交通信号灯PLC控制系统设计方案.doc

信息与电气工程学院 课程设计说明书 （2010/2011学年第一学期） 课程名称 ： 可编程控制器应用 题 目 ：交通信号灯PLC控制系统设计 专业班级 ：电气工程及其自动化0706班 学生姓名 ： 学 号： 指导教师 ： 设计周数 ： 两 周 设计成绩 ： 2011 年 1月 14日 目录 一、课程设计的要求 …………………………………………………………2 1、1课程设计目的及意义 ……………………………………………… 2 1、2课程设计的主要任务…………………………………………………2 1、3课程设计的技术要求…………………………………………………3 1、4课程设计的控制规律 …………………………………………… 3 二、课程设计的内容 ……………………………………………………… 4 2、1 控制对象 ………………………………………………………………4 2、2硬件选择 ……………………………………………………………… 5 2、3编制I/O地址分配表 ……………………………………………… 6 2、4控制系统的电路接图………………………………………………… 6 三、交通信号灯程序流程图 ………………………………………………7 四、交通信号灯时序图 ………………………………………………………8 五、程序梯形图 …………………………………………………………………8 六、参考文献 …………………………………………………………………12 七、心得体会 …………………………………………………………………12 八、成绩评语 …………………………………………………………………13 课程设计的要求 1、1 课程设计目的及意义 可编程序控制器，英文全称Programmable Controller,简称PLC。它是一个以微处理器为核心的数字运算操作电子系统装置，转为在工业现场应用而设计，采用可编程序的存储器，用以在其内部存储执行逻辑运算、顺序控制、定时/计数和算术运算等操作指令，并通过数字式或模拟式的输入/输出接口，控制各种类型的机械或生产过程。PLC式微机技术与传统的继电接触控制技术相结合的产物，它克服了继电接触控制系统中的机械触点接线复杂、可靠性低、功耗高、通用性和灵活性差等缺点，充分利用了微处理器的优点，有照顾到了现场电气操作维修人员的技能与习惯，特别是PLC的程序编制，不需要专门的计算机编程语言知识，而是采用了一套以继电器梯形图为基础的简单指令形式，使用户程序编制形象、直观、方便易学，调试和简易的用户程序编制工作，就灵活方便地将PLC应用于生产实践之中。 1、2课程设计的主要任务 （1）了解某交通信号灯控制的步骤和要求。 （2）绘制交通信号灯控制系统的电路原理图，编制I/O地址分配表。 （3）编制PLC的程序，并利用实验室设备进行调试，要求能在现有设备上演示控制过程。 （4）撰写课程设计说明书。说明书要阐明各路输入输出信号的名称、作用、信号处理电路或驱动电路的设计，写明设计过程的分析、计算、比较和选择，画出程序流程图，并附上源程序。 1、3课程设计的技术要求 某十字路口东西方向和南北方向各装有直行(包括右转弯)控制红、黄、绿交通信号灯和左转弯控制红、绿交通信号灯,另外还有倒计时显示器。显示器用于显示相应方向直行控制当前点亮的信号灯还要持续的时间(剩余时间),由另外的单片机系统构成。PLC通过串口以自由口方式输出八位二进制数据,最高位为0表示东西方向数据,1表示南北方向数据,单位为秒。系统中有两个控制开关：东西方向控制开关SEW和南北方向控制开关SSN。SEW接通SSN关断则东西方向绿灯全亮南北红灯全亮,其他灯全。接通则南北方向绿灯全亮,东西方向红灯全亮,其他灯全灭。SEW和SSN都关断停止工作。SEW和SSN都接通则进入正常控制状态,（其规律控制参考人民路与中华大街交叉路口信号灯) 1、4课程设计的控制规律 （1）、系统启动后，南北红灯全亮35S；与此同时东西直行绿灯亮20S；东西左转弯红灯亮； （2）、东西直行绿灯亮20S后开始闪烁，周期为1S（灭0.5S，亮0.5S），闪亮3S； （3）、东西直行绿灯闪亮3S后变为黄灯亮，维持2S； （4）、东西直行黄灯亮2S后变为红灯亮；同时东西左转弯绿灯亮，维持10S； （5）、东西左转弯绿灯亮10S后变为红灯亮（至此东西方向全是红灯亮，维持40S