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J I A N G S U U N I V E R S I T YPLC课程设计报告 题目：霓虹灯广告屏示意图及 交通高低峰分段运行、数显倒计时交通红绿灯学院名称： 电气学院 专业班级： 电气 学生姓名： 学生学号： 指导老师：、 2015 年 6 月26日目录题目一：霓虹灯广告屏示意图一、 设计任务二、控制要求.三、PLC硬件软件设计.1、PLC的机型2、I/O分配表3、I/O端子接线图4、顺序功能图5、梯形图程序6、调试过程中出现的问题和解决措施或改进题目二：交通高低峰分段运行、数显倒计时交通红绿灯.一、设计任务控制要求 .二、程序流程图三、PLC硬件软件设计 1、PLC的机型2、I/O分配表3、I/O端子接线图4、梯形图程序5、调试过程中出现的问题和解决措施或改进心得体会参考文献霓虹灯广告屏示意图一、设计任务随着社会市场经济的不断发展，各种装饰霓虹灯、广告霓虹灯越来越多的出现在城市中。在大型的晚会现场，霓虹灯更是不可缺少的一道景观。小型的霓虹灯多为采用霓虹灯管和各种各样和多种彩色的灯管，或是以日光灯、白炽灯作为光源。而现代生活中大型楼宇的轮廓装饰或大型晚会的灯光布景，由于其变化多，功率大，数字电路则不能胜任。针对PLC日益得到广泛应用的现状，灯的亮灭，闪烁时间及流动的控制均可通过PLC来达到控制要求。二、控制要求 该广告屏共有4根灯管，8只流水灯，如下图所示： 控制要求： （1）该广告屏中间4根灯管亮灭的时序为：第1根亮2亮3亮第4根亮，时间间隔为1s，全亮后，显示2s，再反过来从431按1s间隔顺序熄灭，全灭后停2s；再从第4根开始亮，顺序点亮41，时间间隔1s，显示2s，再从124按1s间隔顺序熄灭，全灭后停亮2s，然后重复运行，周而复始。（2）8只流水灯亮灭的时序为：按1s间隔依次向前移动，亮灭亮3灭5亮5灭7亮7灭1亮，循环3次，然后8亮8灭6亮6灭4亮4灭2亮2灭8亮，循环3次如此循环往复。（3）系统有单步/连续控制，有起动和停止按钮。（4）起动时，灯管和流水灯同时起动，关闭时，可同时也可分别关闭。三、PLC硬件软件设计1、PLC的机型 S7-200 CPU226 2、I/O分配表输入信号输出信号启动按钮SB2I1.1灯管HL1HL4Q0.0Q0.3停止总开关按钮SB1I1.0流水灯HL5HL12Q1.0Q1.7灯管关闭按钮SB3I1.2流水灯关闭按钮SB4I1.3灯管单步控制按钮SB5I1.4流水灯单步控制按钮SB6I1.53、I/O端子接线图4、程序流程图5、梯形图程序6、调试过程中出现的问题和解决措施或改进(1)问题一：1、3、5、7跳换成8、6、4、2时，7不亮，由5直接跳成88 解决：定时器的时间由12s改成13s(2)问题二：对于流水灯，若像灯管一样直接添加开关控制，则无法实现单步控制； 解决：开关SB5和SCR指令联合运用，通过SB5的位值来控制程序是跳转至下一循环，或是结束。参考文献【1】黄永红.电气控制与PLC应用技术M. 机械工业出版社，2011【2】肖宝兴.西门子S7-200 PLC的使用经验与技巧M.机械工业出版社，2008心得体会为期五天的PLC课程设计虽然短暂，但却让我有很大的收获。我们在紧张的时间里调试成功了两个程序，一种自豪之感油然而生，但同时也体会到了中自己设计和调试程序的不易。在和我的搭档余沛同学理明白了设计意图之后，我们就开始了程序的编写，理清思路之后程序的编写貌似不难，我们很快就编好了我们自认为很“完美”的程序，经过编译也没有错误，但到了调试阶段，却无发现了许多的问题，在我们的共同讨论，摸索和老师的指导下，我们一步一步地修改程序解决问题，程序最终调试成功，从程序的调试过程中，我们也积累到了许多的经验，比如说编写程序的设计时一定要时刻想着PLC是一种循环扫描的工作方式，在赋初值时一定要谨慎。还有就是在PLC课程设计我还熟悉了对visio画图软件的使用，这是一个功能非常强大的软件，相信在以后的学习中也会经常用到。PLC的应用很广泛，通过这次课程设计我也对此产生了浓厚的兴趣，相信这次课程设计会对我今后的学习和工作产生积极的影响。交通高低峰分段运行、数显倒计时交通红绿灯1、 设计任务和控制要求 模拟实际交通灯运行情况，仅带绿闪的红绿灯部分内容可参考本书第七章第五节和附录E实验七内容。本题的内容在前述的基础上，扩展到当下普遍采用的分时段运行、带倒计时数字显示（简称数显）的红绿灯，使课程设计题目更贴近实际。设计高/低峰时段运行和带数显倒计时LED灯的交通红绿灯PLC控制程序，普通交通红绿灯时序图如上图所示（红灯行列向为30s一切换）。1）交通高峰时段为每日的上午730900和下午的16301800，交通高峰时红灯为20s一切换。按图7-7时序图规律，其中绿闪、黄灯时长不变，绿灯常亮缩短到15s。2）交通低峰时段为每日的上午600开始，除去高峰时段，到2200结束，交通低峰时红灯为40s一切换。绿灯按黄灯图7-7时序图规律同理安排。3）交通晚间时段为当日的2200开始，到次日600结束，该时段十字路口的4个方向均按黄灯闪烁运行。4）由于实验模块只有一组数码管，只须编写一对方向的倒计时数码显示。如显示东西向低峰时段红绿灯倒计时数码值，先走东西向红灯20s倒计时，绿灯再走18s，最后黄灯亮2s；再重复下一轮。低峰时以此类推。晚间时段不显示倒计时。相关背景：随着汽车进入家庭步伐的加快和城市汽车数量的增多，城市道路交通问题显得越来越重要。马路上经常会看到这种现象:一旦整个路口的交通信号灯出现故障，若没有交警的及时疏导，该路口就会塞得一塌糊涂，甚至造成严重的交通事故。原交通信号控制大都采用继电器或单片机实现，存在着功能少、可靠性差、维护量大等缺点,越来越不能适应城市道路交通高速发展的要求。另外，根据人车流量的多少，可能随时增加路口的交通信号，比如增加转弯或人行道交通信号，原有系统的制约性就更加明显了。为了弥补原交通信号灯系统存在的以上缺点，采用有效的方法控制交通灯是势在必行的。PLC的智能控制原则是控制系统的核心，采用PLC把东西方向或南北方向的车辆按数量规模进行分档，相应给定的东西方向与南北方向的绿灯时长也按一定的规律分档.这样就可以实现按车流量规模给定绿灯时长，达到最大限度的有车放行，减少十字路口的车辆滞流，缓解交通拥挤、实现最优控制，从而提高了交通控制系统的效率。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。当今，红绿灯安装在各个道口上，已经成为疏导交通车辆最常见和最有效的手段。但这一技术在19世纪就已出现了。1858年，在英国伦敦主要街头安装了以燃煤气为光源的红，蓝两色的机械扳手式信号灯，用以指挥马车通行。这是世界上最早的交通信号灯。1868年，英国机械工程师纳伊特在伦敦威斯敏斯特区的议会大厦前的广场上，安装了世界上最早的煤气红绿灯。它由红绿两以旋转式方形玻璃提灯组成，红色表示“停止”，绿色表示“注意”。1869年1月2日，煤气灯爆炸，使警察受伤，遂被取消。电气启动的红绿灯出现在美国，这种红绿灯由红绿黄三色圆形的投光器组成，1914年始安装于纽约市5号大街的一座高塔上。红灯亮表示“停止”，绿灯亮表示“通行”。1918年，又出现了带控制的红绿灯和红外线红绿灯。带控制的红绿灯，一种是把压力探测器安在地下，车辆一接近红灯便变为绿灯；另一种是用扩音器来启动红绿灯，司机遇红灯时按一下嗽叭，就使红灯变为绿灯。红外线红绿灯当行人踏上对压力敏感的路面时，它就能察觉到有人要过马路。红外光束能把信号灯的红灯延长一段时间，推迟汽车放行，以免发生交通事故。随着社会的发展，人们的消费水平不断的提高，私人车辆不断的增加。人多、车多道路少的道路交通状况已经很明显了。所以采用有效的方法控制交通灯是势在必行的。PLC的智能控制原则是控制系统的核心，采用PLC把东西方向或南北方向的车辆按数量规模进行分档，相应给定的东西方向与南北方向的绿灯时长也按一定的规律分档.这样就可以实现按车流量规模给定绿灯时长，达到最大限度的有车放行，减少十字路口的车辆滞流，缓解交通拥挤、实现最优控制，从而提高了交通控制系统的效率.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。2、 程序流程图 3、 电气控制主电路图 1.系统配置及型号选择S7-200，使用4个输入口，20个输出口，拓展4个输出口，电源校验通过。2.I/O分配输出分配：Q0.0Q0.6 数码管个位显示Q1.0Q1.6 数码管十位显示Q2.4 南北红灯亮灭Q2.5 南北绿灯亮灭Q2.6 南北黄灯亮灭Q2.7 东西红灯亮灭Q0.7 东西绿灯亮灭Q1.7 东西黄灯亮灭输入分配：I0.0 总控制开关I0.2 低峰开关I0.3 晚间开关I0.4 高峰开关3、分配接线图4、梯形图主程序子程序 VIEW（输出7段数码管）子程序 HIGH（高峰期）子程序 LOW（低峰）子程序 NIGHT（晚间）5、过程中错误和解决1. 红灯绿灯黄灯不能准确控制，而且切换模式时，PLC计时器会更快的运行，导致灯的亮灭没有规律。解决：在子程序需要的地方加入模式的判断，子程序HIGH、LOW、NIGHT对应相应的模式，在主程序中加入清零-一旦开关断开，则清零输入输出中间存储器。2. 绿灯闪烁得不到很好的控制，在进入闪烁的时候，系统会回到绿灯亮的状态，如此循环，不会进入其他的状态。解决：在闪烁和亮的相应程序里加入M2.3、M2.4进行控制闪烁，当M2.3或者M2.4为0的时候，绿灯亮，为1的时候，则闪烁。3. 切换几次模式之后，流程发生错误，7段数码管没有到相应的时候，灯就开始切换。解决：可能是计数器掉电不会自动清零，在清零程序中加入对计数器的清零。参考文献1 刘顺禧，电气控制技术M.北京：背景理工大学出版社，2000.2 黄永红，电气控制与PLC应用技术M.北京：机械工业出版社，2011.3 西门子公司.SIMATIC S7-200可编程控制器系统手册.2000.4 西门子公司.SIMATIC S7-200可编程控制器系统手册.2002.5 王永华.现代电气控制及PLC应用技术M.北京：北京航空航天大学出版社，2008.6 郁汉琪电气控制与可编程序控制器应用技术 M南京: 东南大学出版社，2003四心得在学完PLC理论课程后我们做了课程设计，此次设计以分组的方式进行，每组有两个题目，我们是第7组，做的是霓虹灯和交通信号灯的课题。由于平时大家都是学理论，没有过实际开发设计的经验，起初拿到的时候都不知道怎么做。但通过查资料并学习，我们基本学会了PLC设计的步聚和基本方法。分组工作的方式给了我与同学合作的机会，提高了与同学间合作的意识与能力。通过这次设计实践。我学会了PLC的基本编程方法，对PLC的工作原理和使用方法也有了更深刻的理解。在对理论的运用中，提高了我们的工程素质，在没有做实践设计以前，我们对知道的撑握都是思想上的，对一些细节不加重视，当我们把自己想出来的程序与到PLC中的时候，问题出现了，不是不能运行，就是运