PLC技能培训交通灯设计任务书题目完整.docx
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PLC技能培训交通灯设计任务书题目完整
PLC技能培训交通灯设计任务书题目完整
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华南理工大学广州学院
课程设计任务书
题目：
十字路口交通信号灯的PLC控制程序设计
课程：
PLC技能培训课程设计
专业：
自动化
班级：
2021级
姓名：
学号：
第一部分
任
务
书
《PLC技能培训》课程设计任务书
一、课题名称
十字路口交通信号灯的PLC控制程序设计
二、课程设计目的
编程序控制器（PLC）于20世纪60年代在美国诞生，在我国的发展与应用已有30多年的历史，现在它已经广泛应用于国民经济的各个工业生产领域，成为提高工业装备电气自动化水平的重要设备和强大支柱。
因此，PLC技术已成为电气自动化专业技能型人才必不可少的重要技能,《PLC技能培训》课程是《电气设备与PLC》课程实践教学环节，通过实践，可以帮助学生加深对理论知识消化吸收，提高PLC编程技能。
三、课程设计内容
采用三菱FX2N型号PLC完成十字路口交通信号灯的控制程序设计
四、课程设计控制要求
信号灯受一个启动开关控制，当启动开关接通时，信号灯系统开始工作，且先南北红灯亮，东西绿灯亮。
当启动开关断开时，所有信号灯都熄灭。
南北红灯亮维持25秒，在南北红灯亮的同时东西绿灯也亮，并维持20秒。
到20秒时，东西绿灯闪亮，闪亮3秒后熄灭。
在东西绿灯熄灭时，东西黄灯亮，并维持2秒。
到2秒时，东西黄灯熄灭，东西红灯亮，同时，南北红灯熄灭，绿灯亮。
东西红灯亮维持30秒。
南北绿灯亮维持25秒，然后闪亮3秒后熄灭。
同时南北黄灯亮，维持2秒后熄灭，这时南北红灯亮，东西绿灯亮，周而复始。
五、应完成项目
1、画出交通信号灯时序状态示意图
2、画出交通灯的控制流程图
3、完成可编程控制器I/O端口分配和外部接线图
4、完成十字路口交通信号灯PLC控制梯形图编程
5、将十字路口交通信号灯PLC控制梯形图转换为指令表
六、课程设计报告内容：
1、设计完成后应缴交设计报告一分，包括上述设计基本内容、编程、结论及心得体会。
2、思考：
若将南北向红灯亮的时间改为30S（即增加东西向绿灯亮时间，绿灯闪烁和黄灯亮时间不变），PLC控制程序该做何调整？
画出PLC梯形图。
七、设计完成期限：
本设计任务书于2011年12月20日发出，2012年1月10日上交设计报告。
附件（供参考）
第二章交通信号控制系统实况
2.1十字路口交通灯控制实际情况描述
十字路口交通灯控制实验面板图：
实验面板图中，甲模拟东西向车辆行驶状况；乙模拟南北向车辆行驶状况。
东西南北四组红绿黄三色发光二极管模拟十字路口的交通灯
控制任务要求
信号灯受一个启动开关控制，当启动开关接通时，信号灯系统开始工作，且先南北红灯亮，东西绿灯亮。
当启动开关断开时，所有信号灯都熄灭。
南北红灯亮维持25秒，在南北红灯亮的同时东西绿灯也亮，并维持20秒。
到20秒时，东西绿灯闪亮，闪亮3秒后熄灭。
在东西绿灯熄灭时，东西黄灯亮，并维持2秒。
到2秒时，东西黄灯熄灭，东西红灯亮，同时，南北红灯熄灭，绿灯亮。
东西红灯亮维持30秒。
南北绿灯亮维持25秒，然后闪亮3秒后熄灭。
同时南北黄灯亮，维持2秒后熄灭，这时南北红灯亮，东西绿灯亮，周而复始。
2.2结合十字路口交通灯的路况画出模拟图
2.3十字路口交通灯模拟控制时序图
交通指挥信号灯控制系统工作时，对指挥灯的控制要求按一定时序进行，如图6-18所示。
2.4交通灯控制流程图
根据交通灯的实际控制情况，可得出其流程图如下：
第三章可编程控制器程序设计
3.1可编程控制器I/O端口分配
根据对交通指挥信号灯系统控制要求分析，系统采用自动控制方式，输入有系统开启与停止按钮信号；输出有东西方向、南北方向各两组指示信号。
甲模拟东西向车辆行驶状况；乙模拟南北向车辆行驶状况由此可知，该系统所需的输入点数为1，输出点数为8，全部是开关量，则可将I//O分配用下表表示。
输入元件
输入地址
输出元件
输出地址
开启/停止按钮SB
0.00
南北绿灯Y0
10.00
南北黄灯Y1
10.01
南北红灯Y2
10.02
东西绿灯Y3
10.03
东西黄灯Y4
10.04
东西红灯Y5
10.05
甲Y6
10.06
乙Y7
10.07
交通指挥灯的I/O分配表
3.2PLC的外部接线图
输入/输出接线列表
输入
接线
SD
X0
输出
接线
南北G
南北Y
南北R
东西G
东西Y
东西R
甲
乙
Y0
Y1
Y2
Y3
Y4
Y5
Y7
Y6
PLC外部接线原理图
根据上述I/O表可知，I/O所需点数只有9点，故选用FX2N-48MR微型PLC即可。
则PLC外部输入输出的信号接线如图所示。
PLC外部接线原理图
3.3程序梯形图及指令语句表
梯形图程序
根据对交通信号灯的控制要求及PLC控制系统的I/O分配的定义，可对PLC进行控制程序的设计，其梯形图如图所示。
下面对所设计的梯形图作几点说明：
上述是一个工作过程，然后再周而复始地进行。
梯形图所对应的语句表
步序
指令
器件号
说明
步序
指令
器件号
说明
0
LD
X000
启动
22
LD
T1
1
ANI
T4
23
OUT
T11
南北向车27秒
2
OUT
T0
南北红灯25秒
24
K270
3
K250
25
OUT
T2
南北绿灯闪烁
4
LD
T0
26
K30
5
OUT
T4
东西红灯30秒
27
LD
T2
6
K300
28
OUT
T3
南北黄灯2秒
7
LD
X000
29
K20
8
ANI
T0
30
LDI
T0
9
OUT
T6
东西绿灯20秒
31
AND
X000
10
K200
32
OUT
Y002
南北红灯工作
11
LD
T6
33
LD
T0
12
OUT
T10
东西向车22秒
34
OUT
Y005
东西红灯工作
13
K220
35
LD
Y002
14
OUT
T7
东西绿灯闪烁
36
ANI
T6
15
K30
37
LD
T6
16
LD
T7
38
ANI
T7
17
OUT
T5
东西黄灯2秒
39
AND
T22
18
K20
40
ORB
19
LD
T0
41
OUT
Y003
东西绿灯工作
20
OUT
T1
南北绿灯25秒
42
LD
Y002
21
K250
43
ANI
T6
步序
指令
器件号
说明
步序
指令
器件号
说明
44
LD
T6
64
LD
T1
45
ANI
T7
65
ANI
T2
46
ORB
66
ORB
47
OUT
T12
延时1秒
67
OUT
T13
延时1秒
48
K10
68
K10
49
LD
T12
69
LD
T13
50
ANI
T10
70
ANI
T11
51
OUT
Y007
东西向车行驶
71
OUT
Y006
南北向车行驶
52
LD
T7
72
LD
T2
53
ANI
T5
73
ANI
T3
54
OUT
Y004
东西黄灯工作
74
OUT
Y001
南北黄灯工作
55
LD
Y005
75
LD
X000
56
ANI
T1
76
ANI
T23
57
LD
T1
77
OUT
T22
产生1秒脉冲
58
ANI
T2
78
K5
59
AND
T22
79
LD
T22
60
ORB
80
OUT
T23
61
OUT
Y000
南北绿灯工作
81
K5
62
LD
Y005
82
END
程序结束
63
ANI
T1
1.题目：
交叉口交通调查
2.交通调查的目的
（1）了解调查交叉口的交通流流量流向状况，分析现状交叉口交通渠化、信号配时等方面的合理性，为缓解调查交叉口的交通拥堵提供支撑；
（2）根据调查交叉口的流量流向状况，提出交叉口的交通改善措施，从渠化、信号配时、协调控制等方面制定改善方案；
（3）通过对调查交叉口交通量进行连续调查，了解平顶山市交通量的时变规律，为平顶山市交通规划管理方案的制定提供依据；
（4）通过对道路网不同节点的交通量进行调查，掌握交通量在不同道路上的分布规律，了解交通量的空间分布特征，为缓解平顶山市的交通拥堵、合理制定交通管理措施的打下基础；
（5）建立反映平顶山市交通发展变化的交通基础数据库，为有关各类研究的开展提供基础资料；
（6）为实施城市交通管理发展战略，优化城市交通结构，优化城市土地利用结构，以及为城市交通基础设施建设发展和管理决策提供有力依据和数据支持。
3.交通调查的时间
调查时间：
为了全面掌握交通量的时间分布特征，交通调查的时间确定为早7点至晚7点的12个小时时段，即7:
00～19：
00。
分两班进行调查：
上午班：
7：
00～13：
00
下午班：
13：
00～19：
00
4.交通调查的地点
建设路上相关交叉口：
5.交通调查的内容
为了全面了解平顶山市典型交叉口的交通量状况，分析交通拥堵的原因，从而提出缓解交叉口交通拥堵的策略，本次典型交叉口交通调查的内容包括：
（1）交叉口机动车交通流流量流向调查，调查表格如附表1所示；
（2）交叉口非机动车交通流流量流向调查，调查表格如附表2所示；
（3）交叉口行人交通流流量调查，调查表格如附表3所示；
（4）交叉口违章非机动车流量调查，调查表格如附表4所示：
（5）交叉口违章行人流量调查，调查表格如附表5所示；
（6）交叉口几何状况调查，调查方法如附录1所示；
（7）信号交叉口信号配时状况调查，调查方法如附录2所示。
6.交通调查的人员安排
调查表格在现场由技术负责人统一发放，调查结束统一收回。
7.交通调查的组织
7.1交叉口交通量调查人员培训
同学们需要带上手表或用来计时，因为每隔一段时间需要换行记录。
另外，各位同学还需要要带上笔进行记录。
负责调查交叉口机动车交通流量流向的同学首先应当注意，你们应该听从带队老师的指导，按时到达观测点，站在指定的观测地点。
你们所要填写的表格应当是“附表1平顶山市交叉口机动车进口交通流量流向调查表”，拿到表以后可以填上你所要调查的交叉口相交道路的名称，在你所在交叉口进口道的方位（东南西北）前打个勾，然后在你所负责调查的流向（左转直行右转）前再打上勾，接着填上观测人员和观测日期。
在正式表格中，时段一栏以十分钟为一时段，如填8：
00～8：
10。
然后在以后的各栏中，根据相应的车型画上“正”字的笔划。
一张表格正好记录一个小时的内容。
在每张表格的最后一行是统计栏，由填表人负责完成统计一栏，最后统一把你们的表格交给小组长。
关于车型分类，客车比较容易。
小客座位数在7座以内，一般小于等于3排座，车牌照通常为蓝底白字，如小轿车，小型面包车等。
中客指的是8～19座的客车，一般4～6排座位，车牌照通常为蓝底白字，如中巴车、依维克等。
大客指的是车身长10米以上，座位20座以上的客车，一般大于等于7排座，车牌为黄底黑字，如大型公交车、大型客车等。
注意，小客和中客的牌照都是蓝底的，而大客的牌照是黄底。
城市内货车数量比较少，下述车型分类表中对货车的分类也比较清楚，要注意的是小货和中货也是蓝底的牌照，而大货牌照是黄底的。
负责调查平顶山市交叉口非机动车进口交通流量流向的同学拿的表的名称是“附表2平顶山交叉口非机动车进口交通流量流向调查表”，首先要核对一下，别拿错了表格。
注意事项与调查机动车流量流向的同学除了表中的具体内容不一样以外，其他基本相同。
只是你们不是划正字来记录，而是直接用数字来记录，如“15＋18＋16”等。
因为数量太多，正字来不及书写。
还有一部分调查交叉口行人流量的同学需要填写的是“附表3平顶山市交叉口行人流量调查表”，要注意你们需要记录的是两个方向的行人流量，而且也是直接用数字来记录，如“15＋18＋16”等，同样因为数量比较多，正字来不及书写。
调查信号交叉口违章非机动车的同学需填写的是“附表4平顶山市信号交叉口违章非机动车进口交通流量调查表”。
填写时请注意，左转和直行的违章车辆不分流向都计入这张表格。
调查信号交叉口违章行人的同学需填写的是“附表5平顶山市信号交叉口违章行人流量调查表”。
如果到了现场还有什么不清楚的地方，可以咨询你们所在调查地点的老师。
7.2交通量调查调查员守则
调查过程中，调查人员要服从技术负责人员的安排，不得看报、相互谈话等做与调查无关的事情，入厕或由于其他紧急事件需要离开时请及时向组长汇报，在安排人员代记录的情况下方可离开。
出现任何问题，请调查人员及时向本调查地点的负责人员或负责老师反映，及时解决问题。
调查结束后请调查人员在负责人员的安排下及时返回。
7.3各类交叉口调查人员安排
十字型交叉口：
技术负责人1人（河南城建学院老师），调查员74人，分两班（7：
00～13：
00，13：
00～19：
00），每班次37人（其中调查车辆28人，调查行人流量8人），1人机动。
分四个点观测入口道车辆的流量、流向以及行人流量。
每点观测人员9人，其中：
1人负责左转机动车流量，1人负责直行机动车流量，1人负责右转机动车流量；1人负责左转非机动车流量，1人负责直行非机动车流量，1人负责右转非机动车流量，1人负责过街行人流量；1人负责违章非机动车流量，1人负责违章过街行人流量；机动人负责收集整理调查表格和临时顶替调查。
上午班调查人员6：
40前到达指定地点，下午班12：
40前到达指定地点。
T型交叉口：
技术负责1人（河南城建学院老师），调查员44人，分两班（7：
00～13：
00，13：
00～19：
00），每班次22人（其中调查车辆15人，调查行人流量6人），1人机动。
分三个点观测入口道车辆的流量、流向。
每点观测人员7人，其中：
2人负责两个流向的机动车，2人负责两个流向的非机动车，1人负责该入口人行横道的行人流量；另外，1人负责该观测点违章非机动车，1人负责该观测点的违章行人；机动人负责收集整理调查表格和临时顶替调查。
上午班调查人员6：
40前到达指定地点，下午班12：
40前到达指定地点。
7.4城市道路交叉口车型划分
车型结构划分标准如表2所示：
表2交叉口交通量调查车型划分一览表
类型
备注
客车
小
小轿车、微型面包车、吉普车、皮卡等
（7座以内，一般小于等于3排座位，车牌照通常为蓝底白字）
中
中巴客车、中型面包车、依维柯等
（8～19座，一般4～6排座位，车牌为蓝底白字）
大
大型公交车、大型客车、长途客车等
（车身长10米以上，20座以上，一般大于等于7排座位，车牌为黄底黑字）
货车
小
指额定吨位小于2.5t，车身长小于6m的货车（车牌通常为蓝底白字）
中
指额定吨位介于2.5～5t，车身长6～12m的车（车牌通常为黄底黑字、车轮轴数为2）
大
指额定吨位大于5t，车身长大于12m的货车（车牌通常为黄底黑字、车轮轴数2轴以上）
附表1平顶山市交叉口机动车进口交通流量流向调查表
交叉口名称：
________路与________路交叉口调查位置：
□东□南□西□北方向：
□左转□直行□右转观测人员：
观测日期：
时段
客车
货车
摩
托
车
拖
拉
机
小型
中型
大型
小型
（2.5T）
中型
（2.5～5T）
大型
（＞5T）
小计
注意：
以十分钟为最小时段单位，每一页表格为一小时内容，最后由调查员本人完成小计一栏。
附表2平顶山市交叉口非机动车进口交通流量流向调查表
交叉口名称：
________路与________路交叉口调查位置：
□东□南□西□北
方向：
□左转□直行□右转观测人员：
观测日期：
时段
自行车
助力车
三轮车
板车
小计
注意：
以十分钟为最小时段单位，每一页表格为一小时内容，最后由调查员本人完成小计一栏。
附表3平顶山市交叉口行人流量调查表
交叉口名称：
________路与________路交叉口调查位置：
□东□南□西□北
观测人员：
观测日期：
时段
行人流量（双向均需记录）
小计
注意：
以十分钟为最小时段单位，每一页表格为一小时内容，最后由调查员本人完成小计一栏。
附表4平顶山市信号交叉口违章非机动车进口交通流量调查表
交叉口名称：
________路与________路交叉口调查位置：
□东□南□西□北
方向：
左转＋直行观测人员：
观测日期：
时段
自行车
助力车
三轮车
板车
小计
注意：
以十分钟为最小时段单位，每一页表格为一小时内容，最后由调查员本人完成小计一栏。
附表5平顶山市信号交叉口违章行人流量调查表
交叉口名称：
________路与________路交叉口调查位置：
□东□南□西□北
观测人员：
观测日期：
时段
行人流量（双向均需记录）
小计
注意：
以十分钟为最小时段单位，每一页表格为一小时内容，最后由调查员本人完成小计一栏。
附表6平顶山市信号交叉口进口道排队长度调查表
交叉口名称：
________路与________路交叉口调查位置：
□东□南□西□北
观测人员：
观测日期：
时段
排对长度（m）
平均排队长度、最长排队长度
注意：
1、排队长度记录每信号周期中左、直、右流向的最长排队长度，每周期记录一次；
2、以十分钟为最小时段单位，每一页表格为一小时内容，最后由调查员本人完成最后一列。
附录1典型交叉口现状图测绘
要求对调查交叉口几何尺寸进行现场测量，绘制其草图。
测量完毕后要求能够按照交叉口的实际尺寸将其绘制成现状CAD图。
交叉口现状图示意图如图1所示：
图1进香河路－学府路交叉口现状图
附录2典型交叉口现状信号配时状况调查
如果调查交叉口为信号交叉口，要求对其信号相位及配时状况进行调查。
示例：
交叉口名称：
柏庐路与前进路交叉口
交叉口示意图：
交叉口配时方案：
单周期信号相位数：
4单周期时间：
130秒
相位1
相位2
相位3
相位4
相位5
相位6
绿灯时间（秒）
35
24
35
28
黄灯时间（秒）
2
2
2
2
红灯时间（秒）
93
104
93
100
相位图
注：
1、表中时间数据均按秒计；
2、相位图的描绘：
依据每个信号相位内的车流放行规则绘制，只画出放行车流，禁行车流则不需绘出。
用实线箭头表示机动车流，用虚线箭头表示非机动车流；
3、相位图中的东西南北方向与交叉口示意图中相符
陕西理工学院
结业设计（论文）任务书
题目：
西安强生药业制药车间设计
院（系）：
土木工程与修建系
专业：
土木工程
姓名：
付孝魁
学号：
指导西席：
王玉琴
填表日期：
2007年2月20日
一、工程表面
1.工程名称：
西安强生药业制药车间设计；
2.建立单位：
西安强生药业；
3.建立园地：
拟建修建物位于陕西省西安经济技能开发区泾河产业园泾渭七路强生药业院内。
4.建立范围：
车间长54米，跨度24米，主体结构1层，无地下室。
二、设计原始资料
（一）气象条件
1.冬季采暖室外空气盘算温度-60C，夏季通风室外空气盘算温度为300C。
2.室内盘算温度：
卫生间、楼梯间、大厅为160C，其他均为180C。
3.全年主导风向：
东北；平均风速：
冬季为1.9
，夏季为2.2
；根本风压为0.35
。
4.全年降雨量634
；日最大降雨量92
；一小时最大降雨量56
。
5.最大积雪厚度220
；根本雪压为0.25
；土壤最大冻结深度0.45
。
（二）工程地质条件
1.工程地质条件：
拟建园地属第四纪黄土，其垂直和水平漫衍较稳定，属非自重湿陷性黄土场质。
凭据土的天然空隙比，地基土属中等压缩性、可塑。
主要持力层为Ⅰ级湿陷性黄土，承载力为160
。
2.地下水：
埋藏深度8.60
，属潜水类型。
3.园地地动效应：
（1）园地类别为Ⅱ类。
（2）抗震设防烈度为8度，设计根本地动加快度值为0.20
，设计地动分组第一组，特征周期为0.35
。
（3）凭据《修建抗震设计范例（GB50011-2021）》进行判别，该设计可不考虑地动液化问题。
4.不良地质作用：
未发明影响园地稳定性的不良地质作用。
5.水腐化性评价：
该园地地下水对钢筋均无腐化性，园地水位以上土质对钢筋均无腐化性。
（三）其他条件
1.室内地坪高
，相当于绝对标高412.000
。
2.本工程由省建某公司某工程队承建，该施工队技能力量雄厚，施工机器化水平较高，施工机器设备齐全；修建质料以及种种预制构件均由承建公司卖力组织供给。
三、修建设计任务及要求
（一）设计任务
本设计为制药车间的开端设计,修建设计应满足成果及使用要求，平面摆设应实用、公道、紧凑，修建造型及立面处理惩罚应简便、明快、大方。
凭据建立单位提供的设计委托书和建立园地条件，完成修建总平面设计，平面、剖面及立面设计。
此制药车间长54
，宽度24
，边柱顶标高8.0
，屋面排水坡度为1：
1
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