PLC课程设计报告(完整版)

《可编程逻辑控制器》课程设计任务书 1摘要 3一题目分析及其硬件设计 41.1应用背景与需求 41.2交通灯示意图 4 41.4外围接线图 5二时序图 6 63.1顺序功能图 6四工作过程分析 8 8参考文献 8附录 9重庆邮电大学移通学院自动化系自动化专业PLC课程设计1《可编程逻辑控制器》课程设计任务书既有别于毕业设计，又不同于课堂教学。它需要学生统筹运用所学基本理论、基本方法对现实生活中的实际系统进行设计和调试。设计题目一：十字路口自助式交通灯的控制本设计要求熟练使用OMRON公司的CPM1A系列产品各基本指令和部分应用指令，根据控制要求进行PLC梯形图编程，解决十字路口交通灯控制的问题。系统工作过程说明：图1是一个十字路口的交通灯模拟示意图，R、Y、G分别代表红灯、黄灯、绿灯。红灯亮表示相应方向的车停止行进，绿灯亮表示相应方向的车可以通行，绿灯闪烁、黄灯亮表示短暂的时间后相应方向的车将改变行进状态，提醒司机朋友做好准备。十字路口交通灯控制十字路口交通灯控制北Y启动停止报警乙的南图1十字路口的交通灯模拟示意图重庆邮电大学移通学院自动化系自动化专业PLC课程设计2如图1所示，本设计具体要求完成以下工作过程：(1)在只需要纵向行驶的交通系统中，需要考虑人行横道的控制，这种情况下人行横道通常用按钮进行启动(2)假设东西方向是车行道，南北方向是人行横道，正常情况下为车辆行驶，如果有行人要过交通路口，先要按动按钮，等到绿灯亮时，方可通过，此时东西方向车道上红灯，延迟一段时间后，人行横道的红灯亮，(3)按下按钮后，给车道上的车辆5S的反应时间，之后车道绿灯闪烁5S,熄灭维持35S,绿灯闪烁后车道黄灯亮起维持5S,到5S时车道红灯亮起，时间为30S。(4)当车道黄灯熄灭后，人行道红灯由亮转为熄灭，熄灭持续30S,同时绿灯亮起25S,再闪烁5S后熄灭。(5)车道两侧有两个按钮，当行人按下一侧按钮时，在一个循环周期内行人再按按钮无效，一个循环周期过后，若有行人再按下按钮，交通灯控制重复。(6)东西绿灯和南北绿灯不能同时亮，东西红灯和南北红灯不能同时亮，否则则自动关闭系统并发出报警信号。(1)对系统进行需求分析，确定I/O点数，分配I/O地址；(2)画出PLC控制接线图；(3)绘制PLC梯形图；(4)简述工作过程。重庆邮电大学移通学院自动化系自动化专业PLC课程设计3摘要本设计是关于PLC控制系统的一个在日常生活中的应用。随着时代的发展进步，交通越来越发达，交通事故给人们带来了许多的烦劳，过马路成为了行人的一个头疼的事。现代科技成为了不可或缺的一部分，现代理论的控制将带领着时代的进步。像PLC,单片机等现在可控制产品的产生，将带给人们生活中的诸多不便。分析了现代城市交通的控制和管理问题的现状，结合城乡交通的实际情况简述了交通灯控制系统的控制原理，本设计是用OMRON公司的CPM1A系列PLC维持城市交通十字路口的交通秩序，在每个方向都有红、黄、绿三种指示灯，信号灯受一个启动开关控制，当按下启动按钮，信号灯系统开始工作，直至按下停止按钮开关，系统停止工作。本设计证实，采用PLC对交通指挥信号灯的自动控制是完全可行的。在实际应用中，采用PLC控制城市交通指挥信号灯，还能容易的随时修改控制程序，以改变各信号灯的工作时间和工作状态，满足不同交通路况的要求。与继电器或硬件逻辑电路控制系统相比，PLC控制系统具备更大的灵活性和通用性。通过对交通的了解，设计适当的应用电路，成功完成对交通灯的控制。希望能给城市的交通带来方便，给过往的行人带来帮助。关键词：PLC;OMRON;交通；信号灯；自动控制重庆邮电大学移通学院自动化系自动化专业PLC课程设计4一题目分析及其硬件设计1.1应用背景与需求城市交通指挥系统中的许多设备也需要实现自动化控制，PLC在其中的应用也越来越多。交通指挥信号灯的控制，它用于维持城市交通道路十字路口的交通秩序，在每个方向都有红、黄、绿三种指挥灯，信号灯受一个启动开关控制，当按下启动按钮，信号灯系统开始工作，直至按下停止按钮开关，系统停止工作。1.2交通灯示意图图1.1就是城市交通指挥信号灯的一个简单示意图。设计就是为此系统为基础研究PLC在交通指挥信号灯自动控制中的应用问题图1.1交通指挥信号灯指示图1.3PLC选型及I/O分配根据对交通指挥信号灯控制系统控制的要求的分析，系统采用自动工作方式，其输入信号有系统开启；输出信号有东西方向、南北方向各两组指示灯驱动信号和故障指示灯驱动信号。由于每一方向的两组指示灯中，同种颜色的指示灯同时工作，为节省输出点数，可采用并联输出方法。由此可知，系统所需要的输入点数为2,输出点数为7,全部是开关量。根据以上分析，此系统属于小型单机控制系统，其中控制器的选型范围比较型机作为控制器构成交通指挥信号灯的控制系统。PLC的I/O分配见表1-1。重庆邮电大学移通学院自动化系自动化专业PLC课程设计5表1-15S定时器5S定时器5S定时器TIM00330S定时器15S定时器TIM00525S定时器TIM0065S定时器1.4外围接线图根据I/O地址的定义，PLC外部输入输出信号的接线如图2-2所示。其中，每一个方向的两组指示灯中，同种颜色的指示灯并联，用PLC的同一个输出端口，从而减少了对PLC输出点数目的要求。系统的I/O接线图01000D000001001COM2图1-2重庆邮电大学移通学院自动化系自动化专业PLC课程设计6启动启动东绿西灯东黄西灯裹舞3.1顺序功能图253152531520000等待东绿亮M000灯M004红—TIM005绿灯南北TIM006南北灯7重庆邮电大学移通学院自动化系自动化专业PLC课程设计3.2梯形图每5部可角罩6料价WT攀界安设置语高共通置值1AaxOknL2006作A400-02Ayt200.02AatehimD⁰WA*加W*Aut200mAitein2D.开g染贵面浸雪值离北河费U巨行东西亮东西喜来红亮薯结束Natd26tf,0AgtllstT1M*Gs5新交Aetaes_280_0彩空章A00atemj0_AAatOkD0|etiJm-10DA*211200.61kntofe_10_00202x*13Tkzt34t21004a*分0.5nto10.054nA1Antocex_100310.065818877重庆邮电大学移通学院自动化系自动化专业PLC课程设计8四工作过程分析(1)在只需要纵向行驶的交通系统中，需要考虑人行横道的控制，这种情况下人行横道通常用按钮进行启动。(2)假设东西方向是车行道，南北方向是人行横道，正常情况下为车辆行驶，如果有行人要过交通路口，先要按动按钮，等到绿灯亮时，方可通过，此时东西方向车道上红灯，延迟一段时间后，人行横道的红灯亮，车道上的绿灯亮。(3)按下按钮后，给车道上的车辆5S的反应时间，之后车道绿灯闪烁5S,熄灭维持35S,绿灯闪烁后车道黄灯亮起维持5S,到5S时车道红灯亮起，时间为30S。(4)当车道黄灯熄灭后，人行道红灯由亮转为熄灭，熄灭持续30S,同时绿灯亮起25S,再闪烁5S后熄灭。(5)车道两侧有两个按钮，当行人按下一侧按钮时，在一个循环周期内行人再按按钮无效，一个循环周期过后，若有行人再按下按钮，交通灯控制重复。(6)东西绿灯和南北绿灯不能同时亮，东西红灯和南北红灯不能同时亮，否则则自动关闭系统并发出报警信号。课程设计是我们专业课程知识综合应用的实践训练，着是我们迈向社会，从事职业工作前一个必不少的过程.”千里之行始于足下”,通过这次课程设计，我深深体会到这句千古名言的真正含义。通过这次模具设计，本人在多方面都有所提高。通过这次课程设计，综合运用本专业所学课程的理论知识进行一次十字路口自助式交通灯系统设计工作的实际训练从而培养和提高学生独立工作能力，巩固与扩充了PLC设计等课程所学的内容，掌握PLC设计的方法和步骤，掌握PLC设计的基本的控制理论，怎样确定设计方案，提高了理论知识，绘图能力，熟悉了规范和标准，独立思考的能力也有了提高。在这次设计过程中，发现自己平时学习的不足和薄弱环节，从而加以弥补。其中也少不了老师精心指导。由于本人知识的局限性，设计中难免有所不足，希望老师提出和指导参考文献【1】徐世许等.可编程序控制器——原理、应用、网络.中国科技大学出版重庆邮电大学移通学院自动化系自动化专业PLC课程设计9附录语句表ANDNOT00001