PLC课设doc文档格式.docx

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2.数码管显示控制程序的T型图及语句表如下：

-10-

四．心得体会-18-

五．参考文献-18-

一．交通信号灯控制总体设计过程

1.综述

随着城市和经济的发展，交通信号灯发挥的作用越来越大，正因为有了交通信号灯，才使车流、人流有了规范，同时，减少了交通事故发生的概率。

然而，交通信号灯不合理使用或设置，也会影响交通的顺畅。

交通信号灯由红灯、绿灯、黄灯组成。

红灯表示禁止通行，绿灯表示准许通行，黄灯表示警示。

交通信号灯分为机动车信号灯、非机动车信号灯、人行横道信号灯、车道信号灯、方向指示信号灯、闪光警告信号灯、道路与铁路平面交叉道口信号灯。

交通信号灯用于道路平面交叉路口，通过对车辆、行人发出行进或停止的指令，使各同时到达的人、车交通流尽可能减少相互干扰，从而提高路口的通行能力，保障路口畅通和安全。

十字路口交通信号灯现场示意图如图3-1所示，南北和东西每个方向各有红、绿、黄三种信号灯，为确保交通安全，要求如下。

正常控制时：

①当东西方向允许通行（绿灯）时，南北方向应禁止通行（红灯）；

同样，当南北方向允许通行（绿灯）时，东西方向应禁止通行（红灯）。

②在绿灯信号要切换为红灯信号之前，为提醒司机提前减速并刹车，应有明显的提示信号：

绿灯闪烁同时黄灯亮。

③信号灯控制系统启动后应能自动循环动作。

2.设计过程分析

控制开关如图所示，分析思路如下：

SA1-1接入后，南北绿灯，东西红灯亮。

此时T0计时25s，南北向数码管显示28，东西向红灯显示30，并开始递减。

25秒过后，绿灯开始闪烁，闪烁间隔0.5秒，闪烁三次共3s。

28s过后，南北绿灯变黄灯T3计时2秒，数码管显示2，并递减。

2s后，东西方向绿灯亮，南北方向红灯亮。

T4开始计时，东西向显示28，南北向显示30。

之后过程同上不再累赘。

如此东西向和南北向交替运行。

考虑到红灯亮时绿灯黄灯不亮，且另一方向红灯不亮，应考虑互锁，保证系统正常运行。

当遇到特殊情况时，SA1-2和SA1-3接入。

当SA1-2接入时，南北向持续通行，数码管显示99。

当SA1-3接入时，东西方向持续通行。

3.系统流程图

南北向绿灯常亮，东西向红灯常亮

南北向红灯常亮，东西向绿灯常亮

25S后

2S后

南北绿灯灭，黄灯亮

东西绿灯灭，黄灯亮

东西绿灯闪烁三次，3次

南北黄灯灭，红灯亮，东西红灯灭，绿灯亮。

SA1-3

SA1-2

SA1-1

南北绿灯亮，红灯灭东西红灯亮，黄灯灭

南北绿灯闪烁三次，3秒

二．PLC硬件配置电路

1.元器件选择

PLC输入3，输出40，故选用CPU224，14输入，10输出，7个扩展。

外加4个扩展模块EM222DO8，共14个输入42个输出。

在绘制硬件电路时将其画作一个整体。

器件名称

数量

型号

CPU

1

CPU224

LED红

4

WDM-JD125-1

扩展模块

EM222DO8

LED黄

转换开关

LW5-16-YH3-3

LED绿

上电按钮

XB2-B

两位数码管

DX-S-X-1-800S

部分信息由淘宝网提供

元器件明细表

2.PLC硬件电路图

根据PLC所实现的功能，以及要求利用protel绘制PLC硬件电路图：

PLC硬件电路

3.PLC硬件操作说明

工作时，按下上电按钮PLC开始工作。

正常情况下，转换开关置SA1-1，红绿灯正常运行。

当遇到紧急情况时，可将转换开关置SA1-2或SA1-3，以使南北，或东西持续通行。

三．PLC程序设计

正常运行（SA1-1）接入时T型图：

NETWORK1控制灯H1（南北向绿灯），其中T37是任务书时序图中的T0。

NETWORK2控制灯H6（东西向红灯）

NETWORK3，NETWORK4和NETWORK5是控制H1（南北向绿灯）闪烁的。

其中T38，T39（任务书的T1，T2）控制延时0.5秒，C0控制闪烁次数。

NETWORK6控制H2（南北向黄灯），其中T40相当于任务书的T3。

NETWORK7控制H3（东西向绿灯）。

NETWORK8控制灯H4（东西向绿灯），其中T41是任务书时序图中的T4.

NETWORK9，NETWORK10和NETWORK11是控制H4（东西向绿灯）闪烁的。

其中T42，T43（任务书的T5，T6）控制延时0.5秒，C0控制闪烁次数三次。

NETWORK12控制H5（东西向黄灯），其中T44相当于任务书的T3。

非正常运行时T型图：

NETWORK13，NETWORK14是SA1-2接入，南北向持续通行。

NETWORK15，NETWORK16是SA1-3接入，东西向持续通行。

语句表如下

Network1

LDI0.0

OQ0.0

OT38

OT44

ANM0.1

ANT39

ANC0

ANI0.1

ANI0.2

=Q0.0

TONT37,250

Network2LDI0.0

OQ0.5

ANT40

=Q0.5

Network3

LDT39

OT37

OM0.1

ANM0.2

=M0.1

TONT38,5

Network4

LDT38

OM0.2

=M0.2

TONT39,5

Network5

CTUC0,3

Network6

LDC0

OQ0.1

ANQ0.2

=Q0.1

TONT40,20

Network7

LDQ0.2

OT40

ANT44

=Q0.2

Network8

LDQ0.3

OT3

OT42

ANM0.5

ANT43

ANC1

=Q0.3

TONT41,250

Network9

LDT41

OM0.5

ANM0.6

=M0.5

TONT42,5

Network10

LDT42

OM0.6

=M0.6

TONT43,5

Network11

LDQ0.4

CTUC1,3

Network12

LDC1

OQ0.4

ANQ0.0

=Q0.4

TONT44,20

Network13

LDI0.1

OM1.0

ANI0.0

=M1.0

Network14

LDM1.0

Network15

LDI0.2

OM1.1

=M1.1

Network16

LDM1.1

非正常运行时数码管的T型图

NETWORK17NETWORK18表示当I0.0或I0.1有输入时，即有紧急情况时，M1.2得电，使得QB1（南北向个位）,QB2（南北向十位），QB3（东西向个位），QB4（东西向十位）持续得电显示9。

正常运行时数码管的T型图

NETWORK19NETWORK20分别表示当南北通行或东西通行时，给各个单元分别赋初值。

其区别在于NETWORK19赋的是南北绿灯的初值，及东西红灯的初值，NETWORK20赋的是东西绿灯的初值，及南北红灯的初值。

由于其输出不变，只能改变其地址已达到目的，故分开编写。

NETWORK21表示南北向绿灯（Q0.0）及红灯（Q0.2）的数码管的读数，其中当Q0.0工作时，系统将NETWORK19所执行的程序输入给系统，系统显示绿灯时读数，并由计时器T45，T46来控制其变化的时间（1S），由DEC-B指令来执行减一，由SEG指令输出给数码管。

当Q0.2工作时，系统将NETWORK20所执行的程序输入给系统，系统显示绿灯时读数，并由计时器T45，T46来控制其变化的时间（1S），由DEC-B指令来执行减一，由SEG指令输出给数码管。

其中Q0.1表示黄灯亮时，该电路断开。

NETWORK22表示南北向黄灯时的数码管的读数，并由计时器T47来控制其变化的时间（1S），由DEC-B指令来执行减一，由SEG指令输出给数码管。

其中Q0.0，Q0.2表示红灯及绿灯亮时，该电路断开。

红灯绿灯的互锁由NETWORK19NETWORK20的赋值过程保证。

NETWORK23表示东西向绿灯（Q0.3）及红灯（Q0.5）的数码管的读数，其中当Q0.3工作时，系统将NETWORK20所执行的程序输入给系统，系统显示绿灯时读数，并由计时器T49，T50来控制其变化的时间（1S），由DEC-B指令来执行减一，由SEG指令输出给数码管。

当Q0.5工作时，系统将NETWORK19所执行的程序输入给系统，系统显示绿灯时读数，并由计时器T49，T50来控制其变化的时间（1S），由DEC-B指令来执行减一，由SEG指令输出给数码管。

其中Q0.4表示黄灯亮时，该电路断开。

NETWORK24表示南北向黄灯时的数码管的读数，并由计时器T48来控制其变化的时间（1S），由DEC-B指令来执行减一，由SEG指令输出给数码管。

其中Q0.3，Q0.5表示红灯及绿灯亮时，该电路断开。

语句表如下：

NETWORK17

LDM1.2

OI0.2

OI0.1

=M1.2

NETWORK18

SEG9,QB1

SEG9,QB2

SEG9,QB3

SEG9,QB4

NETWORK19

MOVB8,VB200

MOVB2,VB101

MOVB2,VB102

MOVB3,VB200

MOVB0,VB201

NETWORK20

LDT40

MOVB2,VB201

MOVB3,VB101

MOVB0,VB100

NETWORK21

ANQ0.1

LPS

ANM1.3

TONT45,10

LRD

ANM1.4

TONT46,100

AT45

=M1.3

DECBVB100

AT46

=M1.4

DECBVB101

LPP

SEGVB100,QB1

SEGVB101,QB2

NETWORK22

LDQ0.1

ANM1.5

TONT47,10

AT47

=M1.5

DECBVB102

SEGVB102,QB1

SEG0,QB2

NETWORK23

LDQ0.5

OQ0.3

ANQ0.4

ANM1.7

TONT49,10

ANM2.0

TONT50,100

AT49

=M1.7

DECBVB200

AT50

=M2.0

DECBVB201

SEGVB200,QB3

SEGVB201,QB4

NETWORK24

ANQ0.3

ANQ0.5

ANM1.6

TONT48,10

AT48

=M1.6

SEGVB102,QB3

SEG0,QB4

四．心得体会

短短一周的课设很快就结束了，但在这一周中却收获颇多。

首先是对PLC有了更近一步的认识。

之前老师讲授的只是让我们在理论层面上了解PLC的功能，用途及控制方法。

而课程设计则更趋向于实际运用，课设期间通过上网查资料，以及查看课本最终完成设计任务，对PLC的实际运用有了一定的了解，对交通信号灯的控制方法也有了进一步认识。

其次，也锻炼了自己的耐心及自学能力。

因课时安排，课程设计的一些内容老师上课都没有讲到。

在课设时遇到数码管的显示，及一些数据的传输，计算时，通过看课本，上网了解到各指令相关T型图的画法即实现的功能。

最后，通过课设学会简单运用STEP7绘制T型图。

五．参考文献

[1]《现代电气控制及PLC应用技术》主编：

王永华编著北京航空航天大学出版社

[2]《PLC编程及应用》主编：

廖常除编著机械工程出版社

[3]《数字电子技术基础》主编：

阎石编著高等教育出版社

[4]《电气控制与PLC应用》主编：

陈建明电子工业出版社

[5]《电气控制与PLC课程设计指导书》江南大学

[6]《STEP7开发基础及应用指南》主编：

任双燕机械工程出版社

[7]《道路交通控制原理及应用》主编：

翟润平周彤中国人民公安大学出版社

[8]《电器控制与PLC应用》主编：

孙余凯吴鸣山电子工业出版社，

[9]《可编程序控制器教程》主编：

郭晓波北京航空航天大学出版社

[10]《电气控制与可编程序控制器》主编：

黄净机械工业出版社，