交通灯控制系统设计任务书.docx

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交通灯控制系统设计任务书

分数：

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控制系统设计

课程：

PLC技能培训课程设计

专业：

自动化

班级：

2014级1、2班

姓名：

学号：

电信学院PLC技能培训课程设计

指导老师评价表

院（部）

电子信息工程学院

年级专业班级

14自动化2班

学生姓名

吴浩龙

学生学号

201430087098

题目

一、指导老师评语

指导老师签名：

2016年12月

二、成绩评定（分优秀、良好、中等、及格、不及格五个等次）

第一部分

任

务

书

《PLC技能培训》课程设计任务书

一、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。

该课程设计的主要目的是通过运用三菱FX3U系列PLC设计一控制系统，掌握PLC控制系统设计原则、方法、过程和具体设计步骤。

通过设计还有助于复习、巩固以往所学的知识，达到灵活应用的目的。

电气设计必须满足生产设备和生产工艺的要求，因此，设计之前必须了解设备及控制系统的用途、结构、操作要求和工艺过程，在此过程中培养从事设计工作的整体观念。

课程设计应强调能力培养为主，在独立完成设计任务的同时，还要注意其他几方面能力的培养与提高，如独立工作能力与创造力；综合运用专业及基础知识的能力，解决实际工程技术问题的能力；查阅图书资料、产品手册和各种工具书的能力；工程绘图的能力；书写技术报告和编制技术资料的能力。

二、PLC应用系统设计的内容和步骤

1．设计原则

（1）系统应最大限度地满足被控设备或生产过程的控制要求。

（2）在满足控制要求的前提下，应力求使系统简单、经济，操作方便。

（3）保证控制系统工作安全可靠。

（4）考虑到生产发展和生产工艺改进，在确定PLC容量时，应适当留有裕量，使系统有扩展余地。

2．设计内容

（1）拟定控制系统设计的技术条件。

（2）确定电气传动控制方案和电动机、电磁阀等执行机构。

（3）选择PLC的型号。

（4）编制PLC输入、输出端子分配表。

（5）绘制输入、输出端子接线图。

（6）根据系统控制要求，用相应的编程语言（常用梯形图）设计程序。

（7）设计操作台、电气柜及非标准电气元件。

（8）编写设计说明书和使用操作说明书。

3．设计主要步骤

（1）分析被控对象的控制要求，确定控制任务.

（2）选择和确定用户I/O设备.

（3）选择PLC的型号.

（4）系统的硬件、软件设计.

（5）系统联机统调

三、课程设计任务：

交通灯的PLC控制系统设计，即采用三菱FX3U系列PLC完成交通灯的PLC控制系统设计。

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30秒，在南北红灯亮的同时东西绿灯也亮，并维持25秒。

到25秒时，东西绿灯闪烁（每隔0.5秒导通0.5秒），闪烁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35秒。

南北绿灯亮维持30秒，然后闪烁3秒后熄灭（每隔0.5秒导通0.5秒）。

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。

信号灯时序图如下图所示：

五、设计主要内容

1）采用三菱FX3U系列PLC完成。

2）交通灯的PLC控制流程图

开始

3）根据系统要求，交通灯的PLC控制程序编程如下：

注释：

X0为启动键，X1为停止键。

Y40：

南北绿灯Y43：

东西绿灯

Y41：

南北黄灯Y44：

东西黄灯

Y42：

南北红灯Y45：

东西红灯

程序设计步骤：

南北红灯亮30S

东西绿灯亮25s→东西绿灯闪3s→东西黄灯亮2s

南北绿灯亮30s→南北绿灯闪3s→南北黄灯亮2s

东西红灯亮35s

设置定时器

T0:

 南北红灯亮25s 

T6:

东西绿灯亮20s

T22：

东西绿灯闪烁

T1:

南北绿灯亮25s

T7:

东西绿灯闪亮2s

T222：

南北绿灯闪烁

T2:

南北绿灯闪亮3s

T10:

东西向车行驶22s

T221：

东西绿灯闪烁的断点

T3:

南北黄灯亮2s

T11:

南北向车行驶27s

T223：

南北绿灯闪烁的断点

T4:

东西红灯亮30s

T5:

东西黄灯亮2s

设置I/O口分配

输入

X0：

启动开关X1：

停止按键

输出

Y40:

南北绿灯

Y43:

东西绿灯

Y41:

南北黄灯

Y44:

东西黄灯

Y42:

南北红灯

Y45:

东西红灯

1、按照设置的I/O分配进行接线。

2、打开PLC实验箱和实验面板上的电源开关，将预先编好的实验程序写入计算机，再下载到PLC中。

下载时，RUN/STOP开关拨到STOP位置。

3、下载完毕后，将RUN/STOP开关拨到RUN状态，若程序无逻辑错误则主机上的RUN运行指示灯亮，否则出错指示灯亮，需要修改程序。

4、当PLC指示RUN状态时，表面程序开始运行，观察运行的结果。

若结果与控制要求不符合，则根据观察到的现象修改程序，重新下载进行调试，直至满足控制要求为止。

六、心得体会：

心得体会这学期学习了《可编程控制器技术与系统》这门课程，这门课程通俗的说就是通过PLC的编程来控制像彩灯，交通灯等一系列的电子系统。

这学期先在教室学习论关于PLC的理论知识与三菱PLC的初步了解。

然后从10月中旬开始到四牌楼做实验，总共做了四次实验。

从与非逻辑与定时器，到彩灯控制、水塔水位控制、十字路口交通灯控制。

一学期过来，感觉学到了很多。

PLC实验的梯形图表面上看起来像电工学上的电路控制，但是它有自己的特点，所以在某些特殊场合显得特别重要。

现在PLC实验已经结束，我对三菱PLC的结构及其工作原理有了初步的了解，并且能够用三菱PLC进行一些简单的编程控制，能用定时器与计时器，以及内部指令在程序中，使得程序能够显得简洁并正确的运行。

在刚开始编程时还是挺困难的，因为都不知道那些代码到底有什么用，怎么用。

为此我在图书馆去借了一本关于三菱PLC的100例的程序的书。

经过一次次的实验，逐步熟悉了编程与线路的接法。

在编程的过程中，基本上对简单的变成和数码显示模拟操作有了一定的了解，并且能够独立运用PLC软件和独立编写简单的PLC程序。

还有要能很好的把书本知识运用到实验中，才能使实验得以正确的运行。

在这点上，我感觉做得很吃力，所以在以后的学习过程中，在学习书本知识的时候还要注重实践运用。

这样才会使学到的知识有实际的效果。

现在PLC课程已经结束了，通过这个学期的学习，明白了许多，懂得了许多，学到了许多......