plc課程設(shè)計(jì)-十字路空交通燈控制(帶倒計(jì)時(shí)顯示)中稿

1、電氣可編程控制原理與應(yīng)用課 程 設(shè) 計(jì) 說 明 書專 業(yè):電氣工程及其自動(dòng)化題 目:十字路口交通燈控制（帶倒計(jì)時(shí)顯示）指導(dǎo)教師:組長姓名：學(xué)號組員姓名：學(xué)號組員姓名：學(xué)號組員姓名：學(xué)號12015 年 7月 10 日目錄1 引言1 2 系統(tǒng)總體方案設(shè)計(jì)2 2.1 系統(tǒng)硬件配置及組成原理2 2.2 系統(tǒng)變量定義及分配表22.3 系統(tǒng)接線圖設(shè)計(jì)33 控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)43.1 控制程序流程圖設(shè)計(jì) 43.2 控制程序時(shí)序圖設(shè)計(jì)53.3 控制程序設(shè)計(jì)思路53.4 梯形圖的設(shè)計(jì)74 系統(tǒng)調(diào)試及結(jié)果分析84.1 系統(tǒng)調(diào)試及解決的問題84.2 結(jié)果分析5結(jié)束語參考文獻(xiàn)附錄：帶功能注釋的源程序引言當(dāng)今時(shí)代是一個(gè)自動(dòng)化

2、時(shí)代，交通燈控制等很多行業(yè)的設(shè)備都與計(jì)算機(jī)密切相關(guān)。因此，一個(gè)好的交通燈控制系統(tǒng)，將給道路擁擠、違章控制等方面給予技術(shù)革新。隨著大規(guī)模集成電路及計(jì)算機(jī)技術(shù)的迅速發(fā)展，以及人工智能在控制技術(shù)方面的廣泛運(yùn)用，智能設(shè)備有了很大的發(fā)展，是現(xiàn)代科技發(fā)展的主流方向。在世界范圍內(nèi)，一個(gè)以微電子技術(shù)，計(jì)算機(jī)和通信技術(shù)為先導(dǎo)的，以信息技術(shù)和信息產(chǎn)業(yè)為中心的信息革命方興未艾。本文主要從PLC的應(yīng)用上來實(shí)現(xiàn)十字路口交通燈智能化的管理，用以控制過往車輛的正常運(yùn)作。本文將利用PLC來設(shè)計(jì)一個(gè)帶倒計(jì)時(shí)顯示的十字路口交通燈。本次課設(shè)將要實(shí)現(xiàn)的目標(biāo)是：信號燈受一個(gè)啟動(dòng)開關(guān)控制，當(dāng)啟動(dòng)開關(guān)接通時(shí)，信號燈系統(tǒng)開始工作，且先南北紅

3、燈亮，東西綠燈亮，東西和南北的LED數(shù)碼管由25秒開始倒計(jì)時(shí)，當(dāng)啟動(dòng)開關(guān)斷開時(shí)，所有信號燈都熄滅，LED管復(fù)位顯示25。 本次課設(shè)將控制要求：（1）南北紅燈亮維持25秒，在南北紅燈亮的同時(shí)東西綠燈也亮，并維持20秒；東西和南北的LED管也開始有25秒開始倒計(jì)時(shí)，到20秒時(shí)，東西綠燈閃亮，閃亮3秒后熄滅。在東西綠燈熄滅時(shí)，東西黃燈亮，并維持2秒。到2秒時(shí)，東西黃燈熄滅，東西紅燈亮，同時(shí)，南北紅燈熄滅，綠燈亮，東西和南北的LED數(shù)碼管又由25秒開始倒計(jì)時(shí)（）。東西方向交通燈狀態(tài)紅燈亮25S綠燈亮20S綠燈閃3S黃燈亮2S南北方向交通燈狀態(tài)綠燈亮20S綠燈閃3S黃燈亮2S紅燈亮25S圖1.1 交通燈

4、的時(shí)間控制（2）東西紅燈亮維持25秒。南北綠燈亮維持20秒，然后閃亮3秒后熄滅。同時(shí)南北黃燈亮，維持2秒后熄滅，這時(shí)南北紅燈亮，東西綠燈亮。（3）依照上述時(shí)序，周而復(fù)始。2系統(tǒng)總體方案設(shè)計(jì)2.1 系統(tǒng)硬件配置及原理圖設(shè)計(jì)圖21 系統(tǒng)硬件配置及原理圖2.2 系統(tǒng)變量定義及分配表用PLC設(shè)計(jì)有倒計(jì)時(shí)顯示的十字路口交通燈顯示，現(xiàn)用X4這一個(gè)按鈕實(shí)現(xiàn)整個(gè)程序的啟動(dòng)功能。按下X4后，東西紅燈亮，南北綠燈亮，同時(shí)數(shù)碼管顯示25秒開始的倒計(jì)時(shí)。25秒計(jì)時(shí)結(jié)束后，東西綠燈亮，南北紅燈亮，數(shù)碼管重新開始25秒倒計(jì)時(shí)。以此循環(huán)工作。功能符號I/O啟動(dòng)按鈕SB1X4東西向綠燈L0Y4東西向黃燈L1Y5東西向紅燈L2

5、Y27南北向綠燈L3Y6南北向黃燈L4Y7南北向紅燈L5Y17個(gè)位數(shù)碼管D1、D3Y20Y27十位數(shù)碼管D2、D4Y10Y17數(shù)碼管綠色D5Y0數(shù)碼管紅色D6Y1圖22I/O分配表圖23系統(tǒng)接線圖設(shè)計(jì)3控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)3.1 控制程序流程圖設(shè)計(jì) 圖31控制程序流程圖 3.2 控制程序時(shí)序圖設(shè)計(jì)圖32控制程序時(shí)序圖3.3 控制程序設(shè)計(jì)思路隨著城市和經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，交通信號燈發(fā)揮的作用越來越大，正因?yàn)橛辛私煌ㄐ盘枱簦攀管嚵?、人流有了?guī)范，同時(shí)，減少了交通事故發(fā)生的概率。然而，交通信號燈不合理使用或設(shè)置，也會(huì)影響交通的順暢。交通信號燈由紅燈、綠燈、黃燈組成。紅燈表示禁止通行，綠燈表示準(zhǔn)許通行，黃燈表示警示

6、。交通信號燈分為機(jī)動(dòng)車信號燈、非機(jī)動(dòng)車信號燈、人行橫道信號燈、車道信號燈、方向指示信號燈、閃光警告信號燈、道路與鐵路平面交叉道口信號燈。交通信號燈用于道路平面交叉路口，通過對車輛、行人發(fā)出行進(jìn)或停止的指令，使各同時(shí)到達(dá)的人、車交通流盡可能減少相互干擾，從而提高路口的通行能力，保障路口暢通和安全。十字路口交通信號燈現(xiàn)場示意圖如圖3-3所示，南北和東西每個(gè)方向各有紅、綠、黃三種信號燈，為確保交通安全，要求如下。正常控制時(shí)： 當(dāng)東西方向允許通行（綠燈）時(shí)，南北方向應(yīng)禁止通行（紅燈）；同樣，當(dāng)南北方向允許通行（綠燈）時(shí)，東西方向應(yīng)禁止通行（紅燈）。在綠燈信號要切換為紅燈信號之前，為提醒司機(jī)提前減速并剎

7、車，應(yīng)有明顯的提示信號：綠燈閃爍同時(shí)黃燈亮。信號燈控制系統(tǒng)啟動(dòng)后應(yīng)能自動(dòng)循環(huán)動(dòng)作。圖33十字路口交通信號燈現(xiàn)場示意圖3.4 梯形圖的設(shè)計(jì)（梯形圖一：倒計(jì)時(shí)數(shù)碼管顯示）（梯形圖二：設(shè)定定時(shí)時(shí)間25S、23S、20S）（梯形圖三：控制南北紅燈、東西黃燈）（梯形圖四：控制東西紅燈、南北黃燈）（梯形圖五：控制控制南北、東西綠燈） 圖34交通燈控制梯形圖4 系統(tǒng)調(diào)試及結(jié)果分析4.1 系統(tǒng)調(diào)試及解決的問題按照圖3-的梯形圖輸入程序，但是，一開始的顯示并沒有預(yù)期的效果。要么定時(shí)器無法執(zhí)行，要么設(shè)計(jì)梯形圖出錯(cuò)。調(diào)試圖如下。圖 紅綠燈系統(tǒng)調(diào)試圖4.2 結(jié)果分析通過大家的認(rèn)真檢查還有探討，發(fā)現(xiàn)我們的設(shè)計(jì)思路和想法

8、沒有出錯(cuò)，但是不能按指令顯示。因此，我們注意到問題出在了連線，程序輸入上。經(jīng)過更正，我們實(shí)現(xiàn)了目標(biāo)要求。5 結(jié)束語經(jīng)歷此次課設(shè)使我懂得了理論與實(shí)際相結(jié)合是很重要的，惟有理論知識是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，只有把所學(xué)的理論知識與實(shí)踐相結(jié)合起來，從理論中得出結(jié)論，才能真正為社會(huì)服務(wù)，從而提高自己的實(shí)際動(dòng)手能力和獨(dú)立思考的能力。此次課程設(shè)計(jì)也提高了我們查閱資料和完成方案的能力。剛接手題目，我們很茫然，不知何從入手，而且準(zhǔn)備工作也不足。只得耐心地查閱各種相關(guān)資料，分析題目的側(cè)重點(diǎn)，結(jié)合我們團(tuán)隊(duì)特點(diǎn)，從而選定了十字路口帶倒計(jì)時(shí)顯示的交通信號燈控制。在初步方案的構(gòu)思中，慎重考慮設(shè)計(jì)方法，推敲過后才有定策。仔細(xì)閱讀搜集的

9、資料，避免不利因素后。這一過程，我們團(tuán)隊(duì)的分工合作得到很大考驗(yàn)。此次課程設(shè)計(jì)讓我們明白了團(tuán)隊(duì)合作的重要性。個(gè)人的能力、精力總是有限的，專注的領(lǐng)域也是不同的，這時(shí)分工合作顯得尤其重要。合理的工作分配，讓隊(duì)員們充分發(fā)揮專長，縮短了完成題目的時(shí)間，加深了查閱資料的深度，提高了完成作品的效率。當(dāng)然，這些也離不開設(shè)計(jì)方案的集思廣益。而在完成作品的過程中，也加深了隊(duì)員間的了解。友誼的氛圍中，也使工作輕松起來?？傊瑘F(tuán)隊(duì)合作不是口上說說而已，真正體驗(yàn)后才知那是何等高效的境界。此次課程設(shè)計(jì)讓我們的知識從理論上升到了應(yīng)用層次。書本上我們學(xué)到了很多，但是卻有點(diǎn)一知半解，而只有自己親自體驗(yàn)過后才能明白透徹，真正掌握

10、。我們回顧過去的知識，才猛然發(fā)現(xiàn)理論與實(shí)際是如此的不同。很多知識在用中不得不考慮實(shí)際條件，在這一過程也加深了我們對原有知識的了解。所以，這是對我們知識的鞏固，也使我們溫故而知新。參考文獻(xiàn)1 王阿根. 電氣可編程控制原理與應(yīng)用（第三版）. 北京.清華大學(xué)出版社2廖常初主編.PLC編程及應(yīng)用（第3版）. 機(jī)械工業(yè)出版社附錄：帶功能注釋的指令表0定義開關(guān)為作為常開接點(diǎn)1并聯(lián)中間繼電器M02使用結(jié)果以二進(jìn)制的形式存入為首地址的單元中9將中二進(jìn)制轉(zhuǎn)化為存入為首地址的單元中14將個(gè)位數(shù)經(jīng)七段譯碼指令到譯到數(shù)碼管顯示19將十位數(shù)經(jīng)七段譯碼指令到譯到數(shù)碼管顯示24輸出中間繼電器M0作為常閉控制25定義的常閉接點(diǎn)作為復(fù)位開關(guān)串聯(lián)常閉定時(shí)器作為自動(dòng)循環(huán)功能指令使產(chǎn)生交替輸出使用定時(shí)器定時(shí)使用定時(shí)器定時(shí)使用定時(shí)器定時(shí)使用常開對