基于plc交通灯设计毕业论文

本科生毕业论文 ( (设计) ) 基于基于 PLC 的交通灯的交通灯设计设计 院院 系系 电气信息工程学院电气信息工程学院 专专 业业 电气工程及其自动化电气工程及其自动化 班班 级级 06 级本科（）班级本科（）班 学学 号号 0612060106 学学 生生 姓姓 名名 谢永清谢永清 联联 系系 方方 式式指指 导导 教教 师师 李耀辉李耀辉 职称：职称： 讲师讲师 2010 年年 5 月月 独 创 性 声 明 本人郑重声明：所呈交的毕业论文（设计）是本人在指导老师指导下取得的研究成 果。除了文中特别加以注释和致谢的地方外，论文（设计）中不包含其他人已经发表或 撰写的研究成果。与本研究成果相关的所有人所做出的任何贡献均已在论文（设计）中 作了明确的说明并表示了谢意。 签名： 年 月 日 授 权 声 明 本人完全了解许昌学院有关保留、使用本科生毕业论文（设计）的规定，即：有权 保留并向国家有关部门或机构送交毕业论文（设计）的复印件和磁盘，允许毕业论文 （设计）被查阅和借阅。本人授权许昌学院可以将毕业论文（设计）的全部或部分内容 编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编论文（设 计） 。 本人论文（设计）中有原创性数据需要保密的部分为：无。 签名： 年 月 日 指导教师签名： 年 月 日 摘 要 为了解决十字路口的交通拥挤状况，本文提出了一种基于PLC、车流量检测系统和数 值比较器的十字路口交通灯实时控制方案。该设计系统地介绍了交通灯控制系统的组成 和设计方案，并进行了程序设计。通过车流量检测系统实现了对十字路口车流量的智能 检测，并根据车流量的变化，实时地对红绿灯时间进行合理调配，从而提高了十字路口 的通行能力。 关键词：实时控制；PLC；车流量；检测 ABSTRACT In order to solve traffic congestion situation of the crossroads, a real-time control system of crossroads traffic lights based on PLC, traffic flow monitoring system and digital comparator is presented in this paperThe design systematically introduced the composition and design program of the control system of traffic lights, and then design a procedure. This system use a method of traffic flow detection system to automatically adjustment the time of the traffic lights according to the traffic flow of the crossroads. So it can improve the traffic capacity at the crossroads Keywords：Real-time control; Programmable Logic Controller; Vehicle flow; Detect 目 录 1 绪论绪论1 1.1 交通信号灯的作用与研究意义交通信号灯的作用与研究意义.1 1.1.1 交通信号灯的作用交通信号灯的作用1 1.1.2 研究意义研究意义1 1.2 PLC 发展的现状发展的现状.2 1.3 PLC 的特点及应用的特点及应用.2 2 PLC 的结构及原理的结构及原理4 2.1 PLC 的结构的结构.4 2.2 PLC 的工作原理的工作原理.4 3 系统的方案设计系统的方案设计6 3.1 系统的方案设计系统的方案设计.6 3.2 十字路口交通灯布置图十字路口交通灯布置图.6 3.3 系统的控制要求系统的控制要求.7 4 系统器件选型和资源配置系统器件选型和资源配置8 4.1 系统器件的选型系统器件的选型.8 4.1.1 PLC 的选型的选型8 4.1.2 车流量检测系统的选用车流量检测系统的选用8 4.1.3 数字比较器的选用数字比较器的选用9 4.2 I/O 地址分配地址分配10 4.3 交通灯系统的接线形式交通灯系统的接线形式.12 5 系统程序设计系统程序设计13 5.1 系统的程序思想系统的程序思想13 5.2 系统的程序设计系统的程序设计.14 5.3 系统程序分析系统程序分析.21 附附 录录22 结束语结束语23 参考文献参考文献24 致致 谢谢25 - 1 - 1 绪论 1.1 交通信号灯的作用与研究意义交通信号灯的作用与研究意义 1.1.1 交通信号灯的作用交通信号灯的作用 随着交通的不断发展和汽车化进程的加快，交通拥挤加剧，交通事故频发，交通环 境恶化，已经成为引人注目的城市问题之一。交通问题不仅在发展中国家，就在发达国 家也是一个令人困扰的严重问题。众所周知，缓解交通拥挤的最直接和最有效办法是提 高路网的通信能力。但无论哪个国家的大城市，不可能无限制地修建道路，不论是资金 因素还是土地因素，都限制了道路的无节制增长。因此，不可能通过无限制地修建道路 难满足日益增长的交通需求。与此同时，通过限制车辆增加削减交通需求也因受到客观 因素的制约而无法取得满意的结果。事实上，由于交通系统是一个相当复杂的大系统， 无论单独从车辆方面考虑还是从道路方面考虑，都很难从根本上解决问题。在本设计中， 采用的是调节交通信号灯的红绿灯时间来改善交通通行率。 交通信号灯已有 100 多年的历史了。过去的信号灯是由人工控制的，现在发展到自 动控制，并由各个路口的各自为班发展到一条线或一个区域的联动，这样，车辆经过的 路口都可能会一路绿灯，大大提高了道路的交通效率。 交通信号灯采用红、黄、绿三种颜色，又叫红绿灯。红灯表示停止或禁止通行，绿 灯表示通行，黄灯表示马上要出现红灯。车辆不能越过停车线，如果车辆已十分接近停 车线而不能安全停车时，可以进入交叉路口。 1.1.2 研究意义研究意义 在十字路口设置交通灯可以对交通进行有效的疏通，并为交通参与者的安全提供了 强有力的保障。但是随着社会、经济的快速发展，原先的交通灯控制系统已经不能适应 现在日益繁忙的交通状况。如何改善交通灯控制系统，使其适应现在的交通状况，成为 研究的课题。 传统的十字路口交通控制灯，通常的做法是：事先经过车辆流量的调查，运用统计 的方法将两个方向红绿灯的延时预先设置好。然而，实际上车辆流量的变化往往是不确 定的，有的路口在不同的时段甚至可能产生很大的差异。即使是经过长期运行、较适用 的方案，仍然会发生这样的现象：绿灯方向几乎没有什么车辆，而红灯方向却排着长队 - 2 - 等候通过。这种流量变化的偶然性是无法建立准确模型的，统计的方法已不能适应迅猛 发展的交通现状，更为现实的需要是能有一种能够根据流量变化情况自适应控制的交通 灯。 目前，大部分城市中十字路口交通灯的控制普遍仍采用固定转换时间间隔的控制方 法。由于十字路口不同时刻车辆的流量是复杂的、随机的和不确定的，采用固定时间的 控制方法，经常造成道路有效利用时间的浪费，出现空等现象，影响了道路的畅通。为 此，采用不依赖数学模型的根据车流量控制的方法设计交通灯控制器，能较好地解决这 个问题。另外随着众多高科技技术在日常生活的普遍应用，城市空中各种电磁干扰日益 严重，为保证交通控制的可靠、稳定，选择了能够在恶劣的电磁干扰环境下正常工作的 PLC 是必要的。 随着科学技术的日新月异，自动化程度要求越来越高，原有的交通灯装置远远不能 满足当前高度自动化的需要。可编程控制器交通灯控制系统集成自动控制技术、计量技 术、新传感器技术、计算机管理技术于一体的机电一体化产品；充分利用计算机技术对 生产过程进行集中监视、控制管理和分散控制；充分吸收了分散式控制系统和集中控制 系统的优点，采用标准化、模块化、系统化设计，配置灵活、组态方便。 1.2 PLC 发展的现状发展的现状 可编程控制器(Programmable Logical Controller)简称 PC 或 PLC，是 60 年代末发明的 工业控制器件，是美国数字公司(DEC )为美国通用公司(GM)研制开发并成功应用于汽车 生产线上，可编程控制器自此诞生。PLC 早期主要应用于工业控制，但随着技术的发展， 其应用领域正在不断扩大。随着计算机技术的飞速发展，PLC 软硬件水平与规模也发生 了质与量的变化，其控制技术也朝着智能化方向不断发展，同时推动了先进制造技术的 相应发展。现代 PLC 已经成为真正的工业控制设备。 1.3 PLC 的特点及应用的特点及应用 可编程控制器交通灯控制系统的特点： 脱机手动工作； 联机自动就地工作； 上机控制的单周期运行方式； 由上位机通过串口向下位机送入设定配方参数实现自动控制； - 3 - 自动启动、自动停机控制方式。 近年来 PLC 的性能价格比有较大幅度的提高，使得实际应用成为可能。目前，PLC 在国内外已广泛应用于钢铁、石油、化工、电力、建材、机械制造、汽车、轻纺、交通 运输、环保及文化娱乐等各个行业，使用情况大致可归纳为如下几类。 1开关量的逻辑控制 这是 PLC 最基本、最广泛的应用领域，它取代传统的继电器电路，实现逻辑控制、 顺序控制，既可用于单台设备的控制，也可用于多机群控及自动化流水线。 2模拟量控制 在工业生产过程当中，有许多连续变化的量，如温度、压力、流量、液位和速度等 都是模拟量。为了使可编程控制器处理模拟量，必须实现模拟量（Analog）和数字量 （Digital）之间的 A/D 转换及 D/A 转换。PLC 厂家都生产配套的 A/D 和 D/A 转换模块， 使可编程控制器用于模拟量控制。 3运动控制 PLC 可以用于圆周运动或直线运动的控制。从控制机构配置来说，早期直接用于开 关量 I/O 模块连接位置传感器和执行机构，现在一般使用专用的运动控制模块。如可驱动 步进电机或伺服电机的单轴或多轴位置控制模块。世界上各主要 PLC 厂家的产品几乎都 有运动控制功能，广泛用于各种机械、机床、机器人、电梯等场合。 4过程控制 过程控制是指对温度、压力、流量等模拟量的闭环控制。作为工业控制计算机，PLC 能编制各种各样的控制算法程序，完成闭环控制。PID 调节是一般闭环控制系统中用得较 多的调节方法。大中型 PLC 都有 PID 模块，目前许多小型 PLC 也具有此功能模块。PID 处理一般是运行专用的 PID 子程序。过程控制在冶金、化工、热处理、锅炉控制等场合 有非常广泛的应用。 5数据处理 现代 PLC 具有数学运算（含矩阵运算、函数运算、逻辑运算） 、数据传送、数据转换、 排序、查表、位操作等功能，可以完成数据的采集、分析及处理。这些数据可以与存储 在存储器中的参考值比较，完成一定的控制操作，也可以利用通信功能传送到别的智能 装置，或将它们打印制表。数据处理一般用于大型控制系统，如无人控制的柔性制造系 统；也可用于过程控制系统，如造纸、冶金、食品工业中的一些大型控制系统。 - 4 - 2 PLC 的结构及原理 2.1 PLC 的结构的结构 PLC 实质上是一种专用于工业控制的计算机，其硬件结构基本上与微型计算机相同。 从结构上分，PLC 分为固定式和组合式（模块式）两种。固定式 PLC 包括 CPU 板、I/O 板、显示面板、内存块、电源等，这些元素组合成一个不可拆卸的整体。模块式 PLC 包 括 CPU 模块、I/O 模块、内存、电源模块、底板或机架，这些模块可以按照一定规则组 合配置。 PLC 的基本结构框图如图 2-1 所示： 图 2-1 PLC 的基本结构框图 2.2 PLC 的工作原理的工作原理 PLC 的 CPU 采用顺序逻辑扫描用户程序的运行方式，即如果一个输出线圈或逻辑线 圈被接通或断开，该线圈的所有触点(包括其常开或常闭触点)不会立即动作，必须等扫描 到该触点时才会动作。 考虑到继电器控制装置各类触点的动作时间一般在 100ms 以上，而 PLC 扫描用户程 序的时间一般均小于 100ms，因此，PLC 采用了一种不同于一般微型计算机的运行方式- -扫描技术。这样在对于 I/O 响应要求不高的场合，PLC 与继电器控制装置的处理结果上 就没有什么区别了。 当 PLC 投入运行后，其工作过程一般分为三个阶段，即输入采样、用户程序执行和 输出刷新三个阶段。完成上述三个阶段称作一个扫描周期。在整个运行期间，PLC 的 - 5 - CPU 以一定的扫描速度重复执行上述三个阶段。 1输入采样阶段 在输入采样阶段，PLC 以扫描方式依次地读入所有输入状态和数据，并将它们存入 I/O 映象区中的相应得单元内。输入采样结束后，转入用户程序执行和输出刷新阶段。在 这两个阶段中，即使输入状态和数据发生变化，I/O 映象区中的相应单元的状态和数据也 不会改变。因此，如果输入是脉冲信号，则该脉冲信号的宽度必须大于一个扫描周期， 才能保证在任何情况下，该输入均能被读入。 2用户程序执行阶段 在用户程序执行阶段，PLC 总是按由上而下的顺序依次地扫描用户程序(梯形图)。在 扫描每一条梯形图时，又总是先扫描梯形图左边的由各触点构成的控制线路，并按先左 后右、先上后下的顺序对由触点构成的控制线路进行逻辑运算，然后根据逻辑运算的结 果，刷新该逻辑线圈在系统 RAM 存储区中对应位的状态；或者刷新该输出线圈在 I/O 映 象区中对应位的状态；或者确定是否要执行该梯形图所规定的特殊功能指令。 3输出刷新阶段 当扫描用户程序结束后，PLC 就进入输出刷新阶段。在此期间，CPU 按照 I/O 映象 区内对应的状态和数据刷新所有的输出锁存电路，再经输出电路驱动相应的外设。 PLC 的扫描工作过程如图 2-2、图 2-3 所示 ： 图 2-2 PLC 的扫描工作过程图 - 6 - 图 2-3 PLC 的扫描周期图 - 6 - 3 系统的方案设计 3.1 系统的方案设计系统的方案设计 目前的智能交通灯控制系统有以红外感应车流量的、有按预定时间段改变通行时间 的，有以电视监控信息来干预的等多种方法与手段，各有特点。本设计是一个以车流量 为核心的智能交通灯自动控制系统，通过使用一种车流量检测系统检测车量，实现了十 字路口交通灯的智能控制。 该车流量检测系统利用图像处理与识别技术，通过视频信号检测道路交通流量。具 体地讲是利用摄像头作为视频探头，由图像处理设备将视频信号转换成数字图像，计算 机对数字图像进行处理，识别车辆，当车辆通过“虚拟线圈”时统计车流量及相关车辆 信息，并将数据传输到控制中心，也可存储在硬盘上。 根据车流量检测系统测出的车流量，利用数值比较器进行比较，将南北和东西两个 方向车流量的比较结果送入PLC进行控制，从而调节两个方向红绿灯时间的长短。 3.2 十字路口交通灯布置图十字路口交通灯布置图 根据系统的方案设计可分析得出，本系统需要合理配置车流量线圈检测系统、数值 比较器、PLC 和红绿灯。其布置图如下图所示： 图 3-1 十字路口布置图 - 7 - 3.3 系统的控制要求系统的控制要求 如果十字路口实行交通灯智能控制系统，则相当于一个有经验的交警对各方向的车 辆进行统计，根据车流量的不同分配以不同的绿灯时间，从而进行合理的调配，防止车 辆的堵塞，较好地解决了上述问题，这是代替模拟控制的有效办法。智能交通灯控制系 统由车流量检测系统、数字比较器、控制器PLC、红黄绿交通信号灯、输入输出接口电路 和电源等组成。其实现的控制流程图如下所示： 图 3-2 控制流程图 交通灯控制系统的控制要求如下： 1 信号灯受一个起动开关控制，当起动开关接通时，检测系统检测到的信号经数值 比较器，将结果送给 PLC。系统开始工作，且先南北绿灯亮，东西红灯亮。当起动开关断 开时，所有信号灯都熄灭。 2 南北绿灯亮维持一段时间后南北黄灯闪烁，同时东西红灯亮相同时间后红灯闪烁。 3 南北黄灯闪烁 5 秒。南北红灯亮一段时间，同时东西红灯闪烁 5 秒，东西绿灯亮 与南北方向相同时间。 4 南北红灯亮维持一段时间后南北红灯闪烁 5 秒，熄灭。同时东西绿灯维持相同时间 后，东西黄灯闪烁 5 秒，熄灭。 5 周而复始。 - 8 - 4 系统器件选型和资源配置 4.1 系统器件的选型系统器件的选型 4.1.1 PLC 的选型的选型 从上面的分析可以知道，系统共有开关量输入点 4 个，开关量输出点 6 个，参照西 门子 S7-200 系列特性（见附录），选用主机为 CPU222（8 输入/6 继电器输出）。其外形 图如下： 图 4-1 CPU222 外形图 1M、2M 为输入端子的公共端。1L、2L 为输出公共端。CPU222 24V DC 电源 ，24V DC 输入，24V DC 输出。100230V AC 电源，24V DC 输入继电器输出。 4.1.2 车流量检测系统的选用车流量检测系统的选用 目前市场上有多种车流量检测系统，比如视频智能车辆计数系统、压力检测器、水平 传感器、雷达检测或微波检测等。本系统使用视频智能车辆计数系统，系统的功能特点 与优点如下： 1.智能化车辆统计信息提取及管理 基于智能视频图像处理，可以准确智能计算停车车辆数目。 该系统无需人工干预，完全智能化，24 小时不间断的实时停车场信息提取及处理。 2.高效准确稳定的系统性能 产品应用安全可靠，低功耗，使用寿命长。 高准确率：白天的检测准确率可以达到 99以上，晚上的检测准确率可以达到 98。 3.灵活的应用功能 - 9 - 可以应用于一切十字路口的智能车辆计数。 该产品安装简易方便，不对现场产生任何破坏及影响。 4.与其他产品相比的优点 压力检测器：破坏现场路面，安装难度大，不易维护； 水平传感器：通过发送红外线光束来检测车流量，精确度在车流量大的时候无法保证； 雷达检测或微波检测：该产品成本高，不易维护。 4.1.3 数字比较器的选用数字比较器的选用 数值比较器是用于数字信号的比较，例如：在数据 A 和 B 比较中， 如果 AB，则输出 A 大于 B 的结果信号 Y0(AB)=1，Y1(AB)=0，Y1(AB)=0，Y1(AB AB Y N Y N 图 5-1 主程序流程图 图 5-2 状态 S1 流程图 M0.1闭合 南北绿灯亮20s，东西红灯亮20s 南北红灯闪5s，东西黄灯闪5s 南北红灯亮30s，东西绿灯亮30s 南北黄灯闪5s，东西红灯闪5s 结束 M0.2闭合 南北绿灯亮25s，东西红灯亮25s 南北红灯闪5s，东西黄灯闪5s 南北红灯亮25s，东西绿灯亮25s 南北黄灯闪5s，东西红灯闪5s 结束 - 14 - 图 5-3 状态 S2 流程图 图 5-4 状态 S3 流程图 5.2 系统的程序设计系统的程序设计 系统的主梯形图如下所示： 图 5-5 由数字比较器出来的结果决定三个线圈的通断 I0.1、I0.2、I0.3 由数字比较器的结果控制，当南北方向车流量比东西方向 大时，I0.1 为 1，I0.2、I0.3 为 0，线圈 M0.0 通电，当南北方向车流量比东西方 向小时。I0.2 为 1，I0.1、I0.3 为 0，线圈 M0.1 通电当两个方向车流量相等时， I0.3 为 1，I0.1、I0.2 为 0，线圈 M0.2 通电。 - 15 - 图 5-6 设定的红绿灯的时间由线圈 M0.0 控制通断 当线圈 M0.0 通电时，计时器 T37、T38、T39、T40 开始计时，30 秒后 T37 通电，35 秒后 T38 通电，55 秒后 T38 通电，60 秒后计时器 T37、T38、T39、T40 均断电。 - 16 - 图 5-7 设定的红绿灯的时间由线圈 M0.1 控制通断 当线圈 M0.1 通电时，计时器 T41、T42、T43、T44 开始计时，20 秒后 T41 通电，25 秒后 T42 通电，55 秒后 T43 通电，60 秒后计时器 T41、T42、T43、T44 均断电。 - 17 - 图 5-8 网络 6：设定的红绿灯的时间由线圈 M0.2 控制通断 网络 7：开关控制南北绿灯 网络 6：当线圈 M0.2 通电时，计时器 T45、T46、T47、T48 开始计时，20 秒后 T45 通电，25 秒后 T46 通电，55 秒后 T47 通电，60 秒后计时器 T45、T46、T47、T48 均断电。 网络 7：启动开关 I0.0 闭合，当线圈 M0.0 通电时，南北绿灯亮 30 秒；当线圈 M0.1 通电时，南北绿灯亮 20 秒；当线圈 M0.2 通电时，南北绿灯亮 25 秒。 - 18 - 图 5-9 网络 8：表示说明南北黄灯闪烁 5 秒 网络 9：南北红灯亮，然后闪烁 5 秒 网络 8：当 T37 通电时南北黄灯闪烁，5 秒后 T38 通电，常闭开关动作，闪烁 结束。其余同理； 网络 9：当 T38 通电时，南北红灯亮，维持到 T39 通电，T39 常闭开关动作； 接着南北红灯闪烁 5 秒，其余同理。 - 19 - 图 5-10 网络 10：东西绿灯亮 网络 11：东西黄灯闪烁 5 秒 网络 10：当 T38 通电时，东西红灯亮，20 秒后 T39 通电，T39 常闭开关动作， 红灯熄灭；当 T42 通电时，东西红灯亮，30 秒后 T43 通电，T43 常 闭开关动作，红灯熄灭；当 T46 通电时，东西红灯亮，25 秒后 T47 通电，T47 常闭开关动作，红灯熄灭。 网络 11：当 T39 通电时，南北黄灯开始闪烁，5 秒后 T40 通电，T40 常闭开关 动作，东西黄灯熄灭；当 T43 通电时，南北黄灯开始闪烁，5 秒后 T44 通电，T44 常闭开关动作，东西黄灯熄灭；当 T47 通电时，南 北黄灯开始闪烁，5 秒后 T48 通电，T48 常闭开关动作，东西黄灯 熄灭。 - 20 - 图 5-11 东西红灯亮然后闪烁 5 秒 按下启动按钮 I0.0 时，当线圈 M0.0 得电时，东西红灯开始亮，30 秒后 T37 通电，T37 常闭开关动作，南北红灯开始闪烁，5 秒后 T38 得电，T38 常闭开关 动作，南北红灯熄灭； 当线圈 M0.1 得电时，东西红灯开始亮，20 秒后 T41 通电，T41 常闭开关 动作，南北红灯开始闪烁，5 秒后 T42 得电，T42 常闭开关动作，南北红灯熄 灭； 当线圈 M0.2 得电时，东西红灯开始亮，25 秒后 T45 通电，T45 常闭开关 动作，南北红灯开始闪烁，5 秒后 T46 得电，T46 常闭开关动作，南北红灯熄 灭。 - 21 - 5.3 系统程序分析系统程序分析 当开关 SB1 合上时，根据车流量检测系统的测量结果，相应线圈得电。即当南北车 流量比东西方向大时，线圈 M0.0 得电；比东西方向小时，线圈 M0.1 得电；一样多时， 线圈 M0.2 得电。 当线圈 M0.0 得电时，T37 通电待 30 秒后动作（南北绿灯熄灭） ，南北黄灯闪烁 5 秒， 与此同时，东西方向红灯亮 30 秒后熄灭，接着红灯闪烁 5 秒。南北黄灯闪烁 5 秒后红灯 亮 20 秒，接着红灯闪烁 5 秒，与此同时，东西方向绿灯亮 20 秒后，黄灯闪烁 5 秒。 当线圈 M0.1 得电时，T37 通电待 20 秒后动作（南北绿灯熄灭） ，南北黄灯闪烁 5 秒， 与此同时，东西方向红灯亮 20 秒后熄灭，接着红灯闪烁 5 秒。南北黄灯闪烁 5 秒后红灯 亮 30 秒，接着红灯闪烁 5 秒，与此同时，东西方向绿灯亮 30 秒后，黄灯闪烁 5 秒。 当线圈 M0.2 得电时，T37 通电待 25 秒后动作（南北绿灯熄灭） ，南北黄灯闪烁 5 秒， 与此同时，东西方向红灯亮 25 秒后熄灭，接着红灯闪烁 5 秒。南北黄灯闪烁 5 秒后红灯 亮 25 秒，接着红灯闪烁 5 秒，与此同时，东西方向绿灯亮 25 秒后，黄灯闪烁 5 秒。 自南北红灯闪灭及东西黄灯闪亮时间达到相应时间后，T40、T45、T48 的动断触点 断开，T37、T41、T45 动断触点复位，线圈 M0.0、M0.1、0.2 重新得电,只要没有断开按 钮 SB1，系统继续循环下去。 - 22 - 附 录 S7-200PLC 的 CPU 的 I/O 规范 CPU221CPU222CPU224CPU226CPU226XM 本机数字 I/O6 输入/4 输出8 输入/6 输出 14 输入/10 输 出 24 输入/16 输出 数字 I/O 映像 区 256（128 入/128 出） 模拟 I/O 映像 区 无 32（16 入/16 出） 64（32 入/32 出） 允许最大的扩 展模块 无2 模块7 模块 允许最大的智 能模块 无2 模块7 模块 脉冲捕捉输入6814 高速计数 单相 两相 4 个计数器 4 个 30kHz 2 个 20kHz 6 个计数器 6 个 30kHz 4 个 30kHz 脉冲输出2 个 20kHz(仅限于 DC 输出) - 23 - 结束语 我们以前学过交通信号灯控制系统的设计，所以我想这个课题是很容易的，然而当 真正做起来的时候，还是觉得有点困难。有些东西以前学过，但真正用起来可能仍有疑 问。就如画系统接线图，整体的构造虽然在脑海里有一个整体的概念，而要画出来的话， 可能会遇到细节上的问题，比如说按钮开关的方向是怎样，以及怎么划分区域等。遇到 这些问题的时候都能让我主动去翻书，复习这些陌生的知识。我认为这是一种最好的学 习方法通过实践去检验自己的知识，这个只有我们自己投入进去才会发现自己知识 点的欠缺。 查找资料也是一件繁琐的事情，虽说网上有资料但要找到一些真正有用的资料不是 一件容易的事，需要耐心去查找。在程序设计过程中，我才发现了自己对程序设计学习 的不足。通过网上查资料、看书和曾经学到的知识，最终才得以把程序做出来。 我在做本设计的过程中同时也对课本知识有了巩固和加强，由于课本上的知识太多， 平时课间的学习并不能很好的理解和运用各个元件的功能，而且考试内容有限，所以在 这次设计过程中，我了解了很多元件的功能，并且对于其在电路中的使用有了更多的认 识。这次的毕业设计让我受益匪浅，对我以后工作中遇到的问题或者继续学习深造将会 产生巨大的帮助和影响。 - 24 - 参考文献 1 宋建成. 编程序控制器原理与应用M. 科学出版社, 1998 2 杨公源. 可编程控制器（PLC）原理与应用M . 电子工业出版社, 2004 3 袁任光. 可编程序控制器应用技术与实例M. 华南理工大学出版社, 2003 4 史国生. 电气控制与可编程控制器技术M. 化学工业出版社, 2005 5 尹宏业. PLC 可编程控制器教程M. 航空工业出版社, 1997 6 胡平杰. PLC 控制系统可变参数输入方法J. 电子与自动化, 1997,(04) 7 张万忠. 可编程控制器应用技术M. 化学工业出版社, 2002 8 王洪猛. 基于 PLC 的过程控制系统设计与实现J. 自动化技术与应用, 2004 9 黄继昌. 传感器工作原理及应用实例M. 人民邮电出版社, 1998 10 吴中俊,黄永红. 可编程序控制器原理及应用M. 机械工业出版社, 2003 11 汪晓光,孙晓英. 可编程控制器原理及应用M. 机械工业出版社, 2001 12 吕汀,石红梅. 变频器技术原理与应用M. 机械工业出版社, 2003 13 常斗南. 可编程序控制器原理M. 机械工业出版社, 1998 14 台方. 可编程序控制器应用教程M. 中国水利水电出版社, 2001 15 何学明. 提高网络结构 PLC 控制系统可靠性的研究J. 自动化仪表, 2004 - 25 - 致 谢 本论文从 3 月份开题以来，到目前为止已经有 2 个月的时间了，这次毕业设计中， 虽然没有经验，但是在李老师的指导下和同学们的鼓励、帮助下，相互奋勉，最终圆满 的完成了设计任务。 在整个过程当中，有许多人给了我启发和帮助，在毕业论文完成之际，我要在此表 达对他们最诚挚的感谢。 首先，最需要感谢的人是我的指导老师李老师。老师平日里工作繁多，但在我做毕 业设计的每个阶段，从选题到查阅资料，方案可行的确定和论文纲领细节的修改，中期 检查，后期详细设计等整个过程中都给予了我悉心的指导。每一次的批评和教育，使我 受益匪浅，值此论文完成之际,谨向李老师再一次致以衷心的谢意，感谢他为学生营造了 浓郁的学术氛围,以及学习上给予了耐心细致的帮助！最后我还要感谢我的同学与朋友， 他们也给我很大的帮助，给我提供了不少的建议，让我少走了许多的弯路。 - 26 - - 25 - 附件附件 专业 本科毕业论文管理制度与相关文件汇编 大学教育科学学院 系 二零一三年七月 - 26 - 目 录 专业本科毕业论文写作规范3 专业本科毕业论文参考文献写作要求 9 专业本科毕业论文装订规范与要求20 专业本科毕业论文指导教师工作要求 22 大学本科毕业论文（设计）封皮样式 24 学位论文独创性声明25 大学本科生毕业论文任务书26 大学本科生毕业论文评审书27 大学教育科学学院本科毕业论文开题报告 2013 版.28 大学毕业论文（设计）指导记录32 - 27 - 专业本科毕业论文写作规范 为了加强对我院专业本科毕业论文工作的规范化管理，现将毕业论文写作过程中需 遵循的格式规范做如下要求。 一、毕业论文的选题与设计要求 专业本科毕业论文的内容选题必须是心理学领域或与心理学相关的交叉领域课题， 符合专业培养目标要求，具有一定的学术性。在研究设计与方法上必须采用实证研究范 式，即相关设计或因果实验设计，具体收集数据方法可用实验法、测验法、问卷法、访 谈法、观察法。 二、毕业论文的组成部分及写作要求 （一）封面 封面模板由学校统一制定，但封面的颜色由本学院规定。作者应将封面上的相关内 容（毕业论文题目、学生姓名、学生学号、学院名称、专业名称、指导教师等）用计算 机填写完成（注意适当对齐）后再套印输出，填写时注意修改封面模板上的届数及年月。 印刷输出前请向学院办公室询问封面颜色和年月时间。 （二）目录 目录需通过 WORD 定义三级大纲形式自动生成目录。目录内容包含：中文题目与摘 要页、英文题目与摘要页、正文各部分、参考文献、附录、致谢（或后记）、学位论文 独创性声明。目录的二级标题与一级标题、三级标题与二级标题在格式上应自动向内缩 进 2 个字符；页码右对齐。字体采用宋体 5 号字，数字采用 5 号 Times New Roman 字体 编排。中英文摘要页单独编排页码，页码居中采用罗马数字排序。 （三）题目、摘要、关键词 题目：题目：说明该研究做了哪些方面的探讨以及研究中的变量有哪些。如果是相关研究， 应指出是哪两个或几个变量之间的相关；如果是因果研究，要尽量讲清实验中的自变量 和因变量是什么。应让读者根据题目就能判断该研究属于哪种类型。注意将所要研究的 问题界定清楚，题目不要过大或含糊不清。此外，在题目中应尽量明确界定所要研究的 被试群体，这一点尤其体现在发展研究上。应注意使题目简洁明了：题目一般在 25 个字 以内，言简意赅，尽量不使用副标题。为了便于检索，应在题目中拼写出所有的术语的 全称，尽量避免使用缩略词。英文题目表达可以不与中文题目完全一致，但要求与中文 - 28 - 题目内容要对应。 摘要：摘要：是对全文内容的概括，方便论文检索，限 500 字以内。主要内容包括：目的 （说明研究问题与对象） 、方法（说明研究方法） 、结果（概括主要结果） 、结论（简要结 论） 。写作要求高度概括，独立成文；一般在 500 字以内；不包含任何论文中没有的内容； 摘要中应该写出术语的全部名称，不要用缩略词；摘要不能出现文献引用。英文摘要 (Abstracts)，主要内容包括：Objective; Method; Results; Conclusions。其表达可以不与中文 摘要完全一致，但要求与中文摘要内容要对应。 关键词：关键词：是论文的文献检索标志，是表达文献主题概念的自然语言词汇。关键词是 从论文的题名、层次标题和正文中选出来的能反映论文主题概念的词或词组。一般来说， 每篇论文应选取 35 个词作为关键词，中英文一一对应。避免选用一些外延较广的词作 为关键词，应从汉语主题词表和专业主题词表中选用。英文关键词(Key Words)，要 求中文关键词内容要对应。 以上内容写作时，中英文各占一页，中文在前，英文在后。 （四）引言 引言是用一段简短的文字提出本研究的问题。指出本研究问题的重要性及其应用价 值，即作者对这一问题进行研究的原因。说明本研究问题与所属领域的以往研究有什么 样的关系，在本研究中主要解决的问题是什么（研究目的） 。注意引言不要与摘要雷同。 （五）正文 正文是论文的核心部分，占主要篇幅。正文内容应该观点突出，言之有物，逻辑清 晰，层次分明，结构完整，方法得当，论证严谨，资料真实，行文流畅，用语规范。论 文正文字数不少于7000字。专业本科毕业论文的正文包括如下几部分内容： 1、文献综述 内容包括：核心概念界定、国内外研究概况、以往研究不足、问题提出、研究意义 等。 核心概念界定：核心概念界定：包括内涵界定（抽象定义）和操作界定（操作性定义） 。 国内外研究概况：国内外研究概况：是对国内外相关研究的历史回顾与现状分析。 以往研究不足：以往研究不足：客观总结、评述以往研究存在的问题，进而有针对性的提出本研究 的问题。 问题提出：问题提出：指出研究目的，并逐条写出具体的研究假设。 研究意义：研究意义：包括理论意义与现实意义。 - 29 - 2、研究方法 内容包括：被试、研究工具、实验设计、研究程序、数据管理与分析等。 被试：被试：即研究对象。用简练的语言清楚地介绍被试的自然情况、取样情况、匹配情 况、中途丢失情况等。 研究工具：研究工具：简要说明研究所用的实验仪器设备及其型号信息、各种实验材料、测量 工具（问卷与量表）的来源及其信效度信息、计算机软件的版本信息。 实验设计：实验设计：如果是实验研究，还应该在研究工具与研究程序两部分之间加入实验设 计。简要说明实验设计模式、自变量的种类及其处理水平、因变量的种类及其测量指标 等。 研究程序：研究程序：说明研究过程的每一个步骤。如果是实验研究则包括指导语、刺激的呈 现、具体的实验范式及实验程序、以及无关变量的控制方法。如果是描述性或相关研究， 则要说明访谈的程序、观察的过程、编码记分方法、问卷的编制过程、问卷的施测过程 等。 数据管理与分析：数据管理与分析：说明对研究数据管理与分析的软件，以及研究计划要使用的统计 分析方法 3、结果分析 结果分析的主要任务是把数据的统计过程和统计结果以文字、表格或插图的形式表 现出来，以展示研究所得到的客观结果。即要求运用恰当的统计分析方法对结果做描述 统计与推论统计，分析统计数字背后的心理学规律。 结果分析的写作应注意以下几点： 只需列出数据的统计结果，不要列出原始数据，即只列描述统计和推论统计的结果。 选择正确的统计分析方法，按合理的逻辑顺序报告结果。 尽可能报告全部结果，不要只报告有利的结果，而不报告不利的结果，以保证结果 的真实性、客观性。 只对数据结果做客观报告，并进行简单分析，揭示数据背后的规律，不需要做原因 的解释和评论。 字母符号：使用法定计量单位、符号和标准化、规范化的名词、术语。 常用的统计学符号规定如下：样本代表的总体数为 N，样本数为 n，平均数为 M，标 准差为 SD，t 检验为 t，F 检验为 F，卡方检验为 ，相关系数为 r，显著性为 p。以上 - 30 - 符号均为斜体。 表和图：凡是用文字已经说明的问题，尽量不用表和图。如已用表或图，则文中不 必重复其数据，只需摘其要点即可。表和图不要重复表达同一内容。表要求设计科学， 简洁明了。一律使用三线表，不用竖线。一般应把自变量作为列，因变量作为行。表格 要有表头（即表的标题），置于表格之上，标明表格序号，表格内的统计符号用斜体， 数字采用 5 号 Times New Roman 字体编排。插图要有图题（即图的标题），置于图形之 下。注意将图中的坐标名称、字符、数码标示清楚，并在图下方标出图号及名称。图线 名称用汉字。同一个表格或插图不能分两页显示。图需清晰可读。 4、讨论 首先，讨论是对结果所得原因的解释，需要明确地说明所得研究结果与研究假设相 一致还是推翻了研究假设。如果一致则要对产生该结果的原因进行深入解释，并在此基 础上进行推论。即将统计所得结果通过逻辑推论上升到理论高度，这需要研究者通过充 分运用已经收集到的文献资料，来分析为什么会得出这样的结果，进而得出有关心理机 制的科学结论。如果不一致，也要分析原因，通常在假设依据充分的情况下，要考虑是 否是由于研究方法问题，导致结果与假设的不一致。 其次，讨论部分应该将本研究的结果与其他相关研究的结果进行比较，从而进一步 分析二者存在的共同特点和规律，用其他研究的结果支持自己研究的推论。 第三，讨论时还应指出研究结果的意义，通常可以针对研究结果的发现，给出相应 的应用建议，如教育建议、工作建议等等。 最后，讨论还必须对本研究的不足之处、局限性、或可进一步探讨的研究问题有明 确的论述。 写讨论应注意避免重复结果分析中对数据的说明，尽量不要再出现统计数字；研究 结果就是论文的论点，要证明论点应注意避免就事论事，主观推测，论证要拿出充分的 理论、研究、及事实论据。 5、结论 结论是在讨论的基础之上，以简明扼要的文字对研究结果做出高度概括的推论。一 般逐条列举出结论，语言表达要明确，不能有含糊不清或模棱两可的含义。结论（结果 推论）不能对研究获得的结果进行夸大或缩小，对所提出的假设未能充分证明之处也不 要回避。结论中不应再出现具体的统计数字的结果。 以上15各部分内容标题采用1；1.1；1.1.1的三级顺序编码制。 - 31 - （六）参考文献 最新的心理学论文写作规范废止了参考文献著录”顺序编码制”，而是采用 APA“著者- 出版年制”。我系参照心理学报参考文献著录格式（著者-出版年制） ，专门制定了 专业本科毕业论文参考文献写作要求 。 正文中的文献引用：使用著者-出版年引用法（英文文献著者只写英文姓氏，中文文 献著者需写全姓名） 。作者可以根据行文需要灵活安排位置，既可作为句子的一个成分， 也可放在引用句尾或其他适当位置的括号中。 正文后的文献列表：先列中文文献，后列英文文献。文献按著者姓氏字母顺序排列； 著者相同，按出版年排列；著者和出版年都相同，按文题的首字母顺序排列，出版年后 加 a、b、c 常见的参考文献格式要求如下： 期刊：著者姓, 名. (出版年份). 文题. 刊名, 卷号, 起止页码. 著作：著者姓, 名. (出版年份). 书名. 出版地：出版者. 论文集：著者姓, 名. (出版年份). 文题. 见（In） 编者名姓(中文写姓名). 论文集名(卷号, 页 码范围). 出版地：出版者. 此外，专业本科毕业论文还要求文献在数量上至少要有 8 篇以上，其中至少 3 篇为 外文文献；3 篇以上为近 5 年内发表的文献。 （七）附录 附录是正文的补充，必要时才列出。附录有助于读者了解、评估或者重复这项研究。 常见的附录包括数学证明、大型表格、词表、问卷或其他调查工具、计算机程序等。一 篇论文可以有多个附录。如果只有一个附录，只用“附录”即可；如果有多个附录，则需有 序号，如“附录一”、 “附录二”等，每个附录必须有题目。 （八）致谢（或后记） 致谢一般是对在学位论文的研究和写作过程中予以作者帮助的人和机构的感谢。致 谢一般不宜篇幅过长。后记一般是对在论文研究和写作过程的感悟，亦可包括相关致谢 内容，但要注意与前面的“结论”相区分。一般二者取其一即可。 （九）学位论文独创性声明 - 32 - 学院有统一的内容模板。论文作者和导师要在认真阅读声明并理解声明的意义前提 下，学生与导师均需要由本人亲笔手写签名，一旦签名即意味着作者同意声明中的内容， 并承担相应的责任。 三、毕业论文排版要求 纸型：A4。 页边距：上、下、右的页边距 2 厘米，左页边距 2.7 厘米（便于左侧装订）。 正文：非标题汉字字体为宋体小四号字，全文的英文与数字采用 Times New Roman 字体；标准默认字间距；行间距为固定值 23 磅；每页上有一横线页眉，页眉处用小五号 宋体写明论文标题；页脚正中要有页码，页码数字采用阿拉伯数字，用 Times New Roman 字体编排。正文的一级标题，用小三号黑体；二级标题，用四号黑体；三级标题， 用小四号黑体。各级标题均要顶格写，单独一行。 系 2013 年 7 月制定 - 33 - 专业本科毕业论文参考文献写作要求 总体要求 1 正文中引用的文献与文后的文献列表要完全一致。正文中引用的文献与文后的文献列表要完全一致。 文中引用的文献可以在正文后的文献列表中找到；文献列表的文献必须在正文中引用。 2 文献列表中的文献著录必须准确和完备。文献列表中的文献著录必须准确和完备。 3 文献列表的顺序文献列表的顺序 文献列表按著者姓氏字母顺序排列；姓相同，按名的字母顺序排列；著者姓和名相同，按出版年 排列。 相同著者，相同出版年的不同文献，需在出版年后面加 a、b、c、d来区分，按文题的字母顺 序排列。如： Wang, M. Y. (2008a). Emotional Wang, M. Y. (2008b). Monitor Wang, M. Y. (2008c). Weakness 4 缩写缩写 chap.chapter章 ed.edition版 Rev. ed.revised edition修订版 2nd ed.second edition第 2 版 Ed. (Eds.)Editor (Editors)编 Trans.Translator(s)译 n.d.No date无日期 p. (pp.)page (pages)页 Vol.Volume (as in Vol. 4)卷 vols.volumes (as in 4 vols.)卷 No.Number第 Pt.Part部分 Tech. Rep.Technical Report技术报告 Suppl.Supplement增刊 - 34 - 5 元分析报告中的文献引用元分析报告中的文献引用 元分析中用到的研究报告直接放在文献