湖北理工学院
电气与电子信息工程学院
电气控制与PLC课程设计报告
名称：电气控制与PLC课程设计
专业班级：电气工程及其自动化2016专升本（2）班
学号： 201620210235 姓名：张贤哲
指导教师：杨毅陈学珍
设计时间：2017年5月8日——2017年5月19日
设计地点：K2——414
电气控制与PLC课程设计成绩评定表
姓名张贤哲学号201620210235 专业班级2016级电气工程及其自动化专升本（2）班
题目：市中心双向六车道十字路口红绿灯控制
答辩记录：
1、程序语句ZRST T0 T21的作用？
答：这条语句的作用是将T0到T21共22个时间继电器全部清零，避免程序序在运行过程中产生时间差。
2、数码管显示程序是哪一部分，从哪开始到哪儿结束？
答：数码管显示程序是从STL S32开始到SET S39结束。
成绩评定及依据：
1. 考勤情况（10%）：
2. 设计调试情况（30%）：
3. 设计答辩（20%）：
4. 设计报告（完成情况、报告规范性等情况40%）：
最终评定成绩（以分数和优、良、中、及格、不及格评定）：
指导教师签字：
设计任务书
2016～2017 学年第2学期
学生姓名：张贤哲专业班级：电气工程及其自动化专升本（2）班指导教师：胡学芝、高海洲工作部门：电气与电子信息工程学院
一、设计题目
课题1 ：.电动机的综合控制方向
课题2 ：竟猜抢答系统的设计方向
课题3 ：交通灯控制方向
课题4 ：电梯控制方向
课题5 ：喷泉或彩灯控制方向
二、设计内容（含技术指标）
1、用PLC实现四台以上电动机综合控制，要求模拟实际的工况，包括电机的顺序控制、电机的连锁和互锁控制，电机间的逻辑联系应具有一定的复杂程度，画出主电路和接线图，接好线，编程并进行调试。
2、用PLC实验装置设计竟猜抢答系统，要求不少于5组，有必要的组号显示、记时显示和模拟记分系统，有优先抢答功能，画出主电路和接线图，接好线，编程并进行调试。
3、用PLC实现各种路口的交通信号灯控制，要求与实际交通灯工作情况基本相符，具有必要显示和通过外部设备进行设定功能，画出主电路和接线图，接好线，编程并进行调试。
4、用PLC实现电梯控制，要求与实际基本相符，电梯层数不少于4层，画出主电路和接线图，接好线，编程并进行调试。
5、用PLC实现喷泉控制，要求花样不少于6种，能自动循环、单循环、和手动控制，画出主电路和接线图，接好线，编程并进行调试。
6、同组同学要求不能完全重复，必须有自己的亮点，对思路新颖的、和用到更多功能指令的有加分。
7、所有小组均应在开题的过程中，由指导老师对与题目相关的具体的设计控制要求进行审核。
三、设计进度安排
序号内容学时安排（天）
1 选题、讲解设计要求、查资料； 1
2 方案论证、说题及硬件选型和设计 2
3 软件设计 2
4 程序及系统调试 3
5 绘制图纸、撰写和打印设计报告 1
6 设计答辩 1
合计10 设计指导答辩地点：K3——PLC实验室
四、基本要求
设计报告：不少于5000字，Ａ４幅面，统一复印封面。
①封面、设计任务书
②目录
1）方案选择，方案论证（综述、任务详解及设计思路，PLC选型等）
2）系统硬件设计（系统功能及原理、系统组成框图、器件选择、电路原理图、I/O分配及接线）
3）系统软件设计（各软件模块的功能，梯形图及说明）
4）系统调试（调试步骤、方法及调试过程中的问题及如何解决等）
5）结果分析及展望（最后的结果成功点和不足之处、总结及改进等）
③附录---参考文献
五、设计考核办法与成绩评定
根据过程、报告、答辩等确定设计成绩，成绩按得分0～100分，可分为优、良、中、及格、不及格五等。
评定项目基本内涵分值
设计考勤考勤、自行设计、按进度完成任务等情况10
设计调试软硬件调试过程及完成情况30
设计答辩回答问题等情况20
设计报告完成情况、报告规范性、创新性、雷同率等情况40 90～100分：优；80～89分：良；70～79分：中；60～69分，及格；60分以下：不及格
目录
1 方案论证 (1)
2 系统硬件设计 (2)
2.1 系统的功能及控制原理 (2)
2.2 系统组成框图 (3)
2.3 功能时序图 (3)
2.4 I/O分配接线 (3)
2.5 电路原理图 (4)
3 系统软件程序设计 (6)
4 系统调试 (7)
4.1 调试步骤与方法 (7)
4.2 现场图片 (9)
5 课程设计总结 (13)
附录参考资料 (14)
1方案论证
1任务详解及设计思路
任务：设计一个能够控制二十六盏交通信号灯的模拟系统。并且要求交通信号灯按照交通规则的模试来运行。实验通过控制八个交通灯就好了。
内容：因为本课程设计是交通灯的PLC控制设计，所以要了解实际交通灯的变化情况和规律。假设一个十字路口为东西南北走向。先转状态1，南北绿灯通车25S，东西红灯，东西人行道绿灯。过一段时间转状态2，南北绿灯先闪3S然后灭，黄灯亮2S，东西仍然红灯，东西人行道红灯。再转状态3，东西绿灯通车25S，南北红灯，南北人行道绿灯。过一段时间转状态4，东西绿灯先闪3S然后灭，黄灯亮2S，南北仍然红灯，南北人行道红灯。再转状态5,南北左转绿灯通行25S，东西红灯。过一段时间转状态6，南北左转绿灯闪3S然后灭，黄灯亮2S，东西仍然红灯。再转状态7，东西左转绿灯通行25S，南北红灯。过一段时间转状态8，东西左转绿灯闪3S然后灭，黄灯亮2S，南北仍然红灯。最后转至状态1循环。
2 系统硬件设计
2.1 系统的功能及控制原理
能实现东西、南北四个路口的红、黄、绿灯循环变换，东西方向直行时南北方向禁止通行，南北方向直行时东西方向禁止通行。
能实现正常的左转弯控制，东西路口车辆左转弯时南北路口车辆禁止通行，南北路口车辆左转弯时东西方向车辆禁止通行。各方向直行和各路口左转弯循环交替。
能实现东西、南北四个路口人行道通行与禁止交替，东西方向人行道在东西方向机动车直行时可以通行，南北方向人行道在南北方向机动车直行时可以通行，其他时间禁止通行。
同时还能实现两位数码管的倒计时显示，倒计时显示与红绿灯的变化相对应，能让通行车辆更好地掌握路口交通灯的变化情况。
十字路口东南西北四个路口各设有一套直行红、黄、绿灯，由于所选用PLC的输出口个数的限制所以左转灯与直行灯共用同一组灯，当东西南北都执行完之后就开始执行左转，此时将绿灯设为以两秒为周期闪动来代表左转，也是由于受PLC输出端口数量的限制人行横道也只设绿灯，绿灯灭则禁止通行。
交通灯状态控制如下：
南北路口东西路口数码管倒计时显示
直行绿直行红、人行道绿倒计时25S
直行绿闪直行红、人行道绿闪3S
直行黄直行红2S
直行红、人行道绿直行绿25S
直行红、人行道绿闪直行绿闪3S
直行红直行黄2S 左转绿（两秒周期闪）左转红25S
左转绿闪（一秒为周期）左转红3S
左转黄左转红2S
左转红左转绿（两秒周期闪）25S
左转红左转绿闪（一秒为周期）3S
左转红左转绿闪（一秒为周期）2S
都执行完后再进行循环。
2.2系统组成框图
系统组成框图如下：
2.3功能时序图
直行时段南北方向时序图：
X0
Y22
Y27
Y20
Y21
Y25
直行时段东西方向时序图与南北方向的基本相同，只是东西方向的是接在南北方向的后面，如下：
2.4 I/O分配接线
根据控制要求PLC的I/O口分配为：
X0 启动按键X0 Y20 南北直行/左转红灯
X1 停止按键X1 Y21 东西路口人行道绿灯
Y0—Y7 数码管十位Y23 东西直行/左转绿灯
Y10—Y17 数码管个位Y24 东西直行/左转黄灯Y22 南北直行/左转绿灯Y25 东西直行/左转红灯
Y27 南北直行/左转黄灯Y26 南北路口人行道绿灯
2.5 电路原理图
FX2N通过储存的程序周期运转。正常时序和急车强通可由可编程控制器(PLC)来实现。选用PLC作为控制器件是因为可编程控制器核心是一台计算机，它是专为工业环境而设计制造的计算机。它具有高可靠性丰富的输入/输出接口，并且具有较强的驱动能力；它采用一类可编程的存储器，用于其内部存储程序，执行逻辑运算，顺序控制，定时，计数与算术操作等面向用户的指令，并通过数字或模拟式输入/输出控制各种类型的机械或生产过程;它采用模块化结构，编程简单，维修方便。
根据上述选型及控制要求，绘制PLC控制交通灯的电路接线原理图，该模拟交通信号灯分为南北和东西两个方向，分别由绿、黄、红三种颜色，其中，COM端为交通灯的公共端。PLC的外部接线图如图。
根据控制要求设计电路原理图如下：
FX2N
—48MR 启动按钮X0 停止按钮X1 X000
X001
COM COM1
Y021
Y026
Y023
Y024 Y025
Y022
Y027
Y020
Y000
Y007 Y006
Y010
Y016
Y017
3 系统软件程序设计
3.1程序流程图
启动
南北直行黄亮2S 、东西红 东西直行绿亮25S 、南北红、南北路口人行道绿 东西直行绿闪3S 、南北红、南北路口人行道绿闪3S 东西直行黄亮2S 、南北红
南北左转绿亮25S （以2S 周期闪）、东西红 南北左转绿闪3S （以1S 周期）、东西红
南北左转黄亮2S 、东西红 东西左转绿亮25S （以2S 周期闪）、南北红 东西左转绿闪3S （以1S 周期）、南北红 东西左转黄亮2S 、南北红 显示1—0倒计时2S
显示29—5倒计时25S
显示29—5倒计时25S 显示29—5倒计时25S 显示4—2倒计时3S
显示4—2倒计时3S 显示4—2倒计时3S 显示1—0倒计时2S 显示1—0倒计时2S 显示1—0倒计时2S 停止 南北直行绿亮25S 、东西红、东西路口人行道绿 南北直行绿闪3S 、东西红、东西路口人行道绿闪3S 显示29—5倒计时25S
显示4—2倒计时3S
4系统调试
4.1调试步骤与方法
（1）将PLC与对应输入输出的设备连接起来。
（2）用GX Works2软件编制图的梯形图程序，将编制无误的程序分别下载到PLC中，并将模式选择开关拨至RUN状态。
（3）调试运行。
按下启动开关，先转状态1，南北绿灯通车25S，东西红灯，东西人行道绿灯。过一段时间转状态2，南北绿灯先闪3S然后灭，黄灯亮2S，东西仍然红灯，东西人行道红灯。再转状态3，东西绿灯通车25S，南北红灯，南北人行道绿灯。过一段时间转状态4，东西绿灯先闪3S然后灭，黄灯亮2S，南北仍然红灯，南北人行道红灯。再转状态5,南北左转绿灯通行25S，东西红灯。过一段时间转状态6，南北左转绿灯闪3S然后灭，黄灯亮2S，东西仍然红灯。再转状态7，东西左转绿灯通行25S，南北红灯。过一段时间转状态8，东西左转绿灯闪3S然后灭，黄灯亮2S，南北仍然红灯。最后转至状态1循环。
（4）监控运行。
当PLC运行时，可以使用GX Works2软件中的监视功能监控整个程序的运行过程，以方便调试程序。在GX Works2软件上，单击“PLC写入”—“监视”－“监视开始”，可以全画面监控PLC的运行，这时可以观察到定时器的定时值会随着程序的运行而动态变化，通电闭合的触点和线圈会变蓝。借助于GX Works2软件的监控功能可以检查哪些线圈和触点该通电时没通电，从而为进一步修改程序提供帮助。
静态调试
静态调试是在用户系统未工作时的一种硬件检测。
第一步：目测。检查外部的各种元件或者是电路是否有断点。
第二步：用万用表测试。先用万用表复核目测中有疑问的连接点，再检测各种电源线与地线之间是否有短路现象。
第三步：加电检测。给板加电，检测所有的插座或是器件的电源端是否符合要求的值。
第四步：是联机检查。因为只有用可编程控制器开发系统才能完成对用户系统的调试。
动态调试
动态调试是在用户系统工作的情况下发现和排除用户系统硬件中存在的器件内部故障、器件连接逻辑错误等的一种硬件检查。动态调试的一般方法是由近及远、由分到合。
由分到合是指首先按逻辑功能将用户系统硬件电路分为若干块，当调试电路时，与该元件无关的器件全部从用户系统中去掉，这样可以将故障范围限定在某个局部的电路上。当各块电路无故障后，
将各电路逐块加入系统中，在对各块电路功能及各电路间可能存在的相互联系进行调试。由分到合的调试既告完成。
由近及远是将信号流经的各器件按照距离可编程控制器的逻辑距离进行由近及远的分层，然后分层调试。调试时，仍采用去掉无关元件的方法，逐层调试下去，就会定位故障元件了。
软件调试：软件调试是通过对用户程序的汇编、连接、执行来发现程序中存在的语法错误与逻辑错误并加以排除纠正的过程。编辑程序后，查看程序是否有逻辑的错误。如果出现故障，应返回编程环境，检查梯形图的错误并修改程序再进行调试，如此反复直到调试成功。
4.2现场图片
4.2-1系统整体
4.2-2东西红灯南北黄灯
4.2-3PLC工作时的状态
4.2-4软件监控PLC运行
4.2-5南北红灯东西绿灯
4.2-6南北黄灯东西红灯
4.2-7数码管显示程序
4.2-8停止按键 按下全部停止
5课程设计总结
为期两周的PLC课程设计，我热情高涨。十字路口交通灯控制设计课题的特点是思路清晰、结构明了，中间产生的错误也让我明白必须严谨。
这次课程设计重要的是使我懂得了理论与实际相结合是很重要的，只有理论知识是远远不够的，只有把所学的理论知识与实践相结合起来，从理论中得出结论，才能真正为社会服务，从而提高自己的实际动手能力和独立思考的能力。在设计过程中遇到的问题，在老师的帮助、组员的合作和自己的努力下都得到了圆满的解决，同时在设计的过程中发现了自己对所学的知识理解得不够透彻，掌握得不够牢固，此次课程设计重新加深了我对这部分知识的掌握程度。不足的是本次十字路口交通灯控制设计还不够完善。这次实训我收获颇丰，今后也会更加努力提高自己的能力。
参考资料
[1]李仁主编，电气控制，北京：机械工业出版社，2000
[2]陈立定等主编，电气控制与可编程控制器，广州：华南理工大学出版社，2001
[3]王仁祥主编，常用低压电器原理及其控制技术，北京：机械工业出版社，2002
[4]郑萍主编，现代电气控制技术，重庆：重庆大学出版社，2001
[5] 佟为明等编，低压电器继电器及其控制系统，哈尔滨：哈尔滨工业大学出版社，2000
[6] 王海，李洪奎，刘晓。基于PLC的多轴控制研究[J]。机械工程学报,2008, 6(4): 470-472.
[7] 杨东, 黄永红, 张新华, 吉敬华. 用PLC基本指令实现自动运动定位控制的研究[J]. 微计算机信
息, 2010, 26(2-1): 62-64。
[8] 秦琴，王忠庆.。利用PLC的高速计数功能实现轴的精确定位控制.。电气技术。2009(3)。
[9] 陈婵娟, 薛恺. 基于PLC的步进电动机单双轴运动控制的实现. 机械设计与制造. 2009(3)。
[10] 杨涛, 王启江等。基于PLC绕线机控制系统设计[J]。组合机床与自动化加工技术， 2005(8)：58-59。
目录 第一章摘要............................................................................ - 2 - 第二章简述PLC ......................................................................... - 3 - 2.1 PLC简介.............................................................................. - 3 - 2.2 PLC工作原理 ...................................................................... - 4 - 2.3 PLC主要功能 ...................................................................... - 6 - 第三章PLC的交通信号灯系统设计.......................................... - 7 - 3.2 流程图如下：.................................................................... - 8 - 3.3程序梯形图设计： ............................................................. - 9 - 第四章总结.............................................................................. - 12 - 4.1程序调试........................................................................... - 12 - 4.2 收获和体会...................................................................... - 12 -
齐鲁工业大学 可编程控制器课程设计报告（2015--2016学年第二学期） 题目：十字路口交通灯机械手 院系：电气工程及自动化学院 班级：测控12-1 学号：201202051029 学生姓名：曲瑞瑞 指导教师：王斌鹏 设计周数：一周 成绩： 日期：2016年3 月11 日
目录 摘要 (3) 一、课程设计的目的与要求 (3) 二、设计正文 (3) （一）机械手PLC控制系统设计 (3) 1、控制系统分析 (3) 1.1工艺过程和控制要求 (3) 1.2方案论证 (4) 2、系统设计 (4) 2.1 硬件设计 (4) 2.2程序设计 (6) 3、系统调试 (9) （二）十字路口交通信号灯控制系统设计 (9) 1、控制系统分析 (9) 1.1工艺过程和控制要求 (9) 1.2方案论证 (10) 2、系统设计 (11) 2.1 硬件设计 (11) 2.2程序设计 (12) 3、系统调试 (16) 三、课程设计总结或结论 (16) 四、参考文献 (17)
2016年测控12级可编程控制器课程设计 摘要： 可编程控制器是一种数字运算操作的电子系统，专门在工业环境下应用而设计。它采用可以编制程序的存储器，用来在执行存储逻辑运算和顺序控制、定时、计数和算术运算等操作的指令，并通过数字或模拟的输入(I)和输出(O)接口，控制各种类型的机械设备或生产过程。 本次课程设计为机械手与十字路口交通灯的模拟,采用西门子S7-200PLC通过自主设计试验程序，调试试验台来实现对工业机械手抓取物体移动放置再回到原位的设计，本设计包括自动与半自动两种执行方式。而十字路口交通灯则包括红灯绿灯的闪烁，左转等工能。 一、课程设计的目的与要求 通过PLC课程设计，进一步掌握PLC的原理和系统设计方法。培养和锻炼应用PLC的能力。为今后实际应用和设计PLC系统打下良好的基础。 要求了解PLC控制系统设计的全过程，熟悉PLC系统设计的相关内容，掌握系统的方法和步骤。主要包括：系统工艺过程和控制要求；系统分析和方案论证、系统功能图；硬件设计、程序设计；系统的调试步骤和方法。 二、设计正文 （一）机械手PLC控制系统设计 1、控制系统分析 1.1工艺过程和控制要求 ⑴机械手PLC控制系统的基本组成 a、现场输入输出单元（各种检测信号及执行机构） b、PLC控制单元 c、外部主令开关。 ⑵机械手的动作过程及其控制要求 a、机械手负责将工件由A处传送到B处。其动作包括上升、下降、左移、右移、夹紧、放松等动作。
《PLC原理及应用》课程设计报告 学院：工程学院 专业：电气工程及其自动化 班级：1104 姓名：宋扬 学号：120113024 指导教师：高成卢芳菲 起止日期：2014年6月9日～2014年6月15日
目录 1.课程设计目的 (3) 2.课程设计题目和要求 (3) 3.设计内容 (4) 3.1 (4) 4.设计总结 (9) 参考书目 (9) 附录 (9) 宋体，小四不加粗
前言 公路交通要防止交通事故的发生，特别是保证行人的安全。在行人过马路是必要的交通灯指示是很有必要的，这样安全可靠，在出现交通事故时还可以进行事故鉴定。本设计着重于设计人行道按钮交通灯控制，在一条公路与人行横道之间的信号灯顺序控制，没有人横穿公路时，公路绿灯与人行道红灯始终都是亮的，当有人需要过马路时按马路设有的按钮（两侧均设），相应的指示灯亮，指示车辆和行人安全行驶，杜绝交通事故的发生，保证行人的安全。控制使用S7-200系列的PLC指令丰富，一般分基本指令和功能指令。SIMATIC指令有梯形图LAD、语句表STL、功能图3种编程语言。而梯形图LAD和语句表STL是PLC最基本的编程语言。梯形图是在继电器控制系统的基础上发展起来的，其符号和规则充分体现了电气工作人员的思维和习惯，简洁直观。语句表是最基本的编程语言。功能指令实质上是一些功能不同的子程序，其开发和应用是PLC应用系统不可缺少的。因PLC编程形式不同，本设计将采用西门子S7-200系列的PLC来设计人行道按钮控制信号灯。
1.课程设计目的 课程设计是课程的总结性教学环节，是培养学生综合运用本门课程及有关先修课程的基本知识去解决某一实际问题的基本训练，加深对该课程知识的理解。在整个教学计划中,它起着培养学生独立工作能力的重要作用。 通过本课程设计, 主要训练和培养学生的以下能力: 1.查阅资料：搜集与本设计有关部门的资料(包括从已发表的文献中和从生产现场中搜集)的能力； 2.方案的选择：树立既考虑技术上的先进性与可行性又考虑经济上的合理性并注意提高分析和解决实际问题的能力； 3.迅速准确的进行工程计算的能力计算机应用能力 4.用简洁的文字清晰的图表来表达自己设计思想的能力。 5.掌握按钮式人行横道控制系统的设计、安装和调试方法。 6.能对出现的故障根据设计要求独立检修，直至系统正常工作 2.课程设计题目和要求 题目：按钮人行道控制的设计 控制要求： 通常车道上只允许车辆通行，道口处车道指示灯保持绿灯亮，这是不允许人跨越车道，人行道指示灯保持红灯亮。在车道两侧各设有一个人行道开关，当有人想通过人行横道时，需要用受按下“走人行道”开关，使“走人行道”信号通过输入端子传送到PLC中，PLC在接收到有人要“走人行道”信号时，开始执行如下时序程序。 当有行人要通过横道时，车行道的绿灯继续保持亮30S，然后绿灯灭而黄灯亮10S，10S过后红灯亮，车辆停。当车行道红灯亮5S后，人行道的红灯灭，绿灯亮15S，行人可以过横道，这15S的后5S人行道绿灯应闪烁，表示行人通行的时间快到了。人行道绿灯闪烁之后，人行道红灯亮，再过5S，车道绿灯亮，恢复车辆通行。
第一章 PLC实现智能交通灯控制设计方案 1.1题目要求： 南北方向为主干道，东西方向为次干道。东西方向红灯亮20s，南北方向绿灯亮13s，闪4次（每次0.5s亮，0.5s灭），黄灯亮3s；然后，东西方向绿灯亮8s，闪3次（每次0.5s亮，0.5s灭），黄灯亮3s，南北方向的红灯亮14s；再然后，东西方向红灯亮20s，南北方向绿灯亮13s，闪4。。。。。。这样东西南北交通灯循环运行；当人行道上有人要过马路时，按相应人行道按钮，马路灯立马改变，延时3s钟后（为了给正行驶在马路上的机动车通过时间）人行道同向变绿灯，而垂直方向人行灯变红灯，延时4s钟后，垂直方向马路灯及人行灯变绿灯且马路灯恢复正常循环运行。交通灯要有启动和停止按钮。 南北方向的时间用LED显示。 此外，当南北马路及人行道绿灯时三相异步电动机星形启动并运行，南北不是绿灯则停止；三相异步电动机也应有独立控制的启停按钮。 1.2设计流程及方案说明 1.2.1设计流程 首先编写普通功能的交通灯没有显示时间的程序，结合实验设备上的模块连接电路看是否实现普通交通灯的功能；其次在普通功能交通灯基础上将人行道按钮加入到网络中；然后将南北路灯时间用LED显示；最后把电机联动的网络融合到之前的程序中。 1.2.2放按说明 按下交通灯启动按钮I1.0交通灯开始正常运行，当按下交通灯停止按钮I1.1时交通灯停止运行所有灯熄灭。若有人要过的马路为红灯时按下相应的人行道按钮I1.4、1.5所有路口红灯亮，三秒后相应的人行道变为绿灯，四秒后交通灯恢复正常。此外当南北绿灯时三相异步电动机自动启动否则电机自动停转，电机的独立启动停止按钮为I1.2、I1.5。
PLC课程设计 课程设计报告 题目交通信号灯控制学院电子与信息工程学院专业电气工程及其自动化班级 姓名 指导教师 2012 年12 月 4 日 电子与信息工程学院
目录 1绪论 (3) 2PLC及PLC简介 (3) 2.1PLC简介 (3) 2.2PLC的一般结构 (4) 2.2.1可编程控制器的结构分类 (4) 2.2.2可编程控制器的配置 (5) 2.4PLC的应用领域 (6) 2.5PLC的发展趋势 (7) 3系统总体方案及硬件设计 (7) 3.1系统总体方案 (7) 3.1.1设计目的 (7) 3.1.2 设计任务及要求 (7) 3.1.3 设计思路 (8) 3.2硬件设计 (8) 4交通灯的软件设计 (9) 4.1顺序功能图 (9) 4.2交通灯工作时的程序 (10) 5交通灯的仿真 (11) 6总结 (12) 参考文献 (13)
1 绪论 随着社会经济的发展，城市交通问题越来越引起人们的关注。人，车，路三者关系的协调，已成为交通管理部门需要解决的重要问题之一。城市交通控制系统是用于城市交通数据监测，交通信号灯控制与交通疏导的计算机综合管理系统，它是现代城市交通监控指挥中最重要的组成部分。 随着城市机动车量的不断增加，许多大城市如北京，上海，南京等出现了交通超负荷运行的情况，因此，自80年代后期，这些城市纷纷修建城市高速公路，在高速公路建设完成的初期，它们也曾有效地改善了交通状况。然而，随着交通量的快速增长和缺乏对高速道路的系统研究和控制，高速道路没有充分发挥出预期的作用。而城市高速道路在构造上的特点，也决定了城市高速道路的交通状况必然受高速道路和普通道路耦合出交通状况的制约。所以，如何采用合适的控制方法，最大限度利用好耗费巨资修建的城市高速道路，缓解主干道与匝道，城区与周边地区的交通拥堵状况，越来越成为交通运输管理和城市规划部门亟待解决的主要问题， 根据交通等工艺控制要求和特点，我们采用了日本三菱公司FX2N_48MR。三菱PLC有小型化，高速度，高性能等特点，三菱可编程控制器指令丰富，可以接各种输入，输出扩充设备，有丰富的特殊扩展设备，其中的模拟输入设备和通信设备是系统所必需的，能够方便地联网通信。本系统就是应用可编程控制器（PLC）对十字路口交通控制等实现控制。本系统采用PLC是基于以下四个原因： （1）PLC具有很高的可靠性，抗干扰能力。通常的平均无障碍时间都在30万小时以上； （2）系统设计周期短，维护方便，改造容易，功能完善，实用性强； （3）干扰能力强，具有硬件故障的自我检查功能，目前空中各种电磁干扰日益严重，为了保证交通控制的可靠稳定，我们选择了能够在恶劣的电磁干扰环境下正常工作的PLC； （4）近年来PLC的性能价格比有较大幅度的提高，是的实际应用成为可能。 2 PLC及PLC简介 2.1PLC简介 可编程控制器简称——PLC是以微处理器为基础，综合了计算机技术、自动控制技术和通讯技术发展而来的一种新型工业控制装置。它具有结构简单、编程方便、可靠性高等优点，
PLC课程设计题目 一、课程设计就达到的目的 1.通过这一次的设计，加强课本知识与实际的联系运用。与此同时， 巩固课堂所学并加深理解。 2.通过对工程实例的模拟，熟练地掌握PLC的编程和程序调试方法， 了解用PLC解决一个实际问题的全过程。 3.进一步熟悉PLC的I/O连接。 4.熟悉十字路口红绿灯相关控制的编程方法。 二、课程设计题目及要求 1.课程设计题目：十字路口交通灯控制的模拟 2.课题要求： ⑴东西红灯亮维持25秒，在东西红灯亮的同时南北绿灯也亮维 持20秒，到20秒时南北绿灯闪亮，闪亮3秒后熄灭，之后黄灯亮2秒；然后南北红灯亮维持25秒，同时东西方向绿烽亮20秒，接着出现3秒的闪绿然后黄灯亮2秒。周而复始。 ⑵交通灯要求有倒计时显示，显示南北方向秒的个位，当时间大 于9秒时数码管右下角的“·”显示。 ⑶程序要求控制方式有自动方式和手动方式，有开关控制及按 键控制。 ⑷要求用按钮能调整通行时间。
关于十字路口交通灯控制的课程设计 一、绪论 1. 课程设计背景 随着世界范围内城市化和机动化进程的加快，城市交通越来越成为一个全球化的问题。城市交通基础设施供给滞后于高速机动化增长需求，道路堵塞日趋加重，交通事故频繁，环境污染加剧等问题普遍存在。目前，全国大中城市普遍存在着道路拥挤、车辆堵塞、交通秩序混乱的现象，交通事故频发，这给人民的生命财产安全带来了极大的损失。城市交通控制系统，路口信号控制器是控制交叉路口交通信号的设备，它是交通信号控制的重要组成部分。各种交通控制方案，最终都要由路口信号控制器来实现。 为了确保十字路口的行人和车辆顺利、畅通地通过，往往采用电子控制的交通信号来进行指挥。伴随着社会的发展以及人类生活水平的提高，汽车的数量在不断增加，交通的压力越来越大。利用PLC 技术设计交通灯来完成这个需求就显的更加迫切，同样也是非常的实用和方便合理。 2. PLC概述 PLC主要是指数字运算操作电子系统的可编程逻辑控制器，用于控制机械的生产过程。也是公共有限公司、电源线车等的名称缩写。PLC = Programmable logic Controller，可编程逻辑控制器，一种数字运算操作的电子系统，专为在工业环境应用而设计的。它采用一类可编程的存储器，用于其内部存储程序，执行逻辑运算，
学号：0121018700318 课程设计 题目交通灯的PLC控制系统设计 学院物流工程学院 专业物流工程 班级物流zy1001 姓名宋金龙 指导教师刘有源教授 2013 年7 月 5 日
课程设计任务书 学生姓名：宋金龙专业班级：物流卓越1001班 指导教师：刘有源教授工作单位：物流工程学院 题目:交通灯的PLC控制系统设计 初始条件： 1)PLC型号：西门子公司S7系列，S7-300 2)编程环境：SIMATIC Manager /Step7 V5.4或更高版本 3)根据控制要求分配PLC I/O地址，画出PLC与控制对象的接线图，设计控制流程，按照模块化的方式设计程序，既可以采用LAD编程，也可以采用STL 编程，还可以采用组合方式编程。 4)编写的需要输入PLC，调试通过。 要求完成的主要任务: 1)十字路口交通信号灯，共有两组信号灯，其中一组控制直行，一组控制转弯。当轮到一个方向开始直行时，控制该方向直行的绿灯亮，指示该方向可以直行，并维持20s，当通行时间即将结束时，绿灯闪烁3s以作提示。 2)随后，该方向的黄灯亮2s，熄灭，通行时间结束，该方向的红灯亮，禁止该方向通行。同时控制该方向转弯的绿灯亮，指示该方向转弯，转弯时，绿灯维持15s，当转弯时间即将结束时，绿灯闪烁3s以作提示。 3)紧接着，该方向的黄灯亮2s，熄灭，转弯时间结束。 4)接下来，该方向的红灯亮，禁止该方向转弯。同时另一方向直行的绿灯亮，轮到另一方向直行了。如此周而复始。 指导教师签名：年月日 系主任（或责任教师）签名：年月日
摘要 城市规模不断扩大，城市的交通问题也变的日益突出，如堵车问题，城市交通问题也越来越引起人们的关注，人、车、路三者关系的协调，已成为交通管理部门需要解决的重要问题之一。为了解决交叉口混合交通流中的相互影响或彼此的相互影响，我们可以合理的设置交叉路口的红绿灯系统，帮助疏导交通流，从而有效的减少交通阻塞等问题，并为行人的安全提供强有力地保障。 现在，城市的红绿灯基本上都是程序控制，在实际使用中采用可编程序控制器（PLC）控制占很大比例，其主要原因是因为PLC具有简单易懂、操作方便、可靠性高、通用灵活、体积小、使用寿命长等一系列的优点。 本设计介绍了应用PLC实现十字路口交通信号灯的自动控制。通过对交通信号灯的控制要求分析，对PLC控制系统进行了软、硬件设计，并通过仿真实验证明该系统的实用性，利用PLC对十字路口交通灯进行模拟控制，从而能够对真正的十字路口交通灯控制系统有更深入的了解。 关键词：十字路口，交通灯， PLC控制
$ 18 学号： 课程设计 》 交通灯的PLC控制系统设计 题目 学院物流工程学院 专业物流工程 班级物流zy1001 ( 宋金龙 姓名 指导教师刘有源教授
2013年【 7月5日 课程设计任务书 学生姓名：宋金龙专业班级：物流卓越1001班 ~ 指导教师：刘有源教授工作单位：物流工程学院 题目:交通灯的PLC控制系统设计 初始条件： 1)PLC型号：西门子公司S7系列，S7-300 2)编程环境：SIMATIC Manager /Step7 或更高版本 3)根据控制要求分配PLC I/O地址，画出PLC与控制对象的接线图，设计控制流程，按照模块化的方式设计程序，既可以采用LAD编程，也可以采用STL 编程，还可以采用组合方式编程。 4)编写的需要输入PLC，调试通过。 — 要求完成的主要任务: 1)十字路口交通信号灯，共有两组信号灯，其中一组控制直行，一组控制转弯。当轮到一个方向开始直行时，控制该方向直行的绿灯亮，指示该方向可以直行，并维持20s，当通行时间即将结束时，绿灯闪烁3s以作提示。 2)随后，该方向的黄灯亮2s，熄灭，通行时间结束，该方向的红灯亮，禁止该方向通行。同时控制该方向转弯的绿灯亮，指示该方向转弯，转弯时，绿灯维持15s，当转弯时间即将结束时，绿灯闪烁3s以作提示。 3)紧接着，该方向的黄灯亮2s，熄灭，转弯时间结束。 4)接下来，该方向的红灯亮，禁止该方向转弯。同时另一方向直行的绿灯亮，轮到另一方向直行了。如此周而复始。
指导教师签名：年月日 系主任（或责任教师）签名：年月日 — 摘要 城市规模不断扩大，城市的交通问题也变的日益突出，如堵车问题，城市交通问题也越来越引起人们的关注，人、车、路三者关系的协调，已成为交通管理部门需要解决的重要问题之一。为了解决交叉口混合交通流中的相互影响或彼此的相互影响，我们可以合理的设置交叉路口的红绿灯系统，帮助疏导交通流，从而有效的减少交通阻塞等问题，并为行人的安全提供强有力地保障。 现在，城市的红绿灯基本上都是程序控制，在实际使用中采用可编程序控制器（PLC）控制占很大比例，其主要原因是因为PLC具有简单易懂、操作方便、可靠性高、通用灵活、体积小、使用寿命长等一系列的优点。 本设计介绍了应用PLC实现十字路口交通信号灯的自动控制。通过对交通信号灯的控制要求分析，对PLC控制系统进行了软、硬件设计，并通过仿真实验证明该系统的实用性，利用PLC对十字路口交通灯进行模拟控制，从而能够对真正的十字路口交通灯控制系统有更深入的了解。 关键词：十字路口，交通灯， PLC控制
《机电一体化》课程设计交通红绿灯PLC控制系统 班级：工学院机电1003班 指导老师： _________ 小组成员： __________________________ __________________________ __________________________ 日期： 2013年6月28日
【摘要】随着社会经济的快速发展和人们消费水平的不断提高，私家车不断增加，城市人多、车多道路少的交通状况越来越引起人们的关注。为了实现交通道路的管理，在各个道口安装红路灯已经成为了疏导交通车辆最为常见和最有效的手段。PLC控制系统可以实现了按车流量规模给定绿灯时长，达到最大限度的车辆放行，减少十字路口的车辆滞流，缓解交通拥挤以实现最优控制，从而提高交通控制系统的效率。 PLC具有结构简单、编程方便、可靠性高等优点，并广泛用于工业过程的自动控制中。由于PLC具有对使用环境适应性强的特性，同时其内部的定时器资源十分丰富，可对目前较为普遍使用的“渐进式”信号灯进行精确控制，能够方便实现对多岔路口红绿灯的控制，因此PLC被越来越多地应用于交通灯系统中。 PLC还具有通讯联网功能，可将同一条道路上的信号灯连成一局域网进行统一调度管理，缩短车辆通行等候时间，实现科学化管理。在实时检测和自动控制PLC应用系统中，PLC大都是作为一个核心部件来设计使用的。 【关键词】 PLC；交通灯；控制系统
目录 第一章绪论 (1) 1.1 PLC及WinCC介绍 (1) 1.1.1 PLC简单概述 (1) 1.1.2 WinCC介绍 (2) 1.2 十字路口交通灯控制任务 (3) 1.3 研究目的和意义 (4) 1.4 方案设计 (4) 第二章交通信号控制系统实况 (5) 2.1十字路口交通灯控制实际情况描述 (5) 2.1.1 控制任务要求 (5) 2.2 结合十字路口交通灯的路况画出模拟图 (5) 2.3交通灯控制流程图 (6) 第三章可编程控制器程序设计 (7) 3.1可编程控制器I/O端口分配 (7) 3.2 PLC的外部接线图 (7) 3.2.1输入/输出接线列表 (7) 3.2.2 PLC外部接线原理图 (7) 3.3程序梯形图及其说明 (8) 第四章十字路口交通灯的组态控制过程 (12) 4.1工程的建立和变量定义 (12) 4.1.1 工程的建立 (12) 4.1.2 变量的定义 (12) 4.2组态画面的建立 (12) 4.3 MOVEX1～MOVEY2的脚本编辑 (13) 第五章小组总结 (15) 参考文献 (15) 附表：PLC梯形图指令表 (16) 附图：交通红绿灯PLC控制系统实验相片 (18)
机电一体化技术专业 红绿灯PLC控制 综合课程设计 姓名： 班级： 指导教师： 日期： 秦皇岛职业技术学院·机电工程系
引言 PLC可编程序控制器是以微处理器为基础，综合了计算机技术、自动控制技术和通讯技术发展而来的一种新型工业控制装置。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，实现科学化管理。在该设计中，还引入F940触摸屏模拟十字路口红绿灯闪亮及车辆通行，十分形象地显示出了PLC 在交通灯系统中的实际应用。
目录 课题概述 (4) 课题背景 (4) 课题要求 (4) 第1章总体设计思路与方案 (6) 1.1 整体方案 (6) 1.2 顺序功能图 (8) 第2章硬件设计 (9) 2.1 PLC选型 (9) 2.2 I/O分配 (9) 2．3 PLC外部硬件接线图 (10) 第3章软件设计 (10) 3.1 程序梯形图 (9) 第4章设计总结 (14)
课题概述 课题背景 可变程序控制器（PLC）是从早期的继电器逻辑控制系统发展而来的。自60年代问世以来，PLC得到了突飞猛进的发展，尤其在数据处理、网络通信及与DCS 等集散系统融合方面有了很大的进展，可变程序控制器已经成为工业自动化强有力的工具，得到了广泛的普及和推广应用。 交通十字路口车辆穿梭，行人熙攘，车行车道，人行人道，有条不紊。靠什么来实现这井然秩序呢?靠的是交通信号灯的自动指挥系统。那么控制系统是如何实现红、绿、黄三种颜色信号灯有条不紊工作的呢?交通信号灯控制方式很多，可以用电子电路来实现，也可以用单片机编程控制来实现。本文主要介绍如何利用PLC来实现十字路口交通灯的控制。 课题要求 系统工作受开关控制，起动开关 ON 则系统工作；起动开关 OFF 则系统停止工 作。 控制对象有八个： 东西方向红灯两个 , 南北方向红灯 两个， 东西方向黄灯两个 , 南北方向黄灯 两个， 东西方向绿灯两个 , 南北方向绿灯 两个， 东西方向左转弯绿灯两个，南北方向左转弯绿灯两个。 高峰时段按时序图二运行，正常时段按时序图三运行，晚上时段按提示警告方式运行，规律为：东、南、西、北四个黄灯全部闪亮，其余灯全部熄灭，黄灯闪亮按亮 0.4 S，暗 0.6 S的规律反复循环。 高峰时段、正常时段及晚上时段的时序分配按时序图一运行。
基于西门子S7-200的交通灯控制设计 新疆工程学院 毕业设计（论文） 题目 班级 姓名 指导教师
基于西门子S7-200的交通灯控制设计 摘要 自从交通灯诞生以来，其内部的电路控制系统就不断的被改进，设计方法也开始多种多样，从而使交通灯显得更加智能化。尤其是近几年来，随着电子与计算机技术的飞速发展，电子电路分析和设计方法有了很大的改进，电子设计自动化也已经成为现代电子系统中不可缺少的工具和手段，而现今PLC技术飞快发展，应用越来越广，在工业自动化中的地位极为重要，广泛的应用于各个行业。随着科技的发展，可编程控制器的功能日益完善，加上小型化、价格低、可靠性高，在现代工业中的作用更加突出。同时交通控制更是趋向智能化方向发展，LED交通信号灯在持续发光、雨淋、灰尘等恶劣的气候条件下，仍然能保持较好的工作性能，而且价格更低廉。本文主要通过西门子PLC 控制交通红绿灯。 关键词：西门子S7-200，交通灯，PLC，梯形图。
Based on the design of Siemens S7-200 traffic control ABSTRACT Since the birth of traffic lights, the circuit in its internal control system have continually been improved, also began to design methods varied, so that traffic lights become more intelligent. In particular, in recent years, with electronics and the rapid development of computer technology, electronic circuit analysis and design methods have greatly improved, electronic design automation has become a modern electronic system in an indispensable tool and means now, PLC today's rapid technological development, has become an increasingly widespread applications in industrial automation position is extremely important, widely used in various industries. With the development of science and technology, programmable controllers improvement of the function, together with the small, low-price, high reliability in the modern industry of a more prominent role, And more traffic control Trend is the development of intelligent, LED traffic lights in the continuing luminescence, rain, dust and other adverse weather conditions, can still maintain good work performance and lower prices. In this paper, Siemens Programmable Logic Controller control traffic through the traffic lights. Key words: Siemens S7-200, traffic lights, PLC,ladder-diagram.
题目：十字路口交通灯控制系统PLC程序及组态设计 一、课程的性质与任务 电气控制与PLC课程设计是自动化专业一个重要的实践性教学环节。本设计课题与自动化专业密切相关，通过设计同学可全面运用所学专业知识，进一步提高自己的实践动手能力和解决实际问题的能力。通过课程设计达到以下要求： 1. 熟悉十字路口交通灯系统控制要求、收集技术资料，了解PLC和组态软件在控制系统中的应用、发展及未来趋势。 2、进一步熟悉西门子PLC的特点、性能和编程方法；通过PLC实现交通灯的自动控制。 4、掌握控制系统的硬件和程序设计方法、调试及运行步骤。 5、了解组态软件的基本结构、特点和设计方法；锻炼运用组态软件编程的能力。 二、课程教学的基本要求 1、论证设计方案并写出基本设计框图及步骤。 2、绘制硬件设计原理图及电路图。 3、设计出完整的程序框图和程序清单。 4、说明硬软件的调试过程和调试方法及设计者的心得体会 5、1月18日提交电子和打印文档，包括文字、图、程序等，2500字左右。 三、主要参考资料： [1] PLC编程及应用（第三版），廖常初，机械工业出版社，2007。 [2] 组态王组态软件使用手册。 [3] 工控组态软件与PLC应用技术，吴天明，北航出版社，2007。 完成期限：自 2011年 1 月 7 日至 2011 年 1 月 18 日指导教师：教研室主任： 学院院长： 2011 年 1 月 10 目录
摘要 (4) 一、课程设计的目的与要求 (4) 二、设计正文 (4) 1 控制系统分析 (4) 1.1 工艺过程和控制要求 (4) 1.2 方案论证 (5) 2 系统设计 (5) 2.1 硬件设计 (6) 2.2 程序设计 (7) 2.3 组态设计 (10) 3 系统调试 (11) 三、课程设计总结或结论 (12) 参考文献 (12) 十字路口交通灯控制系统PLC程序及组态设计 摘要：本设计是对可编程控制器在控制中应用的探索，采用了西门子的可编程控制器plc200
《电气控制与PLC技术》 课程设计 论文题目十字路口行人车道交通灯多时段的的PLC控制 系别信息与电子工程学院 专业电子信息工程 班级13电本2班 学号201301902225 学生姓名韦秀添 指导教师（签名） 完成时间2015 年 6 月27 日
课程设计成绩评定表 评价内容标准分值得分 1．选题能体现课程的培养目标，难度和工作量较 大，有较强的创新性。 10 2．设计圆满完成课程设计中各项要求，设计书设 计科学、先进，计算准确；图、表绘制及 技术要求符合国家标准。有较大创新和较 大实用价值；立论正确，结构严谨结论明 确。设计书中分析、计算、实验正确、严 密，对专业知识综合训练程度高，课程设 计报告撰写规范。 60 3．陈述回答问题有理有据，体现出较宽泛的知识 面，思维敏捷、逻辑性强。陈述清晰、正 确、逻辑性强，基本概念清楚，语言流畅、 精炼。 20 4．表现在整个课程设计阶段能够独立分析并解 决问题，完成相关部分的设计。 10 总评
摘要 交通信号灯的出现，使交通得以有效管制，对于疏导交通流量、提高道路通行能力，减少交通事故有明显效果。为了实现交通道路的管理，力求交通管理先进性、科学化。用可编程控制器实现智能交通灯管制的控制系统，以及该系统软、硬件设计方法，实验证明该系统实现简单、经济，能够有效地疏导交通，提高交通路口的通行能力。分析了现代城市交通控制与管理问题的现状，结合交通的实际情况阐述了交通灯控制系统的工作原理，给出了一种简单实用的城市交通灯控制系统的PLC设计方案。可编程序控制器在工业自动化中的地位极为重要，广泛的应用于各个行业。随着科技的发展，可编程控制器的功能日益完善，加上小型化、价格低、可靠性高，在现代工业中的作用更加突出。 【关键词】:PLC可编程控制器、智能交通信号灯、程序设计与调试。
单片机课程设计课程设计名称：交通灯控制系统 院系：机械工程学院 班级：机电一体化 姓名： 学号： 指导老师： 地点：
目录 1、引言 (3) 2、设计要点 (3) 2.1 硬件要点 (3) 2.2 软件要点 (4) 3、设计目的与内容 (4) 3.1 设计目的 (5) 3.2 设计内容 (5) 4、电路说明与设计图 (6) 4.1 AT89S51 简介 (6) 4.2 LED数码管显示电路 (11) 4.3 复位和时钟电路 (12) 4.4 硬件原理框图 (13) 4.5 软件流程图 (14) 5、主程序 (15) 6、课程设计小结 (17) 7、参考资料 (18) 8、附录 (19)
1、引言 随着我国社会经济的发展，城市化、城镇化进程的加快，道路交通堵塞问题日趋严重，如何对交通进行合理的管理和调度而尽可能减少堵车现象成为目前我国很多地方尤其是特大城市急需解决的问题，显然交通灯在其中起着不可或缺的作用。现今的交通发展迅速，车辆极具增加，马路不断扩宽，人行横道相对较少。在车流量较大的地段即便有人行横道，行人也很难通过马路。行人自控指示灯系统可以有效的改善这种状况。特别是像北京这样的大都市，经济飞速发展，车辆繁多，人口密集。缓解交通已成为当务之急.例如在我们新校区西门口(塔南路)就是这种情况,每天进出校门的学生特别多,大多还需要穿过这条繁忙的高速公路,这为学校师生带来大大的不便.该系统主要应用于交通领域，具有较高的实用价值。该系统利用红灯,黄灯,绿灯来指挥车辆和行人，以达到车辆停止，行人通行的目的,减少了交通拥挤现象,为行人节省了时间,即保证行人过马路时的安全，也减轻了交管部门的负担。 2、基本要点 2.1 硬件要点 1）单片机建议选用AT89C51，它与8051系列单片机全兼容，但其内部带有4KB的FLASH ROM，设计时无需外接程序存储器，为设计和调试带来极大的方便。 2）LED显示系统：南北向和东西向各采用2个数码管计时，对该方向的指示灯的点亮时间进行倒计时，最长计时范围为99秒。设
十字路口交通灯控制（带倒计时显示） 一、设计目的 （1）通过十字路口带带倒计时显示的交通灯控制装置的设计实践, 了解一般电气控制系统的设计过程,设计要求,应完成的工作内容和具体设计方法。 （2）通过设计进一步巩固以往所学的知识,达到灵活应用的目的。在此过程中培养从事设计工作的整体观念，提高编写和调试语言程序水平。 （3）加强自己的科学研究方法训练和实践锻炼，增强分析问题和解决问题的能力，了解电气控制与可编程控制技术及应用的发展。 二、设计任务 2.1技术要求 采用PLC 构成十字路口带倒计时显示的南北向和东西向交通信号灯的电气控制。系统上电后，交通指挥信号控制系统由一个3位转换开关SA1控制。SA1手柄指向左45o时，接点SA1-1接通，交通指挥系统开始按常规正常控制功能工作，按照如图1所示工作时序周而复始，循环往复工作。正常运行时，南北向及东西向均有两位数码管倒计时显示牌同时显示相应的指示灯剩余时间值。SA1手柄指向中间0o时，接点SA1-2接通，交通指挥系统南北向绿灯常亮，东西向红灯常亮，数码管显示99不变。SA1手柄指向右45o时，接点SA1-3接通，交通指挥系统东西向绿灯常亮，南北向红灯常亮，数码管显示99不变。如图2.1。 SA1-1正常工作 SA1转换开关 SA1-3东西向绿灯常亮 SA1-2南北向绿灯常亮 图2.1 转换开关示意图
2.2设计思想 当启动按钮按下后，南北主干道处于红灯状态，东西道路处于绿灯可通行状态。 期间，南北红灯持续25S，我们使用定时器T39来实现，T39定时完成以后，T40开始定时30S，用于东西红灯的定时。这样，整个控制系统一个周期55S。南北亮红灯的同时，东西亮绿灯，持续20S，利用定时器T41实现，随后，东西绿灯闪烁3S，用定时器T42实现。闪烁完成后，东西黄灯亮2S，利用定时器T43实现功能。 在南北红灯定时完成后，南北绿灯定时25S，用定时器T44完成，然后是3S 的绿灯闪烁电路，用定时器T45实现，闪烁定时到了以后，南北黄灯进行2S的定时，用定时器T46实现。 至此，控制系统的定时已经完成。在设计过程中，考虑到安全因素，我们加入报警系统，即出现东西、南北同时绿灯或者同时黄灯或者同时红灯时，报警灯亮，工作人员断开启动按钮，进行维修和调试。 经过分析，十字路口交通灯在工作过程的一个周期过程中，将会出现以下6种状态： 1.南北红灯亮，东西绿灯持续亮； 2.南北红灯亮，东西绿灯闪烁； 3.南北红灯亮，东西黄灯亮； 4.南北绿灯亮，东西红灯亮； 5.南北绿灯闪烁，东西红灯亮； 6.南北黄灯亮，东西红灯亮。 另外，若出现同色灯同时亮的情况，报警灯亮南北、东西方向分别表示南北、东西方向有车辆通行。 三、系统总体方案设计 3.1程序设计的基本思路 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。南北和东西每个方向各有红、绿、黄三种信号灯。交通灯控制示意图如图2所示。 正常控制时：如图1所示，它是按信号灯置1与置0两种状态绘制的，置1表示信号灯点亮。SA1手柄指向左45o时，接点SA1-1接通，东西向红灯亮30s，
信息与电子工程学院课程设计报告
目录 一、课程设计概述 (3) 1.1课程设计内容 (3) 1.2课程设计技术指标 (3) 二、方案的选择及确定 (4) 三、系统硬件设计 (5) 四、系统软件设计 (6) 五、触摸屏设计 (8) 六、系统调试 (9) 七、总结以体会 (9) 八、参考文献 (10) 九、附录 (10) 附录1：I/O分配表： (10) 附录2：仪器与器件 (11) 附录3：外部接线图 (12) 附录4：触摸屏页面图 (12) 附录5：使用说明 (13)
一、课程设计概述 1.1课程设计内容 在本设计中以城市十字路口为研究对象，根据十字路口车辆运行情况，调整各红、绿、黄灯亮的时间， 如下图交通灯的时间和亮灯的情况表所示： 1、黄灯亮时提示相应的车辆准备。 2、绿灯亮时表示车辆直行。 3、绿灯闪烁时表示车辆转弯行驶。 4、红灯亮时表示禁止通行。 当交通灯通上电后，开始工作，一个循环时间为70s，周而复始。此交通灯每转换红、绿灯中间都设有黄灯2s，即可提示相应的车辆准备又让上一步骤行驶的车辆有效的保证全部通过十字路口，不仅提高了速度还提高了安全系数。 1.2课程设计技术指标 1、东西红灯亮的同时南北黄灯亮2秒提示南北直行车辆准备，后南北绿灯亮24秒南北车辆可直行，然后在黄灯亮2秒提示南北转弯车辆准备，后在绿灯闪烁7秒此时南北转弯车辆可行驶。后跳转至南北红灯同时东西黄灯亮2秒提示东西直行车辆准备，后东西绿灯亮24秒东西车辆可直行，然后在黄灯亮2秒提示东西
转弯车辆准备，后在绿灯闪烁7秒此时东西转弯车辆可行驶，周而复始。 2、各方向的交通灯受一个启动开关控制，当启动开关接通时，交通灯开始工作，且先东西红灯亮，南北黄灯亮。当起动开关断开时，所有信号灯都同时熄灭。 3、程序要求各方向的同色交通灯不能同时亮，并且各方向不同状态切换时都有黄灯2秒的准备时间。 4、车辆的运行必须要在路口交通灯显示为绿灯的时候才能启动。 5、运用PLC做实验的时候必须要运用到在PLC仪器上的触摸屏来显示程序的实验结果。 二、方案的选择及确定 方案一：用单片机技术来实现交通灯控制 采用AT89S52单片机为核心，由数码管、LED显示电路以及复位电路组成。方案二：运用PLC设计，其中设计原理为： 1、车辆在黄灯准备，绿灯行驶，红灯等候， 交通信号灯的控制时序是按信号灯置1与置0两种状态绘制的，置1表示信号灯点亮，置0表示信号灯点灭。 综上所述：
目录 绪论 (1) 第一部分: 交通灯的设计准备 一．设计的目的 (2) 二．交通灯的现场图 (3) 三．交通灯系统设计要求 (3) 第二部分：用PLC编程控制程序 一．编程前的准备 (4) 二．硬件选型 (5) 三．建立符号表 (6) 四．建立变量表 (7) 五．交通灯控制梯形图 (8) 第三部分：东向的电气连接图与PLC SM模块图 一．交通灯东向电气连接图 (12) 二．电气连接图分析 (12) 三．画图时所遇到的问题 (12) 第四部分：设计心得 设计心得 (12)
单交叉口红绿灯控制系统 绪论 随着社会的不断进步，社会的不断发展，城市规模的不断扩大，交通也变得日渐复杂。城市交通问题成越来越引起人们的关注，人、车、路三者的协调，已成为社会关注的焦点，于是交通灯成为了疏导交通最常见和最有效的手段，也成为了城市经济活动及生活活动的重要命脉。在技术快速发展的当今，交通的自动化不断更新，交通技术迅速的发展，其交通的一些指挥系统光靠人来完成是远远不够的，这就需要设计各种交通指挥自动化系统来完成这些复杂的工作。从而使交通指挥系统更加有秩序，更加安全。 交通灯通常由红、黄、绿三者颜色的灯组成，用于指挥交通的通行与停止。当绿灯亮时，允许车辆通行；当黄灯亮时，已超过停止线的车辆可以继续通行，没超过停止线的车辆停止通行；当红灯亮时，禁止车辆通行。 在实际应用中，采用PLC来控制的仍然在有一定的比例。因为采用PLC控制，能够根据不同的路况要求，随时修改控制程序，以改变各信号灯的工作时间和工作状况。与继电器或逻辑电路控制系统相比，PLC控制系统具有更高的可靠性、灵活性和抗干扰能力，其还具有硬件故障的自我检查能力，同时还具有维护方便、改造容易、功能完善，实用性强等特点。因此具有很大的经济实用性。 第一部分：交通灯的设计准备 一、设计的目的 课程设计是完成教学计划达到本科生培养目标的重要环节，是教学计划中进行综合训练的重要实践环节，是有助于培养应用性人才的一种教学形式，它将使得我们同学在综合运用所学知识，解决本专业方向的实际问题方面得到系统性的训练。 该课程设计的主要目的是：通过对交叉路口交通灯的控制，首先让我们了解交通灯的具体工作和实现原理，然后通过所给的要求对红绿灯进行PLC编程控制。同时让我们更进一步的去熟悉Step7软件的编程环境、功能及相关的应用再通过画电气连接图，使我们对电气控制的知识又得以复习和巩固，同时让我们深刻的体会到课程之间的联系强度，为今后从事自动化控制领域的工作打下一定的基础。