PLC技能培训交通灯设计任务书题目2.docx
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PLC技能培训交通灯设计任务书题目2
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：
2008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
2.1.1十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
2.1.2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
3.2.1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
3.2.2PLC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
3.3.1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：
当启动开关SD合上时，X000触点接通，Y002得电，南北红灯亮；同时Y002的动合触点闭合，Y003线圈得电，东西绿灯亮。
1秒后，T12的动合触点闭合，Y007线圈得电，模拟东西向行驶车的灯亮。
维持到20秒，T6的动合触点接通，与该触点串联的T22动合触点每隔0.5秒导通0.5秒，从而使东西绿灯闪烁。
又过3秒，T7的动断触点断开，Y003线圈失电，东西绿灯灭；此时T7的动合触点闭合、T10的动断触点断开，Y004线圈得电，东西黄灯亮，Y007线圈失电，模拟东西向行驶车的灯灭。
再过2秒后，T5的动断触点断开，Y004线圈失电，东西黄灯灭；此时起动累计时间达25秒，T0的动断触点断开，Y002线圈失电，南北红灯灭，T0的动合触点闭合，Y005线圈得电，东西红灯亮，Y005的动合触点闭合，Y000线圈得电，南北绿灯亮。
1秒后，T13的动合触点闭合，Y006线圈得电，模拟南北向行驶车的灯亮。
又经过25秒，即起动累计时间为50秒时，T1动合触点闭合，与该触点串联的T22的触点每隔0.5秒导通0.5秒，从而使南北绿灯闪烁；闪烁3秒，T2动断触点断开，Y000线圈失电，南北绿灯灭；此时T2的动合触点闭合、T11的动断触点断开，Y001线圈得电，南北黄灯亮，Y006线圈失电，模拟南北向行驶车的灯灭。
维持2秒后，T3动断触点断开，Y001线圈失电，南北黄灯灭。
这时起动累计时间达55秒钟，T4的动断触点断开，T0复位，Y003线圈失电，即维持了30秒的东西红灯灭。
上述是一个工作过程，然后再周而复始地进行。
3.3.2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
升级会员 