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1、成果目录第一章 绪论 2第二章 课程设计任务和要求 22.1设计目的 32.2设计内容和要求 32.3十字路口交通灯模拟图 3第三章课程设计方案 3.1 PLC选型 43.2端口分配 43.3 PLC外部接线图 43.4交通灯控制流程图 63.5 交通灯控制梯形图 73.6 交通灯控制指令表 8第四章交通灯控制调试结果4.1梯形图逻辑功能测试图： 9第五章 设计体会 10附录 11参考文献 12致谢 12第一章 绪论PLC是电气专业与测控与仪器专业的一门重要专业课程，是现代工业自动化控制领域的一门崭新学科。本课程设计主要以本校的松下和三菱FX系列PLC为背景，对某些实际的自动化系统及设备进行模

2、拟设计，以巩固电气工程及自动化专业与测控与仪器专业学生的相关专业知识及综合运用能力，并培养良好的工程实践和基本的工程设计能力。要完成好PLC控制系统的设计任务，除掌握必要的电气设计基础知识外，还必须经过反复实践，深入生产现场，将不断积累的经验应用到设计中来。课程设计正是为这一目的而安排的实践性教学环节，它是一项初步的工程训练。通过课程设计，了解一般PLC控制系统的设计要求、设计内容和设计方法。该设计包含原理设计和工艺设计两个方面，不能忽视任何一面，对于应用型人才更应重视工艺设计。课程设计属于练习性质，不强调设计结果直接用于生产。近年来随着科技的飞速发展，PLC的应用正在不断地走向深入，同时带动

3、传统控制检测日新月益更新。它具有结构简单、编程方便、可靠性高等优点，已广泛用于工业过程和位置的自动控制中。据统计，可编程控制器是工业自动化装置中应用最多的一种设备。专家认为，可编程控制器将成为今后工业控制的主要手段和重要的基础设备之一，PLC、机器人、CAD/CAM将成为工业生产的三大支柱。由于PLC具有对使用环境适应性强的特性，同时其内部定时器资源十分丰富，可对目前普遍使用的“渐进式”信号灯进行精确控制，特别对多岔路口的控制可方便地实现。因此现在越来越多地将PLC应用于交通灯系统中。同时，PLC本身还具有通讯联网功能，将同一条道路上的信号灯组成一局域网进行统一调度管理，可缩短车辆通行等候时间

4、，实现科学化管理。在实时检测和自动控制的PLC应用系统中，PLC往往是作为一个核心部件来使用，仅PLC方面知识是不够的，还应根据具体硬件结构，以及针对具体应用对象特点的软件结合，加以完善。十分形象地显示出了PLC在交通灯系统中的实际应用第二章 课程设计任务和要求2.1设计目的（1） 能够根据功能要求选择PLC的类型及其根据I/O点的要求选择该类PLC的型号。（2） 根据所选的PLC类型，掌握该PLC的编程软件并能够利用该软件绘制设计课题的梯形图。（3） 根据绘制的梯形图，编写完整的程序清单。根据I/O点的定义，学习绘图软件AutoCAD，并绘制PLC外部电气接线图。2.2设计内容和要求2.2.

5、1设计内容要求：完成对十字路口的交通信号灯自动控制（1）当启动开关接通后，信号灯系统开始工作；（2）先南北红灯亮，西绿灯亮；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，绿灯闪亮周期为1秒（亮0.5秒，熄0.5秒）；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，南北绿灯亮。（3）东西红灯亮维持30秒，南北绿灯亮维持25秒，然后闪亮3秒，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。（4）如此周而复始。2.2.2设计方案要求画出系统动作流程图；设计外部输入、输出点（I/O）；画出

6、PLC外部接线图；设计完整梯形图；写出完整的软件程序。2.3十字路口交通灯模拟图 第三章课程设计方案3.1 PLC的选型FX2N-16MR-0013.2 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和故障指示驱动信号。由于每一个方向的两组指示灯中，同种颜色的指示灯同时工作，为了节省输出点数，可采用并联输出方法。由此可知，该系统所需的输入点数为2，输出点数为7，全部是开关量，则可将I/O分配用下表表示。 表2-1 元件及分配表输入元件输出元件文字符号说 明文字符号说 明X1交通灯启动按钮

7、Y4南北向绿灯指示X2交通灯停止按钮Y5南北向黄灯指示Y27南北向红灯指示Y6东西向绿灯指示Y7东西向黄灯指示Y17东西向红灯指示Y0运行指示灯3.2 PLC外部接线图3.3交通灯控制流程图3.4交通灯控制梯形图3.5交通灯控制指令表 第四章交通灯控制调试结果梯形图逻辑功能测试图：第四章设计体会在设计刚开始时，我们认为十字路口交通灯的设计是很简单的，就很兴奋的去做，刚发完任务书我们就围在一起去编程。但我们好好看完后才发现要是把正常和高峰时段分开来编程的话，程序长度有380步左右。我们就想把它简化，把正常和高峰时段合并在一起来编程。但真正要把它们合并又不知道怎么动手编写，而且不知道最后能不能运行

8、。我们每编一步就在PLC上运用一下看程序是不是能按我们预想的那样来运行，不能运行的话还要调试、修正，不行的话还要从头来编写。每次我们都奋战到最后关门。不过最终我们终于完成了我们的设计，并且通过实验调试达到了预期的目的。通过这次课程设计，我掌握了PLC的基本原理、PLC应用系统开发过程，以及常用编程设计思路技巧，并且运用自己的专业知识，通过自己的创新设计，让自己的知识运用到了实际的交通灯中。同时我们也加强了团队之间的结合力，共同完成了我们的设计，为日后成为合格的应用型人才打下了良好的基础附录：系统调试1硬件调试根据电气接线图安装接线，PLC实际接线时，还应考虑到以下几个方面：一、应有电源输入线，

9、通常为220V、50HZ交流电源，允许电源有一定的浮动范围。并且必须有保护装置，如熔断器等。若是干扰较强或对可靠性要求很高的场合，应在PLC的电源输入端加装带屏蔽层的隔离变压器和低通滤波器。二、输入端子八个为一组，公用一个COM端。PLC应单独接地，不要和其他电器元件共用接地线，接地线面积应大于2mm,并尽可能靠近PLC。三、PLC输出端接有线圈和电磁阀等感性元件时必须加保护电路，例如并接阻容吸收回路（对于交流电源）或续流二极管（对于支流电源）。2软件调试用编程工具将用户程序输入计算机，经过反复编辑、编译、下载、调试、运行，直至运行正确。打开梯形图编辑器将程序输入电脑。程序输入完成后，用CPU

10、的下拉菜单或工具条中编译快捷按钮对程序进行编译，编译后在显示器下方的输入窗口显示编译结果，并能明确的指出错误的网络段，可以根据错误的提示对程序进行修改，然后再编译，一直到编译无误。程序编译成功后，单击标准工具条中下载快捷按钮打开文件菜单，选择下载项，弹出对话框，经选定程序块、数据块、系统块等下载内容后，按确认按钮将选中内容下载到PLC的存储器上。当PLC工作方式开关在TERM位置时还可用STEPMICRO/WIN32的菜单命令或快捷按钮都可以对CPU工作方式进行软件设计。使用程序编辑器还可以在PLC运行监视程序执行的过程和各元件的状态及数据，打开调试菜单选中程序状态。这时闭合触点和通电线圈内部

11、颜色变蓝。在PLC的运行工作状态随输入条件的改变定时及计数过程的运行，每个扫描周期的输入阶段将各个期间的状态刷新，同时还可以动态显示各个定时与计数器的当前值，以便在线动态观察程序的运行，出现错误易于发现更改。在STOP状态下对程序进行修改编辑，重新编译、下载、监视运行，如此反复修改调试，直到得到正确运行。参考文献1 王阿根编著.电气可编程控制原理与应用（第二版）.清华大学出版社2 贾德胜. PLC应用开发实用子程序.人民邮电出版社.20063 于庆广. 可编程控制器原理及系统设计.清华大学出版社.20044 张进秋. 可编程控制器原理及应用实例.机械工业出版社.20045 吴作明.PLC开发与

12、应用实例详解.北京航空航天大学出版社.2007致谢通过这次课程设计，使我得到了一次用专业知识、专业技能分析和解决问题全面系统的锻炼。使我在PLC的基本原理、PLC应用系统开发过程，以及在常用编程设计思路技巧的掌握方面都能向前迈了一大步。在我的课程设计过程中,特别是在程序的调试过程中，周围同学的指导，言传身教，才让自己在困顿中不言放弃，在迷茫中毅然前进，最终完成课程设计。在PLC课程设计的这两周时间内，每一天我们小组每个人都认真的对待。在设计期间，我们每个人都有自己的分工，虽然在最终的设计编程过程中，每个人有自己的想法，有分歧，但是我们都能够通过交流解决。有时通过交流解决不了的，我们就是共同来把每个人的想法编程实验。不管怎样，特别感谢同组同学的帮助。同时，在此期间也感谢班上的同学能够提供好的建议和帮忙。