PLC課程設(shè)計(jì)報(bào)告(完整版)

目錄《可編程邏輯控制器》課程設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū) 1摘要 3一題目分析及其硬件設(shè)計(jì) 41.1應(yīng)用背景與需求 41.2交通燈示意圖 41.3PLC選型及I/O分配 41.4外圍接線圖 5二時(shí)序圖 6三梯形圖 63.1順序功能圖 6四工作過(guò)程分析 8五總結(jié) 8參考文獻(xiàn) 8附錄 9《可編程邏輯控制器》課程設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)引言：《可編程邏輯控制器》課程設(shè)計(jì)是該課程的一個(gè)重要教學(xué)環(huán)節(jié)，既有別于畢業(yè)設(shè)計(jì)，又不同于課堂教學(xué)。它需要學(xué)生統(tǒng)籌運(yùn)用所學(xué)基本理論、基本方法對(duì)現(xiàn)實(shí)生活中的實(shí)際系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)和調(diào)試。設(shè)計(jì)題目一：十字路口自助式交通燈的控制本設(shè)計(jì)要求熟練使用OMRON公司的CPM1A系列產(chǎn)品各基本指令和部分應(yīng)用指令，根據(jù)控制要求進(jìn)行PLC梯形圖編程，解決十字路口交通燈控制的問(wèn)題。系統(tǒng)工作過(guò)程說(shuō)明：圖1是一個(gè)十字路口的交通燈模擬示意圖，R、Y、G分別代表紅燈、黃燈、綠燈。紅燈亮表示相應(yīng)方向的車(chē)停止行進(jìn)，綠燈亮表示相應(yīng)方向的車(chē)可以通行，綠燈閃爍、黃燈亮表示短暫的時(shí)間后相應(yīng)方向的車(chē)將改變行進(jìn)狀態(tài)，提醒司機(jī)朋友做好準(zhǔn)備。圖1十字路口的交通燈模擬示意圖如圖1所示，本設(shè)計(jì)具體要求完成以下工作過(guò)程：（1）在只需要縱向行駛的交通系統(tǒng)中，需要考慮人行橫道的控制，這種情況下人行橫道通常用按鈕進(jìn)行啟動(dòng)（2）假設(shè)東西方向是車(chē)行道，南北方向是人行橫道，正常情況下為車(chē)輛行駛，如果有行人要過(guò)交通路口，先要按動(dòng)按鈕，等到綠燈亮?xí)r，方可通過(guò)，此時(shí)東西方向車(chē)道上紅燈，延遲一段時(shí)間后，人行橫道的紅燈亮，車(chē)道上的綠燈亮。（3）按下按鈕后，給車(chē)道上的車(chē)輛5S的反應(yīng)時(shí)間，之后車(chē)道綠燈閃爍5S,熄滅維持35S，綠燈閃爍后車(chē)道黃燈亮起維持5S，到5S時(shí)車(chē)道紅燈亮起，時(shí)間為30S。（4）當(dāng)車(chē)道黃燈熄滅后，人行道紅燈由亮轉(zhuǎn)為熄滅，熄滅持續(xù)30S，同時(shí)綠燈亮起25S，再閃爍5S后熄滅。（5）車(chē)道兩側(cè)有兩個(gè)按鈕，當(dāng)行人按下一側(cè)按鈕時(shí)，在一個(gè)循環(huán)周期內(nèi)行人再按按鈕無(wú)效，一個(gè)循環(huán)周期過(guò)后，若有行人再按下按鈕，交通燈控制重復(fù)。（6）東西綠燈和南北綠燈不能同時(shí)亮，東西紅燈和南北紅燈不能同時(shí)亮，否則則自動(dòng)關(guān)閉系統(tǒng)并發(fā)出報(bào)警信號(hào)。設(shè)計(jì)步驟：（1）對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行需求分析，確定I/O點(diǎn)數(shù)，分配I/O地址；（2）畫(huà)出PLC控制接線圖；（3）繪制PLC梯形圖；（4）簡(jiǎn)述工作過(guò)程。摘要本設(shè)計(jì)是關(guān)于PLC控制系統(tǒng)的一個(gè)在日常生活中的應(yīng)用。隨著時(shí)代的發(fā)展進(jìn)步，交通越來(lái)越發(fā)達(dá)，交通事故給人們帶來(lái)了許多的煩勞，過(guò)馬路成為了行人的一個(gè)頭疼的事?，F(xiàn)代科技成為了不可或缺的一部分，現(xiàn)代理論的控制將帶領(lǐng)著時(shí)代的進(jìn)步。像PLC，單片機(jī)等現(xiàn)在可控制產(chǎn)品的產(chǎn)生，將帶給人們生活中的諸多不便。分析了現(xiàn)代城市交通的控制和管理問(wèn)題的現(xiàn)狀，結(jié)合城鄉(xiāng)交通的實(shí)際情況簡(jiǎn)述了交通燈控制系統(tǒng)的控制原理，本設(shè)計(jì)是用OMRON公司的CPM1A系列PLC維持城市交通十字路口的交通秩序，在每個(gè)方向都有紅、黃、綠三種指示燈，信號(hào)燈受一個(gè)啟動(dòng)開(kāi)關(guān)控制，當(dāng)按下啟動(dòng)按鈕，信號(hào)燈系統(tǒng)開(kāi)始工作，直至按下停止按鈕開(kāi)關(guān)，系統(tǒng)停止工作。本設(shè)計(jì)證實(shí)，采用PLC對(duì)交通指揮信號(hào)燈的自動(dòng)控制是完全可行的。在實(shí)際應(yīng)用中，采用PLC控制城市交通指揮信號(hào)燈，還能容易的隨時(shí)修改控制程序，以改變各信號(hào)燈的工作時(shí)間和工作狀態(tài)，滿(mǎn)足不同交通路況的要求。與繼電器或硬件邏輯電路控制系統(tǒng)相比，PLC控制系統(tǒng)具備更大的靈活性和通用性。通過(guò)對(duì)交通的了解，設(shè)計(jì)適當(dāng)?shù)膽?yīng)用電路，成功完成對(duì)交通燈的控制。希望能給城市的交通帶來(lái)方便，給過(guò)往的行人帶來(lái)幫助。關(guān)鍵詞：PLC；OMRON；交通；信號(hào)燈；自動(dòng)控制一題目分析及其硬件設(shè)計(jì)1.1應(yīng)用背景與需求城市交通指揮系統(tǒng)中的許多設(shè)備也需要實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化控制，PLC在其中的應(yīng)用也越來(lái)越多。交通指揮信號(hào)燈的控制，它用于維持城市交通道路十字路口的交通秩序，在每個(gè)方向都有紅、黃、綠三種指揮燈，信號(hào)燈受一個(gè)啟動(dòng)開(kāi)關(guān)控制，當(dāng)按下啟動(dòng)按鈕，信號(hào)燈系統(tǒng)開(kāi)始工作，直至按下停止按鈕開(kāi)關(guān)，系統(tǒng)停止工作。1.2交通燈示意圖圖1.1就是城市交通指揮信號(hào)燈的一個(gè)簡(jiǎn)單示意圖。設(shè)計(jì)就是為此系統(tǒng)為基礎(chǔ)研究PLC在交通指揮信號(hào)燈自動(dòng)控制中的應(yīng)用問(wèn)題圖1.1交通指揮信號(hào)燈指示圖1.3PLC選型及I/O分配根據(jù)對(duì)交通指揮信號(hào)燈控制系統(tǒng)控制的要求的分析，系統(tǒng)采用自動(dòng)工作方式，其輸入信號(hào)有系統(tǒng)開(kāi)啟；輸出信號(hào)有東西方向、南北方向各兩組指示燈驅(qū)動(dòng)信號(hào)和故障指示燈驅(qū)動(dòng)信號(hào)。由于每一方向的兩組指示燈中，同種顏色的指示燈同時(shí)工作，為節(jié)省輸出點(diǎn)數(shù)，可采用并聯(lián)輸出方法。由此可知，系統(tǒng)所需要的輸入點(diǎn)數(shù)為2，輸出點(diǎn)數(shù)為7，全部是開(kāi)關(guān)量。根據(jù)以上分析，此系統(tǒng)屬于小型單機(jī)控制系統(tǒng)，其中控制器的選型范圍比較寬，可以選用OMRON公司的CPM1A系列PLC。這里選擇CPM1A-20CDR-D型機(jī)作為控制器構(gòu)成交通指揮信號(hào)燈的控制系統(tǒng)。PLC的I/O分配見(jiàn)表1-1。表1-1輸入輸出啟動(dòng)00000南北綠燈01000停止00001南北黃燈01001南北按鈕00002南北紅燈01002東西綠燈01003東西黃燈01004東西紅燈01005報(bào)警器01006TIM0005S定時(shí)器TIM0015S定時(shí)器TIM0025S定時(shí)器TIM00330S定時(shí)器TIM00415S定時(shí)器TIM00525S定時(shí)器TIM0065S定時(shí)器1.4外圍接線圖根據(jù)I/O地址的定義，PLC外部輸入輸出信號(hào)的接線如圖2-2所示。其中，每一個(gè)方向的兩組指示燈中，同種顏色的指示燈并聯(lián)，用PLC的同一個(gè)輸出端口，從而減少了對(duì)PLC輸出點(diǎn)數(shù)目的要求。系統(tǒng)的I/O接線圖圖1-2二時(shí)序圖三梯形圖3.1順序功能圖3.2梯形圖四工作過(guò)程分析（1）在只需要縱向行駛的交通系統(tǒng)中，需要考慮人行橫道的控制，這種情況下人行橫道通常用按鈕進(jìn)行啟動(dòng)。（2）假設(shè)東西方向是車(chē)行道，南北方向是人行橫道，正常情況下為車(chē)輛行駛，如果有行人要過(guò)交通路口，先要按動(dòng)按鈕，等到綠燈亮?xí)r，方可通過(guò)，此時(shí)東西方向車(chē)道上紅燈，延遲一段時(shí)間后，人行橫道的紅燈亮，車(chē)道上的綠燈亮。（3）按下按鈕后，給車(chē)道上的車(chē)輛5S的反應(yīng)時(shí)間，之后車(chē)道綠燈閃爍5S,熄滅維持35S，綠燈閃爍后車(chē)道黃燈亮起維持5S，到5S時(shí)車(chē)道紅燈亮起，時(shí)間為30S。（4）當(dāng)車(chē)道黃燈熄滅后，人行道紅燈由亮轉(zhuǎn)為熄滅，熄滅持續(xù)30S，同時(shí)綠燈亮起25S，再閃爍5S后熄滅。（5）車(chē)道兩側(cè)有兩個(gè)按鈕，當(dāng)行人按下一側(cè)按鈕時(shí)，在一個(gè)循環(huán)周期內(nèi)行人再按按鈕無(wú)效，一個(gè)循環(huán)周期過(guò)后，若有行人再按下按鈕，交通燈控制重復(fù)。（6）東西綠燈和南北綠燈不能同時(shí)亮，東西紅燈和南北紅燈不能同時(shí)亮，否則則自動(dòng)關(guān)閉系統(tǒng)并發(fā)出報(bào)警信號(hào)。五總結(jié)課程設(shè)計(jì)是我們專(zhuān)業(yè)課程知識(shí)綜合應(yīng)用的實(shí)踐訓(xùn)練，著是我們邁向社會(huì)，從事職業(yè)工作前一個(gè)必不少的過(guò)程．”千里之行始于足下”，通過(guò)這次課程設(shè)計(jì)，我深深體會(huì)到這句千古名言的真正含義。通過(guò)這次模具設(shè)計(jì)，本人在多方面都有所提高。通過(guò)這次課程設(shè)計(jì)，綜合運(yùn)用本專(zhuān)業(yè)所學(xué)課程的理論知識(shí)進(jìn)行一次十字路口自助式交通燈系統(tǒng)設(shè)計(jì)工作的實(shí)際訓(xùn)練從而培養(yǎng)和提高學(xué)生獨(dú)立工作能力，鞏固與擴(kuò)充了PLC設(shè)計(jì)等課程所學(xué)的內(nèi)容，掌握PLC設(shè)計(jì)的方法和步驟，掌握PLC設(shè)計(jì)的基本的控制理論，怎樣確定設(shè)計(jì)方案，提高了理論知識(shí)，繪圖能力，熟悉了規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)，獨(dú)立思考的能力也有了提高。在這次設(shè)計(jì)過(guò)程中，發(fā)現(xiàn)自己平時(shí)學(xué)習(xí)的不足和薄弱環(huán)節(jié)，從而加以彌補(bǔ)。其中也少不了老師精心指導(dǎo)。由于本人知識(shí)的局限性，設(shè)計(jì)中難免有所不足，希望老師提出和指導(dǎo)參考文獻(xiàn)徐世許等.可編程序控制器——原理、應(yīng)用、網(wǎng)絡(luò).中國(guó)科技大學(xué)出版社.2007.1互聯(lián)網(wǎng)附錄語(yǔ)句表LD00000OR20100ANDNOT00001OUT20100LD25315LD20005ANDTIM003ORLDLD20008ANDTIM006ORLDOR20000ANDNOT20001ANDNOT01006OUT20000LD20000AND20100OR20001ANDNOT20002ANDNOT20006OUT20001LD20001AND00002OR20002ANDNOT20003OUT20002TIM000#0050LD20002ANDTIM000OR20003ANDNOT20004OUT20003TIM001#0050LD20003ANDTIM001OR20004ANDNOT20005OUT20004TIM002#0050LD20004ANDTIM002OR20005ANDNOT20000OUT20005TIM003#0300LD20001AND00002OR20006ANDNOT20007OUT20006TIM004#0150LD20006ANDTIM004OR20007ANDNOT20008OUT20007TIM005#0250LD20007ANDTIM005OR20008ANDNOT20000OUT20008TIM00