重修课程内容和任务书

1、项目1:十字路口交通信号灯 PLC控制(单流程控制)任务1:工作任务；项目名称：十字路口交通信号灯的PLC控制项目描述：1、控制要求十字路口交通信号灯控制要求如下表1所示：(1)南北绿灯和东西绿灯不能同时亮。(2)南北红灯亮并维持 30s。在南北红灯亮的同时，东西绿灯也亮，并维持25s。到25s时，东西方向改为绿灯闪亮， 闪亮3s后熄灭，东西方向改为黄灯亮， 并维持2s。 2s到时，东西黄灯熄灭，东西红灯亮：与此同时，南北红灯熄灭，南北绿灯亮。(3)东西红灯亮维持 30s。南北绿灯亮维持 25s,然后闪亮3s再熄灭。同时南北 黄灯亮，维持2s后熄灭，这时南北红灯亮，东西绿灯亮。(4)周而复始。

2、表1十字路口交通信号灯控制要求南北信号灯红灯绿灯绿灯闪烁黄灯时间30S25S3S2S东西信号灯绿灯绿灯闪烁黄灯红灯时间25S3S2S30S2、操作要求十字路口交通信号等的控制系统可以实现手工和自动两种方式。打开手动开关，选择手动工作方式时，两个方向的黄灯同时闪烁( 1S内亮0.6S,灭0.4S),打开自动开关时，按下启动按钮后，十字路口交通灯系统按控制要求开始循环运行；若按下停止按钮，所有灯熄灭。任务2:工作技能点和知识点；1、技能点(1)能够分析十字路口交通灯控制系统的工作过程；(2)能够绘制十字路口交通灯的PLC控制系统电气回路；(3)能够合理分配I/O地址，绘制PLC控制系统流程图；(4

3、)能够使用步进元件及指令编写顺序控制程序；(5)能够使用PLC的定时器、计数器软元件，会设计定时、计数闪烁电路程序；(6)能够使用GX-Developer编程调试软件完成顺控程序的输入；(7)能够进行程序的离线调试、在线调试；2、知识点(1)掌握顺序控制设计方法；(2)掌握顺序功能图、步进梯形图的绘制方法；(3)掌握步进指令 STL和RET的功能和用法;任务3 :项目实施;1、工作任务分析通过对表1十字路口交通信号灯控制要求分析可以得出其是按时间顺序动作的控制系统，其工作时序如图 1所示，我们可以将其工作过程为按时间顺序分解为6个工作状态。来西吊灯 东西黄灯 东西红灯 南北爆灯 相LM灯 南北

4、过句个丁作周期图1十字路口交通信号灯工作时序分解图2、工作方案确定小组成员共同研讨，制定十字路口交通灯PLC控制系统总体设计方案，绘制系统动作流程图及系统结构框图；根据技术工艺指标确定系统的评价标准；收集PLC及其输入输出设备的资料，咨询项目设备的用途和工作环境等情况。(1)十字路口交通信号灯控制系统元器件认知表2项目设备元器件表序号设备名称型号数量备注1可编程序控制器2电源3按钮4选择开关5指示灯6接线端子排(2)控制策略的选择根据前面的分析，我们知道十字路口交通信号灯系统是按时间顺序动作的顺序控制系统。顺序控制系统根据步与步之间的转换的不同情况，可以分为单序列、选择序列和并行序列三种控制结

5、构，这里我们通过对图1所示的十字路口交通灯工作时序图分析可知，该控制策略可采用单序列控制结构，我们绘制其工作过程流程图如图2所示。后地旭如南北打灯一一 25号到:，中回253条西红灯，国土黄灯01：金灯东西町灯EA庠灯闪蜕东芭的灯X*虹灯WtiTfT图2十字路口交通信号灯工作流程3、工作计划制定根据控制方案，小组成员合理分担工作任务，确定工作步骤和时间，制订完成工 作任务的计划表，确定项目负责人。表3十字路口交通灯项目工作计划表项目负责人：|序号工作内容责任人员计划完成时间备注姓名学号1I/O分配2电气原理图绘制3电气接线4程序设计5设备调试及展示6工作报告撰写4、I/O分配，绘制PLC控制系

6、统电气原理图表4十字路口交通灯 PLC控制系统I/O分配表输入输出启动按钮X0东西红灯Y0停止按钮X1东西黄灯Y1方式选择钮X2东西绿灯Y2南北红灯Y3南北黄灯Y4南北绿灯Y5东苒*打*m毕打北H灯 东北黄叮 北嶂r-图3十字路口交通信号灯 PLC外部I/O接线图5、PLC系统硬件安装与调试根据电路图，将系统各部分器件进行安装、连接，并分别进行电路的测试。6、绘制PLC顺序控制功能图根据顺序控制程序的设计步骤和规则，绘制顺序功能图。图4十字路口交通信号灯顺序功能图7、PLC控制程序调试及优化启动三菱FX系列PLC编程调试软件，输入十字路口交通灯的PLC控制程序，检查有无语法错误？根据工艺过程制

7、订系统调试方案，确定测试步骤，制作调试运行记 录表；根据系统评价标准，调试所编制的PLC程序，并逐步完善程序。表6十字路口交通灯 PLC控制系统调试记录表8、编写技术文件与报告根据调试结果编写十字路口交通灯PLC控制系统操作使用说明书；按照项目报告模板撰写项目报告。9、成果的展示与总结向同学和老师演示项目完成情况，与大家共享成果，并交流讨论；聆听教师总结归纳和知识讲解；思考本项目有何特点？有何创新点？有何待改进的地方？项目2:人行横道交通信号灯的 PLC控制（并行顺序控制）项目描述:人行横道交通灯控制系统如图5所示，控制要求如下：（1）初始状态为车道（绿灯），人行道（红灯）。（2）若行人过马路

8、，需按下X0和X1按钮，人行横道红绿灯和车道红绿灯按图6所示的工作时序变换工作。（3）周而复始。（4）状态转移过程中，按动人行横道按钮无效。图6人行横道交通灯控制系统工作时序图1、 操作要求PLC上电，车道（绿火T ）人行道（红灯），按下人行横道按钮 X0或X1系统 按控制要求开始循环运行；若按下停止按钮，所有灯熄灭。项目3:部件分拣PLC控制（选择分支程序设计）任务1:工作任务项目名称：部件分拣 PLC控制项目描述：1 .项目要求在生产过程中，经常要对流水线上的产品进行分捡，图中是用于分捡小球大球的 机械装置。工作顺序是向下，抓住球，向上，向右运行，向下，释放，向上和向左运 行至左上点（原点

9、），抓住球和释放球的时间均为 1秒。原点显示Y5 O：口 X3左移限位SQ1 口口 xiLj n右例3 左御4图i部件分拣工作过程示意图当吸田弼机渊未5站下随X2不动当吸住小球时搬C期处下限位起M作2 .操作要求在生产过程中，经常要对流水线上的产品进行分捡，图中是用于的机械装置。部 件分拣PLC控制可以实现分捡小球大球，打开启动开关，机械装置开始工作，工作顺 序是向下，抓住球，向上，向右运行，向下，释放，向上和向左运行至左上点（原点） 抓住球和释放球的时间均为1秒。完成把大小球分开放置。任务2:工作技能点和知识点1.技能点（1）能够分析部件分拣控制系统的工作过程；（2）能够绘制部件分拣的 PL

10、C控制系统电气回路；(3)能够合理分配I/O地址，绘制PLC控制系统流程图；(4)能够使用步进元件及指令编写选择分支控制程序；(5)能够使用PLC的定时器软元件；(6)能够使用GX-Developer编程调试软件完成选择分支控制程序的输入；(7)能够进行程序的离线调试、在线调试；2.知识点(1)掌握选择分支控制设计方法；(2)掌握选择分支功能图、步进梯形图的绘制方法；任务3：项目实施1 .工作任务分析把左左上、释放状态为原点，机械臂下降(当碰铁压着的是大球时， 限位开SQ2断开，而压着的是小球时SQ 2接通，以此判断是大球还是小球)。/大球SQ型作/、SQ新开将球吸住上升右行到SQ勃作小球rS

11、Q22将球吸住 上升 作,右行到SQ物作口/下降SQ劾作A释放 上升SQ动作. 左移SQ你J作到原点左、右移分别由 Y4、Y3控制，上升、下降分别由 Y2、Y0控制，将球吸 住由Y1控制。2 .工作方案确定小组成员共同研讨，制定部件分拣PLC控制系统总体设计方案，绘制系统动作流程图及系统结构框图；根据技术工艺指标确定系统的评价标准；收集PLC及其输入输出设备的资料，咨询项目设备的用途和工作环境等情况。(1)部件分拣PLC控制系统元器件认知表1项目设备元器件表序号设备名称型 号数量备注1可编程序控制器2电脑3按钮4接线端子排5行程开关6电源7机器手（2）控制策略的选择从多个流程顺序中选择执行某一

12、个流程，称为选择性分支。根据前面的分析，我们知道控制流程根据 SQ2的状态，有两个分支，此处应为分支点，且属于选择性分支，要分选出大小球，当机械臂下降后遇到所有球时，根据SQ2的通断，面临一次选择，执行一个流程，该控制策略选用选择性分支控制结构。3 .工作计划制定根据控制方案，小组成员合理分担工作任务，确定工作步骤和时间，制订完成 工作任务的计划表，确定项目负责人。表2项目工作计划表项目负责人：序号工作内容责任人员计划完成时间备注姓名学号1I/O分配2电气原理图绘制3电气接线4程序设计5设备调试及展示6工作报告撰写4.I/O分配，绘制PLC控制系统接线图表3部件分拣PLC控制系统I/O分配表输

13、入（I ）输出（。元件功能元件编号元件功能元件编号开关SQ1左限位开关X1机械臂下降Y0开关SQ2下限位开关X2机械臂上升Y2开关SQ3上限位开关X3机械臂右移Y3开关SQ4判断小球的限位开关X4机械臂左移Y4开关SQ5判断大球的限位开关X5机械臂停留原点指示灯Y5开关PS0程序运行开关X0电磁吸盘吸住铁球Y1按钮SB1将机械臂手动上移X6按钮SB2将机械臂手动左移X7SB2 xsaiTSQ3jpLDY4IISO00MCOM2KM3KH2Y1KM1KHOY0FU匚OMI图2部件分拣PLC控制外部I/O接线图5.PLC系统硬件安装与调试根据电路图，将系统各部分器件进行安装、连接，并分别进行电路的测试。6.绘制PLC状态转移图根据选择性分支控制程序的设计步骤和规则，绘制状态转移图。原点指示卮动X0 -原点二将机械臂手动左移Y 口H3002KI S3HHH妣3上海机械臂手动上移TH+CHOK7 XI Y2S21小球大球下降）延时10T1K2 -TO -71S22 TlPeet|yi I 唳球S25ri -Y21上升|set|yi |K10吸球S26上升Y3 一上限位右移S24S27右移纲-右限位X5-右眼i立S2312 -S25下隆下降附间-OO、彳 1口kst|yi 存放T3 -S30Y2】上升左移Y4X3 -上限位S31XI -左限位30图3部件分拣PLC控制状态转移图7