(完整版)基于西门子PLC控制交通灯最新毕业设计
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河南工业职业技术学院Henan Polytechnic Institute
毕业设计（论文）
题目PLC控制交通灯设计
班级机电工程系机0803班
姓名李晓帅
指导教师刘娇月
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 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 automation electronic system in an indispensable tool and means now, PLC today's rapid technological development, 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, 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.
第1章：plc的基础知识
1.1概念
PLC是Programmable Logic Controller的缩写，即可编程逻辑控制器。它经历了可编程序矩阵控制器PMC、可编程序顺序控制器PSC、可编程序逻辑控制器PLC和可编程序控制器PC几个不同时期。为与个人计算机（PC）相区别，所以现在仍然将可编程逻辑控制器简称plc。它是一种数字运算操作的电子系统，专为在工业环境下应用而设计。它采用可编程序的存贮器，用来在其内部存贮执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数和算术运算等操作的指令，并通过数字的、模拟的输入和输出，控制各种类型的机械或生产过程。
1.2 plc的由来与发展
1.21 由来
1968年美国汽车公司提出取代继电器控制装置的要求。1969 年，美国数字设备公司研制出了第一台可编程控制器PDP—14 ，在美国通用汽车公司的生产线上试用成功，首次采用程序化的手段应用于电气控制，这是第一代可编程序控制器，称Programmable，是世界上公认的第一台PLC。
1969年，美国研制出世界第一台PDP-14;
1971年，日本研制出第一台DCS-8;
1973年，德国研制出第一台PLC;
1974年，中国研制出第一台PLC;
1.22发展
(一)早期的PLC(60年代末—70年代中期)
早期的PLC一般称为可编程逻辑控制器。这时的PLC多少有点继电器控制装置的替代物的含义，其主要功能只是执行原先由继电器完成的顺序
控制，定时等。
(二)中期的PLC(70年代中期—80年代中，后期)
在70年代，微处理器的出现使PLC发生了巨大的变化。美国，日本，德国等一些厂家先后开始采用微处理器作为PLC的中央处理单元(CPU)。这样，使PLC得功能大大增强。在软件方面，除了保持其原有的逻辑运算、计时、
计数等功能以外，还增加了算术运算、数据处理和传送、通讯、自诊断等功能。在硬件方面，除了保持其原有的开关模块以外，还增加了模拟量模块、远程IO模块、各种特殊功能模块。并扩大了存储器的容量，使各种逻辑线圈的数量增加，还提供了一定数量的数据寄存器，使PLC得应用范围得以扩大。
(三)近期的PLC(80年代中、后期至今)
进入80年代中、后期，由于超大规模集成电路技术的迅速发展，微处理器的市场价格大幅度下跌，使得各种类型的PLC所采用的微处理器的当次普遍提高。而且，为了进一步提高PLC的处理速度，各制造厂商还纷纷研制开发了专用逻辑处理芯片。这样使得PLC软、硬件功能发生了巨大变化。
目前，可编程控制器在机械制造、石油化工、冶金钢铁、汽车、交通，轻工业等领域的应用都得到了长足的发展。
1.3 plc的功能
1.31 PLC的功能主要包含以下几个方面：
1：控制功能逻辑控制，包括（定时，计数，顺序，逻辑）控制。
2：数据采集、存储与处理功能数学运算功能
3：输入输出接口调理功能具有AD、DA转换功能，通过IO模块完成对模拟量的控制和调节。位数和精度可以根据用户要求选择。具有温度测量接口，直接连接各种电阻或电偶。
4：通信、联网功能现代PLC大多数都采用了通信、网络技术，有RS232或RS485接口，可进行远程IO控制，多台PLC可彼此间联网、通信，外部器件与一台或多台可编程控制器的信号处理单元之间，实现程序和数据交换，如程序转移、数据文档转移、监视和诊断。通信接口或通信处理
器按标准的硬件接口或专有的通信协议完成程序和数据的转移。如西门子S7-200的Profibus现场总线口，其通信速率可以达到12Mbps。
在系统构成时，可由一台计算机与多台PLC构成“集中管理、分散控制”的分布式控制网络，以便完成较大规模的复杂控制。通常所说的SCADA系统，现场端和远程端也可以采用PLC作现场机。
5：人机界面功能提供操作者以监视机器过程工作必需的信息。允许操作者和PC系统与其应用程序相互作用，以便作决策和调整。
6：编程、调试等使用复杂程度不同的手持、便携和桌面式编程器、工作站和操作屏，进行编程、调试、监视、试验和记录，并通过打印机打印出程序文件。
1.4 plc的工作原理和结构
1.41 PLC的工作原理：
采用循环扫描方式。在PLC处于运行状态时，从内部处理、通信操作、程序输入、程序执行、程序输出，一直循环扫描工作。
注意：由于PLC是扫描工作过程，在程序执行阶段即使输入发生了变化，输入状态映象寄存器的内容也不会变化，要等到下一周期的输入处理阶段才能改变。
1.42 结构：
plc实质上是一种专用与工业控制的计算机，其硬件结构基本上与微型计算机再结构上分为固定式和组合式（模块式）两种，固定式plc包括CPU板，IO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，IO模块，内存模块，电源模块，底板或机架。这些模块可以按照一定的规则组合配置。
PLC的基本结构框图如下：
1.5 PLC 的硬件介绍及选型
1.51
硬件介绍
（一）PLC 的类型
PLC 按结构分为整体型和模块型两类，按应用环境分为现场安装和控制室安装两类；按CPU 字长分为1位、4位、8位、16位、32位、64位等。
（二）输入输出模块的选择
输入输出模块的选择应考虑与应用要求的统一。例如对输入模块，应考虑信号电平、信号传输距离、信号隔离、信号供电方式等应用要求。对输出模块，应考虑选用的输出模块类型，通常继电器输出模块具有价格低、使用电压范围广、寿命短、响应时间较长等特点；可控硅输出模块适用于开关频繁，电感性低功率因数负荷场合，但价格较贵，过载能力较差。输出模块还有直流输出、交流输出和模拟量输出等，与应用要求应一致。
（三）CPU 的构成 CPU 是PLC 的核心，起神经中枢的作用，每套PLC 至少有一个CPU ，它
按PLC的系统程序赋予的功能接收并存贮用户程序和数据，用扫描的方式采集由现场输入装置送来的状态或数据，并存入规定的寄存器中，同时，诊断电源和PLC内部电路的工作状态和编程过程中的语法错误等。进入运行后，从用户程序存贮器中逐条读取指令，经分析后再按指令规定的任务产生相应的控制信号，去指挥有关的控制电路。
CPU主要由运算器、控制器、寄存器及实现它们之间联系的数据、控制及状态总线构成，CPU单元还包括外围芯片、总线接口及有关电路。内存主要用于存储程序及数据，是PLC不可缺少的组成单元。
在使用者看来，不必要详细分析CPU的内部电路，但对各部分的工作机制还是应有足够的理解。CPU的控制器控制CPU工作，由它读取指令、解释指令及执行指令。但工作节奏由震荡信号控制。运算器用于进行数字或逻辑运算，在控制器指挥下工作。寄存器参与运算，并存储运算的中间结果，它也是在控制器指挥下工作。
CPU速度和内存容量是PLC的重要参数，它们决定着PLC的工作速度，IO 数量及软件容量等，因此限制着控制规模。
（四）IO的分配
PLC与电气回路的接口，是通过输入输出部分（IO）完成的。IO模块集成
了PLC的IO电路，其输入暂存器反映输入信号状态，输出点反映输出锁存器状态。输入模块将电信号变换成数字信号进入PLC系统，输出模块相反。IO分为开关量输入（DI），开关量输出（DO），模拟量输入（AI），模拟量输出（AO）等模块。
常用的IO分类如下：
开关量：按电压水平分，有220VAC、110VAC、24VDC，按隔离方式分，有继电器隔离和晶体管隔离。
模拟量：按信号类型分，有电流型（4-20mA,0-20mA）、电压型等。
除了上述通用IO外，还有特殊IO模块，如热电阻、热电偶、脉冲等模块。按IO点数确定模块规格及数量，IO模块可多可少，但其最大数受CPU所能管理的基本配置的能力，即受最大的底板或机架槽数限制。
（五）电源的选择
根据PLC输出端所带的负载是直流型还是交流型，是大电流还是小电流，以及PLC输出点动作的频率等，从而确定输出端采用继电器输出，还是晶体管输出，或品闸管输出。不同的负载选用不同的输出方式，对系统的稳定运行是很重要的。
电源模块的选择主要考虑电源输出额定电流和电源输入电压.电源模
块的输出额定电流必须大于CPU模块、IO模块和其它特殊模块等消耗电流的总和,同时还应考虑今后IO模块的扩展等因素;电源输入电压一般根据现场的实际需要而定。
直流输入电源对于输入电压一般都是宽范围:如5V为4.5-9V,12V为
9-18V,24V为18-36V,48V为36-72V,110V为60-160V。
有PFC功率因数校正功能。
（六）存储器的选择
由于计算机集成芯片技术的发展，存储器的价格已下降，因此，为保证应用项目的正常投运，一般要求PLC的存储器容量，按256个IO点至少选8K存储器选择。需要复杂控制功能时，应选择容量更大，档次更高的存储器。
经济性的考虑
，选择PLC时，应考虑性能价格比。考虑经济性时，应同时考虑应用的可扩展性、可操作性、投入产出比等因素，进行比较和兼顾，最终选出较满意的产品。
输入输出点数对价格有直接影响。每增加一块输入输出卡件就需增加一定的费用。当点数增加到某一数值后，相应的存储器容量、机架、母板等也要相应增加，因此，点数的增加对CPU选用、存储器容量、控制功能范围等选择都有影响。在估算和选用时应充分考虑，使整个控制系统有较合理的性能价格比。
（七）PLC 接地
良好的接地是PLC安全可靠运行的重要条件。为了抑制干扰，PLC一般最好单独接地，与其它设备分别使用各自的接地装置，PLC的接地线应尽量短，使接地点尽量靠近PLC。同时，接地电阻要小于100Ω，接地线的截面应大于２mm。
另外，PLC的CPU单元必须接地，若使用了IO扩展单元等，则CPU单元应与它们具有共同的接地体，而且从任一单元的保护接地端到地的电阻都不能大于100Ω。
（八）底板或机架
大多数模块式PLC使用底板或机架，其作用是：电气上，实现各模块间的联系，使CPU能访问底板上的所有模块，机械上，实现各模块间的连接，使各模块构成一个整体。
1.52 PLC系统的其它设备
编程设备：编程器是PLC开发应用、监测运行、检查维护不可缺少的器件，用于编程、对系统作一些设定、监控PLC及PLC所控制的系统的工作状况，但它不直接参与现场控制运行。小编程器PLC一般有手持型编程器，目前一般由计算机（运行编程软件）充当编程器。也就是我们系统的上位机。人机界面：最简单的人机界面是指示灯和按钮，目前液晶屏（或触摸屏）式的一体式操作员终端应用越来越广泛，由计算机（运行组态软件）充当
人机界面非常普及。
1.53 PLC的通信联网
依靠先进的工业网络技术可以迅速有效地收集、传送生产和管理数据。因此网络在自动化系统集成工程中的重要性越来越显著，甚至有人提出"网络就是控制器"的观点说法。
PLC具有通信联网的功能，它使PLC与PLC 之间、PLC与上位计算机以及其他智能设备之间能够交换信息，形成一个统一的整体，实现分散集中控制。多数PLC具有RS-232接口，还有一些内置有支持各自通信协议的接口。PLC的通信现在主要采用通过多点接口（MPI）的数据通讯、PROFIBUS 或工业以太网进行联网。
1.6 S7-200系列PLC的基本指令
1.61 逻辑取及输出线圈指令（LD、LDI、OUT）
（一）指令用法
LD：取指令，用于常开触点与母线连接。
LDI：取反指令，用于常闭触点与母线连接。
OUT：线圈驱动指令，用于将逻辑运算的结果驱动一个指定线圈。
（二）指令用法说明
（1）LD、LDI指令用于将触点接到母线上，操作目标元件为X、Y、M、T、C、S。LD、LDI指令还可与AND、ORB指令配合，用于分支回路的起点。（2）OUT指令的目标元件为Y、M、T、C、S和功能指令线圈。
（3）OUT指令可以连续使用若干次，相当于线圈并联。
1.62 单个触点串联指令（AND、ANI）
1.指令用法
AND：与指令。用于单个触点的串联，完成逻辑“与”运算，助记符号为AND**，**为触点地址。
ANI：与反指令。用于常闭触点的串联，完成逻辑“与非”运算，助记符号为ANI**，**为触点地址。
2.指令用法说明
（1）AND、ANI指令均用于单个触点的串联，串联触点数目没有限制。该指令可以重复多次使用。指令的目标元件为X、Y、M、T、C、S。
（2）OUT指令后，通过触点对其他线圈使用OUT指令称为纵接输出。（3）串联触点的数目和纵接的次数虽然没有限制，但由于图形编程器和打印机功能有限制，因此尽量做到一行不超过10个触点和1个线圈，连续输出总共不超过24行。
（4）串联和并联指令是用来描述单个触点与其他触点或触点组成的电路连接关系的。
表 S7-200系列的基本逻辑指令1.63 S7-200系列PLC的定时器指令类型、编号及分辨率
1. TON——接通延时
2. TONR——有记忆接通延时
3. TOF——断开延时
3种分辨率（时基）：1ms、10ms、100ms——分别对应不同的定时器号
定时器6个要素：
指令格式（时基、编号等）预置值——PT
使能——IN 复位——3种定时器不同
当前值——Txxx 定时器状态（位）——可由触点显示
定时值=时基×预置值PT。由于定时器的计时间隔与程序的扫描周期并不同步，定时器可能在其时基（1ms、10ms、100ms）内任何时间启动，所以，未避免计时时间丢失，一般要求设置PT预置值必须大于最小需要的时间间隔。例如：使用10ms时基定时器实现
140ms延时（时间间隔），则PT应设置为15（10ms×15=150ms）
S7-200系列的定时器指令
以上三种计数器可以通过复位指令复位。
1.7 S7-200系列编程软（STEP7-MicroWIN）编程软件
1.71 STEP7-MircoWIN窗口组件
主界面一般可以分为以下几个部分：菜单条、工具条、浏览条、指令树、用户窗籍口、输出窗口和状态条。除菜单条外，用户可以根据需要通过检视菜单和窗口菜单决定其它窗口的取舍和样式的设置。
STEP7-MicroWIN32的主界面如图1.71所示。
图1.71 STEP7-MicroWIN32的主界面
1. 主菜单
主菜单包括：文件、编辑、检视、PLC、调试、工具、窗口、帮助8个主菜单项①。
1.72 编程准备
（一）. 指令集和编辑器的选择
写程序之前，用户必须选择指令集和编辑器。
在S7-200系列PLC支持的指令集有SIMATIC和IEC1131-3两种。SIMATIC是专为S7-200PLC设计的，专用性强，采用SIMATIC指令编写的
程序执行时间短，可以使用LAD、STL、FBD三种编辑器。IEC1131-3指令集是按国际电工委员会（IEC）PLC编程标准提供的指令系统，作为不同PLC厂商的指令标准，集中指令较少。有些SIMATIC所包含的指令，在IEC 1131-3中不是标准指令。IEC1131-3标准指令集适用于不同厂家PLC，可以使用LAD和FBD两种编辑器。本教材主要用SIMATIC编程模式。
1单命令“工具”→“选项”→“一般”标签→“编程模式”→选SIMATIC。程序编辑器有LAD、STL、FBD三种。本论文主要用LAD和STL。
2择编辑器的方法如下：
用菜单命令“检视”→LAD或STL。
或者菜单命令“工具”→“选项”→“一般”标签→“默认编辑器”。（二）根据PLC类型进行参数检查
在PLC和运行STEP7-MicroWIN的PC连线后，在建立通信或编辑通信设置以前，应根据PLC的类型进行范围检查。必须保证STEP7-MicroWIN
中PLC类型选择与实际PLC类型相符。方法如下：
1菜单命令“PLC”→“类型”→“读取PLC”。
2在指令树→“项目”名称→“类型”→“读取PLC”
1.73 STEP7-MircoWIN主要编程功能与程序的上载下载②
（一）下载
如果已经成功地在运行STEP 7-MicroWIN32的个人计算机和PLC之间建立了通讯，就可以将编译好的程序下载至该PLC。如果PLC中已经有内容将被覆盖。下载步骤如下：
（1）下载之前， PLC必须位于“停止”的工作方式。检查PLC上的工作方式指示灯，如果PLC没有在“停止”，单击工具条中的“停止”按钮，将PLC至于停止方式。
（2）单击工具条中的“下载”按钮，或用菜单命令“文件”→“下载”。出现“下载”对话框。
（3）根据默认值，在初次发出下载命令时，“程序代码块”、“数据块”和“CPU配置”（系统块）复选框都被选中。如果不需要下载某个块，可以清除该复选框。
（4）单击“确定”，开始下载程序。如果下载成功，将出现一个确认框会显示以下信息：下载成功。
（5）如果STEP 7-MicroWIN 32中的CPU类型与实际的PLC不匹配，会显示以下警告信息：“为项目所选的PLC类型与远程PLC类型不匹配。继续下载吗？”
（6）此时应纠正PLC类型选项，选择“否”，终止下载程序。
（7）用菜单命令“PLC”→“类型”，调出“PLC类型”对话框。单击“读取PLC”按钮，由STEP 7-MicroWIN32自动读取正确的数值。单击“确定”，确认PLC类型。
（8）单击工具条中的“下载”按钮，重新开始下载程序，或用菜单命令“文件”→“下载”。
下载成功后，单击工具条中的“运行”按钮，或“PLC”→“运行”，PLC 进入RUN（运行）工作方式。
（二）上载
用下面的方法从PLC将项目元件上载到STEP 7-MicroWIN 32程序编辑器：
?单击“上载”按钮。
?选择菜单命令“文件”→“上载”。
?按快捷键组合Ctrl+U。
执行的步骤与下载基本相同，选择需的上载的块（程序块、数据块或系统块），单击“上载”按钮，上载的程序将从PLC复制到当前打开的项目中，
PLC交通灯课程设计
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 -
西门子PLC程序(工艺给控制条件部分)(DOC)
XXXXXXXXXX项目反渗透系统控制条件 1 目的 本章节主要提供XXXXXXXXXXXXXXXXX反渗透系统的控制条件。 2 超滤系统控制条件 2.1 范围 该系统主要包括以下几个部分： ①超滤的预处理装置，包括：多介质过滤器（3台）、自清洗过滤器（1台）、换热器（1台） ②超滤装置：三套（每套含UOF4膜组件50支） ③超滤反洗水泵：2台 ④超滤反洗加药装置：反洗酸投加（1套）、反洗次氯酸钠投加（1套） 2.2 主要设备说明 若没有特别说明，以下过程为系统转到自动状态时的运行条件。 2.2.1 多介质过滤器+UF 控制方式： ①过滤产水状态与中间水管液位计高液位联锁报警停车（高液位设为m）； ②UF反洗状态与中间水罐液位计低液位联锁报警停车（低液位设为m）； ③UF过滤产水状态（进入过滤状态5min后）与UF产水流量变送器下限联锁报警下限联锁报警（下限设为设定产水流量的80%）； ④UF过滤产水状态（进入过滤状态5min后）与UF产水流量变送器下限联锁报警上限联锁报警（上限设为设定产水流量的150%）； ⑤UF反洗状态（进入反洗状态15s后）与UF反洗进水流量变送器下限联锁
报警（下限设为设定为m3/h）； ⑥UF反洗状态（进入反洗状态15s后）与UF反洗进水流量变送器上限联锁报警（上限设为设定为m3/h）； 2.2.2 UF反洗水泵 电机功率：15kw，变频控制 设备数量：2台（1用1备） 控制方式： ①与中间水罐液位计低液位联锁报警停车（低液位设为m）； ②自动控制，自动时受UF程序控制设备的启动和停止； ③手动控制，可在现场操作箱面板上控制启停，也可在主控画面上进行启停。 2.2.3 UF反洗酸投加计量泵 电机功率：0.75kw 控制方式： ①与储酸罐液位计低液位联锁报警停车（低液位设为m） ②手动控制，可在现场操作箱面板上控制启停，也可在主控画面上进行启停。 2.2.4 UF反洗次氯酸钠投加计量泵（加药计量泵） 电机功率：0.75kw 控制方式： ①与储药罐液位计低液位联锁报警停车（低液位设为m） ②手动控制，可在现场操作箱面板上控制启停，也可在主控画面上进行启停。 2.3 仪表说明 1、UF入口总管压力变送器 数量：1台 输出：4~20mA信号 量程：0~1.0MPa
十字路口交通灯plc课程设计
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课程设计交通灯
《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。
浅谈西门子PLC控制程序的保护
浅谈西门子PLC控制程序的保护 前言： 随着中国整体经济实力的加强，制造和加工工业正逐步向中国转移，这给中国国内工业装备市场带来了大量的商机，国内各行业的制造商开发和制造出大量价廉物美的设备，取得了良好的经济和社会效应。但是，也有小部分的制造商，由于其自身能力和客观因素的限制，无法及时开发出合适的产品，但利益的驱动使他们把目光瞄准了同行，抄袭和仿制同行开发成功的产品，更有甚者是整机拷贝或者克隆。由于现代工业设备大量采用PLC作为主控制系统，PLC作为整个设备的核心部件，其软件包涵了生产工艺，控制逻辑，设备数据，加工参数及信息通讯等重要内容，从而成为设备仿制者重点要获取的目标之一。纵观目前中国国内市场上应用的主流品牌PLC，虽然在设计上都采用了各种软硬件加密的手段，但破解者运用的破解手段也越来越先进，从最初的穷举法，端口侦听，软件跟踪，到现在可以通过直接复制提取内存芯片的内容来分析破解，更有甚者在互连网上公开讨论和传播破解方法和工具，因此所有产品无一例外地遭到了破解。这对中国众多的中小型OEM制造商来说是非常不利的，“我们几年的开发成果可能因此一夜之间付诸东流”当得知S7-200/300硬件加密也被破解后，一位OEM制造商无奈地说。由于仿制者的开发成本很低或几乎为零，因此开发者还没有来得及收回开发成本就陷入了低价竞争，这极大的影响了开发者开发新产品的积极性，对我国的装备工业的长远发展是十分有害的。 难道就这样束手无策，听任仿制者为所欲为了吗？答案是否定的，多年来一直关注和研究P LC控制程序保护方面的问题，笔者在实践中取得了一些经验和心得，在本文中愿意和同行们共同分享和讨论，大家共同为保护自己的劳动成果而努力。笔者多年来一直从事西门子S
PLC智能交通灯课程设计
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交通灯课程设计报告(三菱FX系列) - 副本
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，
西门子PLC编程图文详解
第五章 PLC 的基本指令及程序设计 ■ 5.1 PLC 的基本逻辑指令及举例 ■ 5.2 程序控制指令 ■ 5.3 PLC 编程指导 ■ 5.4 典型的简单电路编程 ■ 5.5 PLC 程序简单设计法及应用举例第五章PLC
5.1 PLC的基本逻辑指令及举例 PLC的编程语言有梯形图语言、助记符语言、逻辑功能图语言和某些高级语言。其中前两种语言用的最多，要求掌握。 本章以S7-200CPU22*系列PLC的指令系统为对象，用举例的形式来说明PLC的基本指令系统，然后介绍常用典型电路及环节的编程，最后讲解PLC程序的简单设计法。 S7-200PLC用LAD编程时以每个独立的网络块(Network)为单位，所有的网络块组合在一起就是梯形图, 这也是S7-200PLC的特点。
梯形图语言编程主要特点及格式有以下几点: 1）梯形图按行从上至下编写，每一行从左至右顺序编写，BPPLC程序执行顺序与梯形图的编写顺序一致° 2）梯形图左、右边垂直线分别称为起始母线和终止母线。每一逻辑行必须从起始母线开始画起。（终止母线常可以省略） 3）梯形图中的触点有两种，即常开触点和常闭触点，这些触点可以是PLC的输入触点或输出继电器触点，也可以是内部继电器、定时器/计 数器的状态。与传统的继电器控制图一样，每一触点都有自己的特殊标记（编号），以示区别。同一标记的触点可以反复使用，次数不限。 这是因为每一触点的状态存入PLC内的存储单元中，可以反复读写。 传统继电器控制中的每个开关均对应一个物理实体，故使用次数有限。
这是PLC优于传统控制其中的一点o
课程设计-交通灯的PLC控制系统设计
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
西门子PLC程序指令注意点
PLC程序详解（图文并貌） 一、时间继电器： TON 使能＝1计数，计数到设定值时（一直计数到32767），定时器位＝1。使能＝0复位（定时器位＝0）。TOF 使能＝1，定时器位＝1，计数器复位（清零）。使能由1到0负跳变，计数器开始计数，到设定值时（停止计数），定时器位＝0。如下图： 图1：使能＝1时，TOF（T38）的触点动作图 图2：使能断开后，计数到设定值后，TOF（T38）的触点动作图（其中T38常开触点是在使能由1到0负跳变后计数器计时到设定值后变为0的） TONR 使能＝1，计数器开始计数，计数到设定值时，计数器位＝1。使能断开，计数器停止计数，计数器位仍为1，使能位再为1时，计数器在原来的计数基础上计数。
以上三种计数器可以通过复位指令复位。 正交计数器 A相超前B相90度，增计数 B相超前A相90度，减计数 当要改变计数方向时（增计数或减计数），只要A相和B相的接线交换一下就可以了。 二、译码指令和编码指令： 译码指令和编码指令执行结果如图所示： DECO是将VW2000的第十位置零（为十进制的1024），ENCO输入IN最低位为1的是第3位，把3写入VB10（二进制11）。 三、填表指令（ATT） S7－200填表指令（ATT）的使能端（EN）必须使用一个上升沿或下降沿指令（即在下图的I0.1后加一个上升沿或下降沿），若单纯使用一个常开触点，就会出现以下错误：
这一点在编程手册中也没有说明，需要注意。其他的表格指令也同样。 四、数据转换指令 使用数据转换指令时，一定要注意数据的范围，数据范围大的转换为数据范围小的发注意不要超过范围。如下图所示为数据的大小及其范围。 （1）BCD码转化为整数（BCD＿I） 关于什么是BCD码，请参看《关于BCD码》。 BCD码转化为整数，我是这样理解的：把BCD码的数值看成为十进制数，然后把BCD到整数的转化看成是十进制数到十六进制数的转化。如下图所示，BCD码为54，转化为整数后为36。
课程设计-交通灯的PLC控制系统设计
$ 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
西门子plc各部件结构及功能
西门子plc各部件结构及功能 西门子plc各部件结构及功能德产西门子PLC的类型繁多，功能和指令系统也不尽相同，但结构与工作原理则大同小异，通常由主机、输入/输出接口、电源扩展器接口和外部设备接口等几个主要部分组成。PLC的硬件系统结构如下图所示： 1、主机 主机部分包括中央处理器（CPU）、系统程序存储器和TK6100iv5用户程序及数据存储器。CPU是西门子PLC的核心，它用以运行用户程序、监控输入/输出接口状态、作出逻辑判断和进行数据处理，即读取输入变量、完成用户指令规定的各种操作，将结果送到输出端，并响应外部设备（如电脑、打印机等）的请求以及进行各种内部判断等。西门子PLC的内部存储器有两类，一类是系统程序存储器，主要存放系统管理和监控程序及对用户程序作编译处理的程序，系统程序已由厂家固定，用户不能更改；另一类是用户程序及数据存储器，主要存放用户编制的应用程序及各种暂存数据和中间结果。 2、输入/输出（I/O）接口 I/O接口是西门子PLC与输入/输出设备连接的部件。输入接口接受输入设备（如按钮、传感器、触点、行程开关等）的控制信号。输出接口是将主机经处理后的结果通过功放电路去驱动输出设备（如接触器、电磁阀、指示灯等）。I/O接口一般采用光电耦合电路，以减少电磁干扰，从而提高了可靠性。西门子plc的I/O点数即输入/输出端
子数是信捷PLC的一项主要技术指标，通常小型机有几十个点，中型机有几百个点，大型机将超过千点。 3、电源 图中电源是指为CPU、存储器、I/O接口等内部电子电路工作所配置的直流开关稳压电源，通常也为输入设备提供直流电源。 4、编程 编程是西门子PLC利用外部设备，用户用来输入、检查、修改、调试程序或监示PLC的工作情况。通过专用的PC/PPI电缆线将西门子PLC与电脑联接，并利用专用的软件进行电脑编程和监控。 5、输入/输出扩展单元 I/O扩展接口用于将扩充外部输入/输出端子数的扩展单元与基本单元（即主机）连接在一起。 6、外部设备接口 此接口可将打印机、条码扫描仪,变频器等外部设备与主机相联，以完成相应的操作。实验装置提供的主机型号有西门子S7-200系列的CPU224CN(AC/DC/RELAY)。输入点数为14，输出点数为10；CPU226CN(AC/DC/RELAY)，输入点数为26，输出点数为14。 北京天拓四方科技有限公司
红绿灯PLC控制综合课程设计
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PLC控制交通灯课程设计
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.
西门子PLC编程手册
西门子S7-200PLC的RS485通信口易损坏的原因分析和解决办法 一、S7-200PLC内部RS485接口电路图：电路图见附件 图中R1、R2是阻值为10欧的普通电阻，其作用是防止RS485信号D+和D-短路时产生过电流烧坏芯片，Z1、Z2是钳制电压为6V，最大电流为10A的齐纳二极管，24V电源和5V电源共地未经隔离，当D+或D-线上有共模干扰电压灌入时，由桥式整流电路和Z1、Z2可将共模电压钳制在±6.7V，从而保护RS485芯片SN75176（RS485芯片的允许共模输入电压范围为：-7V～+12V）。该保护电路能承受共模干扰电压功率为60W，保护电路和芯片内部没有防静电措施。 二、常发生的故障现象分析： 当PLC的RS485口经非隔离的PC I电缆与电脑连接、PLC与PLC之间连接或PLC与变频器、触摸屏等通信时时有通信口损坏现象发生，较常见的损 坏情况如下： ●R1或R2被烧断，Z1、Z1和SN75176完好。这是由于有较大的瞬态干扰电流经R1或R2、桥式整流、Z1或Z1到地，Z1、Z2能承受最大10A电流的冲击，而该电流在R1或R2上产生的瞬态功率为：102×10=1000W，当然会 将其烧断。 ●SN75176损坏，R1、R2和Z1、Z2完好。这主要可能是受到静电冲击或瞬态过电压速度快于Z1、Z2的动作速度造成的，静电无处不在，仅人体模式也 会产生±15kV的静电。 ●Z1或Z2、SN75176损坏，R1和R2完好。这可能是受到高电压低电流的瞬态干扰电压将Z1或Z2和SN75176击穿，由于电流较小和发生时间较短 因而R1、R2不至于发热烧断。 由以上分析得知PLC接口损坏的主要原因是由于瞬态过电压和静电造成，产生瞬态过电压和静电的原因很多也较复杂，如由于PLC内部24V电源和5V 电源共地，24V电源的输出端子L+、M为其它设备混合供电可能导致地电位变化，从而造成共模电压超出允许范围。所以EIA-485标准要求将各个RS485接口的信号地用一条低阻值导线连接在一起以保证各节点的地电位相等，消除地 线环流！ 当带电插拔未隔离的连接电缆时，由于两端电位不相等电路中又存在诸多电感、电容之类的器件，插拔瞬间必然产生瞬态过电压或过电流。 连接在RS485总线上的其它设备产生的瞬态过电压或过电流同样会流入到PLC，总线上连接的设备站点数越多，产生瞬态过电压的因素也越多。 当通信线路较长或有室外架空线时，雷电必然会在线路上造成过电压，其能量往往是巨大的，常有用户沮丧地说：“联网的几十台PLC全部遭打坏了！”。 三、解决办法： 1、从PLC内部考虑： ●采用隔离的DC/DC将24V电源和5V电源隔离，分析了三菱、欧姆龙、 施耐德PLC以及西门子的PROFIBUS接口均是如此。 ●选用带静电保护、过热保护、输入失效保护等保护措施完善的高挡次RS485芯片，如：SN65HVD1176D、MAX3468ESA等，这些芯片价格一般在十几元至几十元，而SN75176的价格仅为1.5元。 ●采用响应速度更快、承受瞬态功率更大的新型保护器件TVS或BL浪涌吸收器，如P6KE6.8CA的钳制电压为6.8V，承受瞬态功率为500W，BL器件则 可抗击4000A以上大电流冲击。
PLC课程设计 十字路口交通灯控制系统PLC程序及组态设计
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
西门子 PLC编程实例
这是网上擂台的题目：一台电动机要求在按下起动按钮后，电动机运行10秒，停5秒，重复3次后，电动机自动停止。同时设置有手动停机按钮和过载保护。编写梯形图控制程序。PLC可以随便选用，要有相关说明。注意：要有PLC控制电路和I/O分配表。? 1、硬件选择：一台PLC(S7-200)、一个交流接触器Z0（控 制电机运行）、2个按钮开关(SB1、SB2)及1个过流继电器(FR)，电路图如下：（不包括粉色虚线框部分） 2、编程：用不同思路，可编出几种不同的控制方案，都可实现该项目要求。? （1）、最简单的编程方案，就是选用5个通电延时定时器：其3个定时10秒，用于电机启动运行，另2个定时5秒， 使电机停。具体编程也有二种方式，见下图：
上图中的方案一与方案二，同用5个定时器，完成同样的功能。 方案一是这样编程：按下启动按钮（），使断开。在此过程中，、、都是10秒的导通时间，用它们去控制，其彼此
间隔时间为5秒（即、的通导时间）。?8?1延时?8?=1，T101得电开始延时，延时10秒，T101吸合使=1、=0，使T101断电，而T102得电开始延时，5秒后T102得电吸合，使=1，=0。。。直到T105得电 方案二是这样编程：按下启动按钮（），使 =1，T101得电开始延时，延时10秒，T101吸合，使T102得电开始延时，延时5秒，T102吸合，使T103得电开始延时。。。直至T105得电延时，延时10秒后动作，使=0，=0使T101—T105皆断开，程序结束。用的常开触点与T101的常闭触点串联，用T102的常开触点与T103的常闭触点串联，用T104的常开触点与T105的常闭触点串联，三者再并联后去驱动，可达到同样的控制作用， 由上图可见，由于编程方法不同，其方案二用的指令比方案一少，显然：方案二优于方案一。 （2）、用二个定时器(T101、T102)和一个字节存储器(MB1)编程也可实现同样功能： 按下启动按钮，使MB1=0、=1，=1使T101得电开始延时，10秒T101吸合使T102得电吸和，延时5秒，T102吸合，其常闭点断开，使T101、T102失电断开，T101又得电延时。。。形成振荡器，T102每吸合一次，使MB1加1，吸合3次，MB3=3，比较器输出1使=0，程序结束。用的常开点与T101与T102