制装置，其优点包括简单易懂，便于安装体积小能耗低有故障指能重复使用等。其中PLC 特有的编程语言—梯形图一直沿用至今。二、中期的PLC（70 年代中期—80 年代中后期）在