十字路口交通灯控制系统机电传动控制(含PLC)

成绩：

课程设计报告书

所属课程名称机电传动控制（含PLC）

题目十字路口交通灯控制系统

分院机电学院

专业、班级机械设计制造及其自动化

学号

学生姓名

指导教师

2011 年7 月21 日

目录

1课程设计任务书 (1)

2总体设计 (2)

【一】时序波形图分析 (2)

【二】PLC数据区的选择 (2)

3硬件系统设计 (3)

【一】机型选择和I/O分配表 (3)

【二】接线图 (4)

4程序设计 (4)

【一】梯形图 (5)

【二】语句表 (9)

5 程序调试及结果分析 (11)

【一】程序调试 (11)

【二】结果分析 (11)

6总结 (11)

7参考文献 (12)

辽东学院

1 课程设计任务书

课程设计题目：十字路口交通灯控制系统

课程设计时间：自2011年7月11日起至2011 年7 月21日。课程设计要求：

信号灯受一个启动开关控制，当启动开关接通时，Array信号灯系统开始工作，且先南北红灯亮，东西绿灯亮。

当启动开关断开时，所有信号灯都熄灭。

东西红灯亮维持25秒，在东西红灯亮的同时南北

绿灯也亮，并维持20秒。到20秒时，南北绿灯闪亮，

闪亮3秒后熄灭。在南北绿灯熄灭时，南北黄灯亮，并

维持2秒。到2秒时，南北黄灯熄灭，南北红灯亮，同

时，东西红灯熄灭，绿灯亮。

南北红灯亮维持30秒。东西绿灯亮维持25秒，然

后闪亮3秒后熄灭。同时东西黄灯亮，维持2秒后熄灭，这时东西红灯亮，南北绿灯亮。周而复始。

学生签名：

2011年7月11 日

课程设计评阅意见

评阅教师：

2011年月日

2总体设计

【一】时序波形图分析

根据要求可知，其中一个关键点就是时间的控制，为此先画出交通灯的时序图如下：

【二】PLC数据区的选择

首先，选择PLC类型为西门子S7-200，S7-200的数据区可以分为数字量输入和输出映像区、模拟量输入和输出映像区、变量存储器区、顺序控制继电器区、位存储器区、特殊存储器区、定时器存储器区、计数器存储器区、局部存储器区、高速计数器区和累加器区。

根据要求知，时间是核心。所以数据区可能有数字量输入和输出映像区、定时器存储器区、计数器存储器区。具体选择和完善参看后面的程序设计。

3硬件系统设计

【一】机型选择和I/O分配表

硬件结构设计了解各个对象的控制要求,分析对象的控制要求,确定输入/输出(I/O)接口的数量,确定所控制参数的精度及类型.如对开关量,模拟量的控制,用户存储器的存储容量等.选择合适的PLC机型及外设,完成PLC的硬件结构配置.

根据上述选型及工作要求,绘制PLC控制交通灯的电路接线图,编制I/O 接口功能表,根据信号控制要求,I/O分配及其接线分别如图所示所谓输入/输出接口电路是PLC与被控对象间传递输入输出信号的接口部件，各输入输出点的通断态用发光二极管（LED）显示，外部接线一般接在PLC的接线端子上。

下面先跟据输入/输出接口的数量编制出输入输出分配表：

表3－1

【二】接线图

4程序设计【一】梯形图

编制程序

根据I/O分配表编制出程序如下：

【三】语句表

LD I0.0

O M0.0

AN I0.1

= M0.0

LD M0.0

AN T41

TON T37, +250

LD T37

TON T41, +300

LD M0.0

AN T37

TON T43, +200

LD T43

TON T44, +30

LD T44

TON T42, +20

LD T37

TON T38, +250

LD T38

TON T39, +30

LD T39

TON T40, +20

LDN T37 A M0.0 = Q0.2 LD T37 = Q0.5 LD Q0.2 AN T43 LD T43 AN T44 A T59

OLD

= Q0.3 LD T44 AN T52 = Q0.4 LD Q0.5 AN T38 LD T38 AN T39 A T59

OLD

= Q0.0 LD T39 AN T40

= Q0.1

LD M0.0

AN T60

TON T59, +5

LD T59

TON T60, +5

5 程序调试及结果分析

【一】程序调试

开始编写好程序，认真检查无误后运行。

第一遍运行时发现灯闪的顺序不对，本应该时绿灯闪，结果发现是红灯闪，然后跳到黄灯，顺序错了，后来经过调试，程序就满足要求。

【二】结果分析

按下I0.0程序开始运行，东西红灯亮，维持25秒，在东西红灯亮的同时南北绿灯也亮，并维持20秒。到20秒时，南北绿灯闪亮，闪亮3秒后熄灭。在南北绿灯熄灭时，南北黄灯亮，并维持2秒。到2秒时，南北黄灯熄灭，南北红灯亮，同时，东西红灯熄灭，绿灯亮。

南北红灯亮，维持30秒。东西绿灯亮，维持25秒，然后闪亮3秒后熄灭。同时东西黄灯亮，维持2秒后熄灭，这时东西红灯亮，南北绿灯亮。周而复始按下I0.1时停车。

6总结

通过这次课程设计，我对以前的plc实验有了更深刻的了解。这次课程设计使我能够学会编更多的网络，对接线图的掌握也更加深刻。以前坐车的时候路过十字路口的时候，感觉红绿灯特别神秘，认为发明红绿等的人很厉害，会编程的人也很厉害。而现在让我感到高兴的是我也可以独立完成这项看似神秘的工作。

通过这次课程设计不仅对知识的学以致用，而且懂得团队合作的重要性。

7参考文献

[1]秦益霖. 西门子S7－200 PLC应用技术.电子工业出版社，2007

[2]张运刚等.PLC技术与应用 [M].北京：人民邮电出版社，2007

[3]吴中俊，黄永红.可编程序控制器原理及应用（第2版）机械工业出版社，2005

[4]邓兴钟等.机电传动控制（第四版）.华中科技大学出版社，2007

[5]殷洪义，吴建华.PLC原理与实践.清华大学出版社，2008