用顺序控制指令实现十字路口交通信号灯 PLC控制.docx

学号天津城建大学现代电气控制及PLC应用技术课程设计说明书用顺序控制指令实现十字路口交通信号灯的的PLC控制起止日期：2014年月日至2014年月日学生姓名班级成绩指导教师(签字)控制与机械工程学院2014年月日天津城建大学课程设计任务书2013—2014学年第1学期控制与机械工程学院电气工程及其自动化专业班课程设计名称：现代电气控制及PLC应用技术课程设计设计题目：用顺序控制指令实现十字路口交通信号灯的plc控制完成期限：自2014年月日至2014年月日共周设计依据、要求及主要内容：一、课程设计的目的能够根据功能要求选择PLC的类型及其根据I/O点的要求选择该类PLC的型号。根据所选的PLC的类型，掌握该PLC的编程软件并能够利用该软件绘制设计课题的梯形图。根据I/O点的定义，绘制PLC外部电气接线图。二、课程设计的基本要求要求每位同学独立完成设计任务。设计任务要完成内容的基本要求如下：（1）电气原理图设计：根据设计课题的工艺流程，绘制系统的电气原理图（主电路图）。原理图设计要符合项目的工作原理，。原理图要完整，连线要正确。（2）硬件选型：根据要实现的功能要求，确定PLC的型号和所需I/O点数。所选PLC型号应能满足设计要求，如所选PLC型号I/O点不满足设计需要，则还需进行I/O口扩展模块选型。（3）PLC外部接线图设计：根据设计要求，自行分配I/O点，列I/O分配表；根据I/O点的分配情况，绘制PLC外部电气接线图。（4）软件流程图设计：根据要求，将总体项目分解成若干个子功能模块，每个功能模块完成一个特定的功能。根据总体要求及分解功能模块，确定各功能模块之间的关系，设计出完整的程序流程图。（5）梯形图设计：根据所绘制流程图，利用相应PLC编程软件编写出梯形图。（6）书写设计说明书：课程设计报告要做到层次清晰，论述清楚，图标正确，书写工整。1）电气原理图设计说明：简要说明设计目的，原理图中所使用的器件功能及作用。2）PLC选型和I/O口分配说明：对PLC选型过程进行说明，给出I/O口分配表和PLC外部接线图。3）程序设计说明：对程序设计总体功能进行说明，对各子模块的功能以及各子模块之间的关系作较详细的描述，给出程序流程图，并给出相应的程序清单，选择比较有难度的程序段进行详细说明。三、课程设计控制要求（1）接通交通灯工作开关（X000）后，南北红灯亮60s时间（同时东西绿灯亮55s后闪烁3s停止，而后东西黄灯亮2s停止）停止；（2）南北红灯结束点亮后，东西红灯亮60s时间（同时南北绿灯亮55s后闪烁3s停止，而后南北黄灯亮2s停止）停止；（3）再循环到南北红灯点亮60s时间停止，如此循环；（4）甲指示灯模拟东西向行驶车，乙指示灯模拟南北向行驶车。指导教师（签字）：系（教研室）主任（签字）：批准日期：年月日一、绪论1.1 设计目的与意义随着社会经济的发展，城市交通问题越来越引起人们的关注。人、车、路三者关系的协调，已成为交通管理部门需要解决的重要问题之一。城市交通控制系统是用于城市交通数据监测、交通信号灯控制与交通疏导的计算机综合管理系统，它是现代城市交通监控指挥系统中最重要的组成部分。随着城市机动车量的不断增加，许多大城市如北京、上海、南京等出现了交通超负荷运行的情况，因此，自80年代后期，这些城市纷纷修建城市高速道路，在高速道路建设完成的初期，它们也曾有效地改善了交通状况。然而，随着交通量的快速增长和缺乏对高速道路的系统研究和控制，高速道路没有充分发挥出预期的作用。而城市高速道路在构造上的特点，也决定了城市高速道路的交通状况必然受高速道路与普通道路耦合处交通状况的制约。所以，如何采用合适的控制方法，最大限度利用好耗费巨资修建的城市高速道路，缓解主干道与匝道、城区同周边地区的交通拥堵状况，越来越成为交通运输管理和城市规划部门亟待解决的主要问题。根据交通灯工艺控制要求与特点，我们采用了德国西门子公司S7-200型PLC。西门子PLC有小型化、高速度、高性能等特点，是S7-200系列中最高档次的超小型程序装置。西门子可编程控制器指令丰富，可以接各种输出、输入扩充设备，有丰富的特殊扩展设备，其中的模拟输入设备和通信设备是系统所必需的，能够方便地联网通信。本系统就是应用可编程序控制器(PLC)对十字路口交通控制灯实现控制。1.2 设计要求本次设计任务是用顺序功能指令实现十字路口交通信号灯的plc控制。具体要求如下：（1）接通交通灯工作开关（X000）后，南北红灯亮60s时间（同时东西绿灯亮55s后闪烁3s停止，而后东西黄灯亮2s停止）停止；（2）南北红灯结束点亮后，东西红灯亮60s时间（同时南北绿灯亮55s后闪烁3s停止，而后南北黄灯亮2s停止）停止；（3）再循环到南北红灯点亮60s时间停止，如此循环；（4）甲指示灯模拟东西向行驶车