plc交通灯设计

湖北理工学院毕业设计

设计课题 PLC交通灯设计

院系机电工程学院

专业机械制造与自动化

班级 09机电（1）班

指导老师鄢圣华

学生姓名

学号

黄石理工学院毕业设计（论文）任务书

毕业设计（论文）题目：基于PLC的道路交通灯控制系统设计

教学院：机电工程学院专业班级：09机电专1指导教师：鄢圣华

学生姓名：学号：

1．毕业设计（论文）的主要内容

毕业设计内容为设计一种基于PLC的智能交通灯控制系统。系统的主要功能特点为：具有常规人/车通行控制的一般功能；增加了急车先行控制功能；加入光电传感器实现闯红灯报警功能；直行方向通行时间倒计时显示；用PLC 进行系统全局控制；用传感器进行信号的检测。学生毕业设计期间主要完成以下工作：

（1）了解道路交通灯控制系统的控制原理，在此基础上明确设计任务和目标，拟定系统设计路线。

（2）PLC选型及相关设计，包括系统功能设计，结构设计，I/O点选取，绘制外部接线图等。

（3）PLC程序设计并进行系统调试，编写调试报告。

（4）完成论文撰写，论文须符合学院的毕业论文撰写规范，包含必要的电路图、PLC源程序和元件清单等。

（5）完成毕业设计所须完成的毕业实习等。

2．毕业设计（论文）的要求

（1）字数一般要求为15000-20000字。

（2）打印用纸：A4；页面设置：上：3.5cm；下:2.5 cm；左：3.0 cm；右2.4 cm；装订线：0.5cm；页眉：2.5 cm；页脚：1.8cm；行间距：固定值22磅。一级目录：黑体、三号；二级目录：黑体、四号；三级目录：宋体、加粗、小四：正文部分：宋体、小四；页眉“黄石理工学院毕业设计（论文）”，宋体、5号，居右排列；页码居页面底端靠右排列。

（3）参考文献著录按照GB7714-87文参考文献著录规则执行。书写顺序为：序号·作者·论文名或著作名·杂志或会议名·卷号、期号或会议地点·出版社·页号·年。

3．进度安排

2011年12月20日～2012年1月10日

下发任务书，了解道路交通灯系统控制原理，明确设计任务。查阅资料。

2012年2月11日～2012年3月10日

拟定总体设计方案，编写技术开发路线。系统功能设计，结构设计，I/O点选取，PLC选型，绘制外部接线图。

2012年3月11日～2012年4月8日

光电传感器硬件选型。PLC程序设计与程序调试。

2012年4月9日～2012年4月13日毕业设计中期检查

2012年4月14日～2012年4月30日系统测试与功能完善，毕业设计论文撰写。

2012年5月1日～2012年5月20日整理毕业设计论文，毕业答辩

4．其他情况说明

（1）毕业设计期间每周考勤两次，初定每周星期一下午78节和星期五下午78节为集中答疑时间。星期五下午78节点名一次。

（2）学生离校须遵守学校相关规定，办理相关手续。

5．主要参考文献

[1] 高安邦等.基于PLC 的城市交通指挥灯智能化控制系统.哈尔滨：电脑学习.2008（5）：

12~13

[2 史丛立.一种基于PLC 的智能交通灯控制系统设计.温州职业技术学院学报.2008（6）：

44~46

[3] 黄云龙等编.可编程控制器教程.北京：科学出版社.2003.8

[4] 袁任光编著.可编程序控制器选用手册.北京：机械工业出版社.2002.7

[5] 袁任光编著.交流变频调速器选用手册.广州：广东科技出版社.2002.9

[6] 陈宇编.可编程序控制器基础及编程技巧.广州：华南理工大学出版社.2004

[7] 钟肇新等编.可编程序控制器原理及应用（第二版）.广州：华南理工大学出版社.1997

[8] 陆宝春等编.电气与可编程序控制器技术.南京：南京理工大学出版社.2000

[9] 廖常初主编.PLC基础及应用.第2版.北京：机械工业出版社.2008

[10] 三菱公司FX2n系列PLC软、硬件手册.2003

前言

可编程控制器（Programmable Controller）是计算机家族中的一员，是为工业控制应用而设计制造的。早期的可编程控制器称作可编程逻辑控制器（Programmable Logic Controller），简称PLC，它主要用来代替继电器实现逻辑控制。随着技术的发展，这种装置的功能已经大大超过了逻辑控制的范围，因此，今天这种装置称作可编程控制器，简称PC。但是为了避免与个人计算机（Personal Computer）的简称混淆，所以将可编程控制器简称PLC。

PLC的应用领域：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。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。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。运动控制PLC可以用于圆周运动或直线运动的控制。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。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。数据处理现代PLC具有数学运算、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。通信及联网PLC通信含PLC间的通信及PLC与其它智能设备间的通信。随着计算机控制的发展，工厂自动化网络发展得很快，各PLC厂商都十分重视PLC的通信功能，纷纷推出各自的网络系统。新近生产的PLC都具有通信接口，通信非常方便。

关键词：可编程控制器交通灯自动控制

目录

第一章 PLC概述 (5)

1.1 PLC的产生 (5)

1.2 PLC的特点 (5)

1.3 PLC的分类 (6)

1.4 PLC的基本结构 (7)

1.5 PLC汇编语言 (10)

1.6 PLC的基本工作原理 (11)

1.7 PLC的发展趋势 (12)

第二章交通信号系统 (13)

2.1 控制要求 (13)

2.3 址地分配 (14)

2.4交通灯控制系统硬件设计 (15)

2.5 交通灯控制系统软件设计 (17)

2.6 数码管显示控制 (18)

2.7 光电传感器 (25)

2.8 红灯报警系统 (26)

第三章梯形图及指令表 (28)

3.1 系统程序梯形图 (28)

3.2 系统对应指令表 (31)

第四章可编程控制器功能指令概述 (33)

4.1 FX系列可编程控制器功能指令概述指令说明 (33)

4.2 指针（P/I） (33)

4.3 程序流程控制功能指令 (34)

4.4 传送指令MOV (35)

4.5 加法指令ADD、减法指令SUB (36)

4.6 区间复位指令ZRST (36)

4.7 七段译码指令SEGD (36)

第五章总结 (37)

致谢及参考文献 (39)

第一章 PLC概述

1.1 PLC的产生

传统的继电器控制具有结构简单、易于掌握、价格便宜等优点，在工业生产中应用甚广。但是，这些控制装置体积大、动作速度较慢、耗电较多、功能少，特别是接线复杂、排除故障非常困难而且要花费大量的时间。如果工艺要求发生变化，控制柜内的元件和接线也需要作相应的变动，改造的工期长、费用高，通用性和灵活性较差。

1968年，美国最大的汽车制造商通用汽车公司（GM），为了适应汽车型号的不断翻新，想寻找一种方法，以尽可能减少重新设计继电器控制系统和接线、降低成本、缩短时间，而考虑把计算机的功能完善、通用灵活等优点与继电器控制的简单易懂、操作方便、价格便宜等优点结合起来，制成一种通用控制装置，提出了研制PLC的基本设想：1.编程简单方便，可在现场修改程序；2.硬件维护方便，最好是插件式结构；3.可靠性要高于继电器控制装置；4.体积小于继电器控制装置；5.可将数据直接送入管理计算机；6.成本上可与继电器竞争；7.输入可以是交流115V；

8.输入为交流115V，2A以上，能直接驱动电磁阀；9.扩展时，原有系统只需做很小的改动；10.用户程序存储器容量器容量至少可以扩展到4K。

根据以上设想和要求，1969年美国数字设备公司（DEC）研制出世界上第一台可编程控制器，并在通用汽车公司的汽车生产线上试用成功，从而开创了工业控制的新局面。从此，这一更新技术就以很快的速度发展起来，现代的PLC已成为现代工业控制的三大支柱（PLC，机器人和CAD／CAM）之一。

1.2 PLC的特点

1．编程方法简单易学

考虑到企业中一般电气技术人员和技术工人的传统读图习惯和应用微机的实

际水平，PLC配备有他们最容易接受和掌握的梯形图语言。梯形图语言的电路符号和表达方式与继电器电路原理图非常接近。而且某些仅有开关量逻辑控制功能的PLC只有十几条指令。通过阅读PLC的使用手册或短期培训，电气技术人员或技术工人只要几天的时间就可以熟悉梯形图语言，并用来编制用户程序。

2．硬件配套齐全，用户使用方便

PLC配备有品种齐全的各种硬件装置供用户选用，用户不必自己设计和制作硬件装置。用户在硬件方面的设计工作只是确定PLC的硬件配置和外部接线。PLC的安装接线也很方便。

3．通用性强，适应性强

PLC的生产具有系列化和模块化特点，硬件配置相当灵活，可以很方便地组成能满足各种控制要求的控制系统。组成系统后，如果工艺变化，可以通过修改用户程序，方便快速地适应变化。

4．可靠性高，抗干扰能力强

绝大多数用户都将可靠性作为选择控制装置的首要条件。PLC采取了一系列硬件和软件抗干扰措施，可以直接用于有强烈干扰的工业生产现场。PLC的平均无故障间隔时间高，如日本三菱公司的F1、F2系列PLC的平均无故障间隔时间长达30万小时，这是一般微机所不能比拟的。

5．系统的设计、安装、调试工作量少

PLC用软件功能取代了继电器控制系统中大量的中间继电器、时间继电器、计数器等器件，控制柜的设计、安装、接线工作量大大减少。PLC的梯形图程序很容易掌握，设计和调试梯形图所花的时间比设计继电器系统电路图花的时间要少得多。

6．维修工作量小，维修方便

PLC的故障率很低，并且有完善的诊断和显示功能。PLC或外部的输入装置和执行机构发生故障时，可以根据PLC上的指示灯或编程器提供的信息迅速地查明故障的原因。用更换模块的方法可以迅速地排除PLC的故障。

7．体积小，能耗低

以F1意40M型PLC为例，其外形尺寸为305×ll0×110mm，功耗小于25VA。由于体积小，PLC很容易装入机械设备内部，实现机电一体化的理想的控制设备。

1.3 PLC的分类

现在比较习惯的PLC分类是按I/O点数分，一般分为三类：

小型PLC ：小型PLC的I/O点数一般在128点以下，其特点是体积小、结构紧凑，整个硬件融为一体，除了开关量I/O以外，还可以连接模拟量I/O以及其他各种特殊功能模块。它能执行包括逻辑运算、计时、计数、算术运算、数据处理和传送、通讯联网以及各种应用指令。

中型PLC ：中型PLC 采用模块化结构，其I/O 点数一般在256~1024点之间。I/O 的处理方式除了采用一般PLC 通用的扫描处理方式外，还能采用直接处理方式，即在扫描用户程序的过程中，直接读输入，刷新输出。它能联接各种特殊功能模块，通讯联网功能更强，指令系统更丰富，内存容量更大，扫描速度更快。

大型PLC ：一般I/O 点数在1024点以上的称为大型PLC 。大型PLC 的软、硬件功能极强。具有极强的自诊断功能。通讯联网功能强，有各种通讯联网的模块，可以构成三级通讯网，实现工厂生产管理自动化。大型PLC 还可以采用三CPU 构成表决式系统，使机器的可靠性更高。

1.4 PLC 的基本结构

PLC 实质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。 接受 驱动 现场信号 受控元件

图1-1 PLC 的基本结构框图

1、中央处理单元(CPU)

中央处理单元(CPU)是PLC 的控制中枢。它按照PLC 系统程序赋予的功能接收并存储从编程器键入的用户程序和数据；检查电源、存储器、I/O 以及警戒定时器的状态，并能诊断用户程序中的语法错误。当PLC 投入运行时，首先它以扫描的方式接收现场各输入装置的状态和数据，并分别存入I/O 映象区，然后从用户程序存储器中逐条读取用户程序，经过命令解释后按指令的规定执行逻辑或算数运算的结果 输入接口部 中央处理单元 CPU 板 电 源 部 件

接口部件输

送入I/O映象区或数据寄存器内。等所有的用户程序执行完毕之后，最后将I/O映象区的各输出状态或输出寄存器内的数据传送到相应的输出装置，如此循环运行，直到停止运行。

为了进一步提高PLC的可靠性，近年来对大型PLC还采用双CPU构成冗余系统，或采用三CPU的表决式系统。这样，即使某个CPU出现故障，整个系统仍能正常运行。

2、存储器

存放系统软件的存储器称为系统程序存储器。存放应用软件的存储器称为用户程序存储器。

3、电源

PLC的电源在整个系统中起着十分重要得作用。如果没有一个良好的、可靠得电源系统是无法正常工作的，因此PLC的制造商对电源的设计和制造也十分重视。一般交流电压波动在+10%(+15%)范围内，可以不采取其它措施而将PLC直接连接到交流电网上去。

4、输入/输出接口

输入接口：光电耦合器由两个发光二极度管和光电三极管组成。

输出接口：PLC的继电器输出接口电路

开关量输出接口电路：

采用光电耦合电路，将CPU 处理过的信号转换成现场需要的强电信号输出，以驱动接触器、电磁阀等外部设备的通断电。

有三种类型：

第一：继电器输出型：为有触点输出方式，用于接通或断开开关频率较低的直流负载或交流负载回路。

图1-2 继电器输出型

第二：晶闸管输出型：为无触点输出方式，用于接通或断开开关频率较高的交流电源负载。

图1-3 晶闸管输出型

第三：晶体管输出型：为无触点输出方式，用于接通或断开开关频率较高的直流电源负载。

图1-4 晶体管输出型

1.5 PLC汇编语言

采用面向控制过程，面向问题，简单直观的plc编写横语言，常用的有：梯形图，语句表，功能图等。

1.梯形图：程序设计语言梯形图程序设计语言是用梯形图的图形符号来描述程序的一种程序设计语言。采用梯形图程序设计语言，程序采用梯形图的形式描述。这种程序设计语言采用因果关系来描述事件发生的条件和结果。

每个梯级是一个因果关系。在梯级中，描述事件发生的条件表示在左面，事件发生的结果表示在后面。梯形图程序设计语言是最常用的一种程序设计语言。它来源于继电器逻辑控制系统的描述。

2. 布尔助记符：程序设计语言布尔助记符程序设计语言是用布尔助记符来描述程序的一种程序设计语言。布尔助记符程序设计语言与计算机中的汇编语言非常相似，采用布尔助记符来表示操作功能。

3.功能表图：程序设计语言功能表图程序设计语言是用功能表图来描述程序的一种程序设计语言。它是近年来发展起来的一种程序设计语言。采用功能表图的描述，控制系统被分为若干个子系统，从功能入手，使系统的操作具有明确的含义，便于设计人员和操作人员设计思想的沟通，便于程序的分工设计和检查调试。

1.6 PLC的基本工作原理

一. 扫描技术

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。

即，在用户程序执行过程中，只有输入点在I/O映象区内的状态和数据不会发生变化，而其他输出点和软设备在I/O映象区或系统RAM存储区内的状态和数据都有可能发生变化，而且排在上面的梯形图，其程序执行结果会对排在下面的凡是用到这些线圈或数据的梯形图起作用；相反，排在下面的梯形图，其被刷新的逻辑线圈的状态或数据只能到下一个扫描周期才能对排在其上面的程序起作用。

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。这时，才是PLC

的真正输出。

同样的若干条梯形图，其排列次序不同，执行的结果也不同。另外，采用扫描用户程序的运行结果与继电器控制装置的硬逻辑并行运行的结果有所区别。当然，如果扫描周期所占用的时间对整个运行来说可以忽略，那么二者之间就没有什么区别了。

一般来说，PLC的扫描周期包括自诊断、通讯等，如下图所示，即一个扫描周期等于自诊断、通讯、输入采样、用户程序执行、输出刷新等所有时间的总和。

1.7 PLC的发展趋势

1、向更高处理速度、更大存储容量方向发展

为了提高PLC的处理能力，要求PLC具有更好的响应速度和更大的存储容量。在PLC中，用户程序的存储容量有的是用编程的步数来表示，每编一条语句为一步；有的是以字为单位来计算，16位二进制数为一个字节，每1024个字节为1KB；有的是以编程的地址来表示，每编一条语句为一地址。目前大型PLC的存储容量是几百KB，最高可达几MB。为了扩大存储容量，有的公司已使用了磁泡存储器或硬盘。目前大中型PLC的扫描速度可达0．2ms／KB左右。如欧姆龙公司的C1000H为0．4ms ／KB，三菱公司的A3N为0．2ms／KB。

2．产品规模向大、小两个方向发展

PLC主要有超大型和超小型两个发展趋势。超小型PLC向体积更小、速度更快、功能更强、价格更低方向发展，以真正完全取代最小的继电器系统。超大型PLC向大容量、高速度、多功能方向发展，能与计算机组成分布式控制系统，实现对工厂生产全过程的集中管理。

3．PLC编程语言更加丰富，功能不断提高，编程语言趋向标准化

在PLC系统结构不断发展的同时，PLC的编程语言也越来越丰富，功能也不断提高，除了大多数PLC使用的梯形图语言外，还有些PLC采用BASIC、C语言等高级语言编程。美国生产的PLC在基本控制方面编程语言已标准化，均采用梯形图编程，日本、英国也进入了标准化阶段，法国还采用专用编程语言GRAFCET，德国采用

DIN40719标准编程语言。

4．不断开发智能模块，加强联网和通信能力

为了满足各种自动化控制系统的要求，近年来不断开发出许多功能模块，如高速计数模块、温度控制模块、远程I／O模块、通信和人机接口模块等，扩大了PLC应用范围。目前加强PLC联网与通信的能力，是PLC技术进步的潮流。PLC的联网和通信可分为两类：一类是PLC之间联网通信，各PLC制造厂家都有自己的专有联网手段；另一类是PLC与计算机之间的联网通信，一般PLC都有通信模块用于与计算机通信。

第二章交通信号系统

2.1 控制要求

十字路口的交通指挥信号灯如图所示：控制要求如下：

Ⅰ、设计一个适用于十字路口路口都有红、绿、灯三个信号灯对交通实现自动控制。

Ⅱ、具有急车先行控制功能。

Ⅲ、具有光电传感器实现闯红灯报警功能。

Ⅳ、用两位七段数码管实现绿灯的倒计时。

图2-1 基本框图

2.2 控制工艺流程

设置一个控制开关S00，当它接通时，信号灯控制系统开始工作，且先南北红灯亮，东西绿灯亮。当控制开关S01接通时，信号灯全部熄灭。

1、南北红灯亮并保持30秒，同时东西绿灯亮，但保持25秒，到25秒时东西绿灯闪亮3次（每周期1秒）后熄灭；继而东西黄灯亮，并保持2秒，到2秒后，东西黄灯熄灭，东西红灯亮，同时南北红灯熄灭和南北绿灯亮。

2、东西红灯亮并保持25秒。同时南北绿灯亮，保持25秒，到25秒时南北绿

灯闪亮3次（每周期1秒）后熄灭；继而南北黄灯亮，并保持2秒，到2秒后，南北黄灯熄灭，南北红灯亮，同时东西红灯熄灭和东西绿灯亮。

3、SO２为东西方向闯红灯报警光电开关，ＳＯ３为南北方向闯红灯报警光电开关、ＳＯ４为东西方向急车先行光电开关、ＳＯ４为南北方向急车先行光电开关。

2.3 址地分配

南北方向：Ｙ１红灯Ｔ１３０ｓ

Ｙ２绿灯Ｔ２２５ｓＴ７闪亮２ｓ

Ｙ３黄灯Ｔ３３ｓ

东西方向：Ｙ４红灯Ｔ４３０ｓ

Ｙ５绿灯Ｔ５２５ｓＴ８闪亮２ｓ

Ｙ６黄灯Ｔ６３ｓ

Ｙ0闯红灯报警Ｙ10～ Y17 LED个位显示Ｙ20～ Y27 LED十位显示。

Ｔ９Ｔ１００．５秒脉冲发生控制绿灯的闪亮Ｔ１１１ｓ发生控制ＬＥＤ的减一Ｔ１２３０ｓ记时控制LED数据的重新装载 T13 急车东西6通过控制 T14 南北急车6通过控制

输入设备PLC输入

PLC输出继电器

继电器

代号功能功能

SB1 启动按钮X0 南北红灯Y1

SB2 停止按钮X1 南北绿灯Y2

SB3 东西光电报警器X2 南北黄灯Y3

SB4 南北光电报警器X3 东西红灯Y4

SB5 东西急车光电器X4 东西绿灯Y5

SB6 南北急车光电器X5 东西黄灯Y6

FR 过载继电器X6 LED个位Y10～Y17

LED十位Y20～Y27

闯红灯报警Ｙ０

表2-1地址分配表

2.4交通灯控制系统硬件设计

PLC选择

一、PLC机型和容量的选择步骤与原则

随着PLC技术的发展，PLC产品的种类也越来越多。不同型号的PLC，其结构形式、性能、容量、指令系统、编程方式、价格等也各有不同，适用的场合也各有侧重。因此，合理选用PLC，对于提高PLC控制系统的技术经济指标有着重要意义。

PLC的选择主要应从PLC的机型、容量、I/O模块、电源模块、特殊功能模块、通信联网能力等方面加以综合考虑。

PLC机型选择的基本原则是在满足功能要求及保证可靠、维护方便的前提下，力争最佳的性能价格比。选择时主要考虑以下几点：

1、合理的结构型式

PLC主要有整体式和模块式两种结构型式。

整体式PLC的每一个I／O点的平均价格比模块式的便宜，且体积相对较小一般用于系统工艺过程较为固定的小型控制系统中；而模块式PLC的功能扩展灵活方便在I／O点数、输入点数与输出点数的比例、I／O模块的种类等方面选择余地大，且维修方便，一般于较复杂的控制系统。

2、安装方式的选择

PLC系统的安装方式分为集中式、远程I／O式以及多台PLC联网的分布式。

集中式不需要设置驱动远程I／O硬件，系统反应快、成本低；远程I／O式适用于大型系统，系统的装置分布范围很广，远程I／O可以分散安装在现场装置附近，连线短，但需要增设驱动器和远程I／O电源；多台PLC联网的分布式适用于多台设备分别独立控制，又要相互联系的场合，可以选用小型PLC，但必须要附加通讯模块。

3、相应的功能要求

一般小型(低档)PLC具有逻辑运算、定时、计数等功能，对于只需要开关量控

制的设备都可满足。

对于以开关量控制为主，带少量模拟量控制的系统，可选用能带A／D和D／A 转换单元，具有加减算术运算、数据传送功能的增强型低档PLC。

对于控制较复杂，要求实现PID运算、闭环控制、通信联网等功能，可视控制规模大小及复杂程度，选用中档或高档PLC。但是中、高档PLC价格较贵，一般用于大规模过程控制和集散控制系统等场合。

4、响应速度要求

PLC是为工业自动化设计的通用控制器，不同档次PLC的响应速度一般都能满足其应用范围内的需要。如果要跨范围使用PLC，或者某些功能或信号有特殊的速度要求时，则应该慎重考虑PLC的响应速度，可选用具有高速I／O处理功能的PLC，或选用具有快速响应模块和中断输入模块的PLC等。

5、系统可靠性的要求

对于一般系统PLC的可靠性均能满足。对可靠性要求很高的系统，应考虑是否采用冗余系统或热备用系统。

6、机型尽量统一

主要考虑到以下三方面问题：

1)机型统一，其模块可互为备用，便于备品备件的采购和管理。

2)机型统一，其功能和使用方法类似，有利于技术力量的培训和技术水平的提高。

3)机型统一，其外部设备通用，资源可共享，易于联网通信，配上位计算机后易于形成一个多级分布式控制系统。

二、PLC容量的选择步骤与原则

PLC的容量包括I／O点数和用户存储容量两个方面。

1、I／O点数的选择

PLC平均的I／O点的价格还比较高，因此应该合理选用PLC的I／O点的数量，在满足控制要求的前提下力争使用的I／O点最少，但必须留有一定的裕量。

通常I／O点数是根据被控对象的输入、输出信号的实际需要，再加上10%~15%的裕量来确定。

2、存储容量的选择

用户程序所需的存储容量大小不仅与PLC系统的功能有关，而且还与功能实现

的方法、程序编写水平有关。一个有经验的程序员和一个初学者，在完成同一复杂功能时，其程序量可能相差25%之多，所以对于初学者应该在存储容量估算时多留裕量。

PLC的I／O点数的多少，在很大程序上反映了PLC系统的功能要求，因此可在I／O点数确定的基础上，按下式估算存储容量后，再加20%~30%的裕量。

存储容量(字节)＝开关量I／O点数×10＋模拟量I／O通道数×100

3、本系统选择的PLC

本次交通灯设计采用的是来自OMRON的CPM1A-30CDR-A可编程控制器。

产品规格：CPM1A CPU单元在编程环境等方面，它不仅具备了以往的小型PLC 所具有的功能，尽可能使安装空间最小化，并实现了具有10点-100点输入输出点数的弹性构成。而且还可连接可编程控制终端，创造了尚无前例的灵活运用。它不仅可以替代继电器控制柜，就是作为小型控制器或在传感器应用中，亦能适应生产现场不同的需求，AC电源输入，继电器输出，能加扩展单元。

图2-2 PLC的外部系统接线图

2.5 交通灯控制系统软件设计

十字路口交通灯模拟控制时序图

图2-3 十字路口交通信号灯控制时序图设计系统流程图

图2-4 系统流程图

2.6 数码管显示控制

LED 数码管工作原理

LED数码管（LED Segment Displays）是由多个发光二极管封装在一起组成“8”字型的器件，引线已在内部连接完成，只需引出它们的各个笔划，公共电极。LED 数码管常用段数一般为7段有的另加一个小数点，还有一种是类似于3位“+1”型。位数有半位，1，2，3，4，5，6，8，10位等等....，LED数码管根据LED的接法不同分为共阴和共阳两类，了解LED的这些特性，对编程是很重要的，因为不同类型的数码管，除了它们的硬件电路有差异外，编程方法也是不同的。图2是共阴和共阳极数码管的内部电路，它们的发光原理是一样的，只是它们的电源极性不同而已。颜色有红，绿，蓝，黄等几种。LED数码管广泛用于仪表，时钟，车站，家电等场合。选用时要注意产品尺寸颜色，功耗，亮度，波长等。下面将介绍常用LED 数码管内部引脚图。

这是一个7段两位带小数点 10引脚的LED数码管

引脚定义

每一笔划都是对应一个字母表示 DP是小数点.

数码管分为共阳极的LED数码管、共阴极的LED数码管两种。下图例举的是共阳极的LED数码管，共阳就是7段的显示字码共用一个电源的正。led数码管原理

霓虹灯灯控制系统的课程设计

前言 根据在常熟理工这半年对于自动化专业的学习，尤其是电工学、自动控制原理以及电力电子技术等专业课程的学习，让我对于PLC课程设计打下了基础。对于我们自动化专业来讲，这个专业对于现实生活是非常有用的。而我们在这半年进行的大都是理论知识，虽有实验课程，但那也是基于对于理论知识的进一步分析，故而我们也非常需要一种把我们理论应用到实际的实习锻炼。我们的老师，根据我们自动化专业的特点，以及学生日常学习的反应给与了我们四个课题去进行实习：进行PLC编程的语言设计。 PLC可以说是我们来到常熟理工学院时学习最苛刻也是以后工作时实用的一门课程。和学别的科学一样，在学完PLC理论课程后我们做了课程设计，此次设计一分组的方式进行，老师进行抽挑课题，可以说每人的程序都不一样。我抽到的就是霓虹灯灯控制系统的设计。虽然说平时理论的学习成绩还可以，但是真要自己去设计这个程序，还真是束手无策。还好有我小组的其他成员，他们帮组我解决了不少难题，合作是成功的基础。 通过这次的课程设计，我学会了PLC的基本编程方法，以及对PLC的工作原理和操作步骤有了深刻的理解。在对理论的运用中，提高了我们的工程素质，在没有做课程设计以前，我对其的掌握都停留在思想上，许多次出现了问题总是卡在那里，却很难知道问题出在哪里，实践检验成果，理论只是基础。 本设计中详细讲解了霓虹灯等控制系统中三个不同的表现方式，如依次点亮，全亮全灭等等，我组的其他成员还有更多显示方式，在此不一一介绍。 本设计程序得到了常熟理工学院老师的大力辅导，在此深表谢意。 由于编者水平有限，错误与不妥之处，敬请原谅

目录 目录 (2) 一．课程设计任务书 (3) 1.1课程设计任务.....................................................................................错误！未定义书签。 1.2课程设计目的.....................................................................................错误！未定义书签。 1.3课程设计要求.....................................................................................错误！未定义书签。 1.4课程设计内容.....................................................................................错误！未定义书签。二．PLC的简介.. (5) 2.1PLC基本概念 (5) 2.2PLC的基本结构 (5) 2.3PLC的工作原理 (6) 三.组态王简介 (7) 3.1组态王基本特性 (7) 3.2组态王与西门子S7-200的几种通信方式 (8) 四．总体设计方案 (10) 4.1控制要求 (10) 4.2设计思路 (10) 4.3PLC外部接线图 (11) 4.4I/O分配表 (11) 4.5PLC梯形图 (13) 4.6组态王监控画面显示 (16) 五．个人小结 (17) 参考文献 (18)

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 -

霓虹灯PLC设计方案

基于PLC花样彩灯控制系统设计 目录 一、设计要求： (2) 二、摘要： (3) 三、总体方案的确定 (4) 四、电气控制元件和PLC的选用 (5) 五、设计元件分配图 (6) 六、接线图 (7) 七、程序设计说明及过程分析 (8) 八、霓虹灯闪烁功能流程图： (9) 九、梯形图： (10) 十、结论： (14) 十一、体会 (15) 十二、参考文献 (16)

一、设计要求： 霓虹灯设计要求如下： 1.当按I0.0，L1亮，1S后L1灯熄灭，同时L2,L3,L4,L5亮起,1S后， L2,L3,L4,L5灯的熄灭，L6,L7,L8,L9灯亮，1S后灭；反复循环两周 2.接着L1亮，1S后L2,L3,L4,L5亮，1S后L6,L7,L8,L9亮，1S后全灭； 循环两周 3.再接着以0.5s的速度循环闪烁L1,L4,L8;L1,L5,L9;L1,L2,L6;L1,L3，L7, 逆序两周后，反序两周，依次为L1,L5,L8;L1,L4,L7;L1,L3,L6;L1,L2,L9,反复两周。 4.重复上述循环，I0.0断开时停止。

二、摘要： 随着工业生产的迅速发展，市场竞争激烈，产品更新换代的周期日趋缩短。由于传统的继电器控制系统存在着设计制造周期长，维修和改变控制逻辑困难的缺点，因此越来越不能适应工业现代化发展的需求，迫切需要新型相应的自动控制装置。 PLC控制霓虹灯闪烁的编程语言容易掌握，是电控人员熟悉的梯形图语言，使用术语依然是“继电器”一类术语，大部分与继电器触头的连接相对应，使电控人员一目了然。 PLC控制使用简章，它的I/O已经做好，输入输出信号可直接连接，非常方便，而输出口具有一定驱动能力，当工作程序需要改变时，只需改变PLC的内部，无需对外围进行重新改动，从这些方面突出了使用PLC控制霓虹扥闪烁的优越性。

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。

十字路口交通灯PLC毕业设计

青岛求实职业技术学院 毕业设计设计课题 PLC交通灯设计 院系机电工程学院 专业机电一体化 班级______________ 学生姓名______________ 指导教师______________ 完成日期2011年3 月1日

目录 摘要--------------------------------------------------------------------------------------------3 第一章：引言--------------------------------------------------------------------------------5 第二章：交通灯控制系统-----------------------------------------------------------------5 第三章：可编程控制器程序设计--------------------------------------------------------------9 第四章：总结-------------------------------------------------------------------------------22 第五章：结束语----------------------------------------------------------------------------24 第六章：致谢-------------------------------------------------------------------------------25 第七章：参考文献-------------------------------------------------------------------------26

PLC霓虹灯闪烁控制系统设计

PＬC霓虹灯闪烁控制系统设计 课程设计任务书 课程名称：xｘxxｘｘxxxxxxｘxx 学院: xxxxxｘxxxｘｘx 专业：xxｘｘxxxxxxxxxxxｘxｘ 班级: xxxｘxxｘxxx 学号：xxｘxxxxｘxｘ 学生姓名：xxxxｘｘxx 指导教师：xxxｘxxｘｘ 职称：教授 2０13年７月12日 目录 第一章、概述 (1) 第二章、霓虹灯闪烁控制系统设计 (2) ２。1设计目的 (2) 2。2控制要求 (2) 第三章、 PLC型号选择 (3) 第四章、ＰLＣ接口电路 (4) 第五章、 PLC梯形图与指令表 (5) 5。1梯形图 (5) 5.2指令表 (11)

第六章、组态设计 (15) 6。1、新建项目……………………………………１5 6。2、数据词典 (15) ６．3、画面制作……………………………………１7 6.4、整体布局……………………………………2０ 第七章、调试心得 (21) 第八章、参考文献………………………………………………２１ 任务书 一、设计课题 霓虹灯闪烁控制系统设计 二、设计目的 1.进一步巩固理论知识,培养所学理论知识在实际中的应用能力。 ２.掌握一般电气设备电气控制系统的设计方法。 3.掌握一般电气设备电气控制系统的施工设计、安装与调试方法。 4．培养查阅图书资料、工具书的能力。 5.培养工程绘图、书写技术报告的能力。 三、控制要求 用ＨL１～ＨL6六个霓虹灯，分别做成“曹妃甸欢迎您”6个字。闪烁要求见下表,时间间隔为1s，反复循环进行。

四、设计任务 1.简述本设计的意义.根据控制要求,制定合理的设计方案。 2．硬件选型并进行硬件电路（接口电路）设计。 3。控制程序的设计（并加以注释）. 4．监控系统设计. 选择工业领域流行的组态软件,然后经过制作监控界面、画面属性设置及与PＬC进行通信等步骤完成监控系统的设计(必须要有设计过程)。 5．模拟调试 6.编写设备的电气工作原理说明及其使用说明。 五、设计时间安排（共1周） 五、设计参考书 1．教材《可编程控制器应用技术》. ２．《流行PLC实用程序及设计（西门子S7—２00系列）》.(可到院图书馆借阅） 3．其它参考书：（可到院图书馆借阅) 一、课题说明

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。

PLC实验三霓虹灯控制实验报告程序梯形图

课程名称：PLC原理及应用 实验项目：实验三霓虹灯控制实验 实验预习报告（上课前完成） 一、实验目的 1．熟悉可编程序控制器的编程软件及编程方法。 2．熟悉可编程序控制器的组成及基本逻辑指令。 3．掌握定时器及计数器的使用方法。 4．掌握霓虹灯控制电路设计方法。 5．熟悉SFC编程方法，分析控制过程中的状态及状态的转移条件。 二、所用实验仪器设备、耗材及数量 三、实验内容和简单原理（包括实验电路图及原理说明） 内容：设计一个霓虹灯控制电路，要求按如下方法控制霓红灯A、B、C的亮灭：1．A亮一秒； 2．B亮一秒； 3．C亮一秒； 4．ABC灭一秒； 5．ABC亮一秒；

6．ABC灭一秒； 7．ABC亮一秒； 8．ABC灭一秒。 实验原理图如图3.1所示(实验原理图中的粗线为实验所需连线)。 四、操作方法与实验步 骤（详细说明实验的操 作过程及注意事项） 1．确定输入与输出量。 2．画该控制过程的状态转移图（SFC）。 3．编写可编程序控制器的梯形图程序或指令表程序。 4．进入FX系列可编程序控制器的编程软件界面，把程序输入计算机。5．按事先画好的连线图连线，进行PLC实验。 实验报告部分 五、实验数据记录及处理（实验前画好表格或坐标图形） （实验结束时交予老师签名）（1）原始数据记录

1、I/O分配表 类别元件PLC元件作用 输入单脉冲信号M8002启动 L1Y000灯A亮 L2Y001灯B亮 L3Y002灯C亮2、指令表程序 LD M8002 LD M3 OUT Y001 SET M0 MPS LD M3 LD M0 AND T6 AND T6 AND T0 OUT T5 K10 OR M2 SET M1 MRD OUT Y002 RST M0 ANI T5 END LD M1 OUT T6 K10

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，

PLC交通灯设计论

南通农业职业技术学院 毕业论文（设计） 课题名称PLC交通控制灯设计 专业及班级 学号 姓名 指导老师 2011年 4 月 9 日

PLC交通灯控制设计 摘要 针对近年来城市交通的拥挤现象,特别是驾驶员违章严重、交通事故频发、车辆尾气污染等问题,介绍丁集计算机、信息、电子及通讯等众多高新技术手段于一体的智能交通指挥中心控制系统.该系统的安装及使用,大大缓解了城市道路堵塞现象、提高了道路的通行能力.减少了驾驶员违章的次数,抑制了交通事故的发生,同时对减轻车辆尾气排放,从而降低环境污染都起到了不可低估的作用. 分析了现代城市交通控制与管理问题的现状，结合城乡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硬件电路设计方案。 关键词plc控制系统交通灯自动化

目录 3 交通信号灯控制的实现 (7) 3.1 控制要求 (7) 3.2 交通工作时序图 3.3 I/O分配表 3.4 梯形图 3.5 语句表 4、PLC智能控制方法 结束语 (17) 参考文献

1 引言 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系统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道路，在高速道路建设完成的初期，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与普通道路耦合处交通状况的制约。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、城区同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。 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。

三菱plc交通灯

三菱p l c交通灯本页仅作为文档页封面，使用时可以删除 This document is for reference only-rar21year.March

题目：十字路口交通灯控制程序的研究与设计

摘要 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，在现代工业中的应用更加突出。城市交通灯控制采用的可编程制器具有可靠性高、维护方便，用法简单、通用性强等特点，本文用三菱FX2N的可编程控制器控制十字路口信号灯来说明可编程控制器硬件、软件的设计。解决好公路交通灯控制问题将是保障交通有序、安全、快捷运行的重要环节。但现在有的交通信号灯控制系统都是单一的固定时序控制，不能够根据实际交通状况进行调节控制。三菱系列的可编程序控制器和传感技术来实现对交通灯的智能信号控制。可用如下方案来控制交通路况:制作传感器探测车辆数量来控制交通灯的时长。具体如下:在入路口的各个方向附近的地下按要求埋设感应线圈，当汽车经过时就会产生涡流损耗，环状绝缘电线的电感开始减少，即可检测出汽车的通过，并将这一信号转换为标准脉冲信号作为可编程控制器的控制输入，并用PLC计数，按一定控制规律自动调节红绿灯的时长。 关键词：PLC（可编程序控制器）; 三菱FX2N;传感器探测;交通灯。

目录 摘要........................................................................................ 错误!未定义书签。Abstract ........................................................................................ 错误!未定义书签。第 1 章绪论 ................................................................................ 错误!未定义书签。 引言 ............................................................................................... 错误!未定义书签。 课题研究背景 ............................................................................... 错误!未定义书签。 现在城市路口交通灯控制技术现状 ........................................... 错误!未定义书签。 本课题主要研究内容 ................................................................... 错误!未定义书签。第 2 章PLC功能简介 .................................................................. 错误!未定义书签。 概述 ............................................................................................... 错误!未定义书签。 可编程控制器的发展 ................................................................... 错误!未定义书签。 主要用途 ....................................................................................... 错误!未定义书签。 可编程控制器特点 ....................................................................... 错误!未定义书签。 可编程控制器的组成 ................................................................... 错误!未定义书签。 PLC的工作原理 ............................................................................ 错误!未定义书签。 主要功能 ....................................................................................... 错误!未定义书签。 可编程控制技术的发展趋势 ....................................................... 错误!未定义书签。第 3 章交通灯控制电路的设计 .................................................. 错误!未定义书签。 PLC正常时序 ................................................................................ 错误!未定义书签。 I/O地址分配................................................................................. 错误!未定义书签。 主程序流程图 ............................................................................... 错误!未定义书签。 正常时序情况 ............................................................................... 错误!未定义书签。 急车强通情况 ............................................................................... 错误!未定义书签。 车流滞留情况红绿灯时间长度控制 ........................................... 错误!未定义书签。 车流量的计算 ............................................................................... 错误!未定义书签。

PLC课程设计霓虹灯跑马灯.

烟台南山学院 PLC课程设计 题目霓虹灯广告屏装置PLC设计与调试 姓名：李海港 所在学院：烟台南山学院 所学专业：电气工程及其自动化 班级：电气工程1102班 学号： 指导教师：姜倩倩 小组成员：邱胜强马帅李海洋

课程设计任务书 一、基本情况 学时：1周学分：1学分适应班级：10电气技术 二、课程设计的意义、性质、目标、要求 1．意义 课程设计是PLC课程教学的最后一个环节，是对学生进行全面的系统的训练。进行课程设计可以让学生把学过的比较零碎的知识系统化，真正的能够把学过的知识落到实处，能够开发简单的系统，也进一步激发了学生再深一步学习的热情，因此课程设计是必不少的，是非常必要的。 2．性质 课程设计是提高学生PLC技术应用能力以及文字总结能力的综合训练环节，是配合PLC课程内容掌握、应用得的专门性实践类课程。 3．目标 通过典型实际问题的实际，训练学生的软硬件的综合设计、调试能力以及文字组织能力，建立系统设计概念，加强工程应用思维方式的训练，同时对教学内容做一定的扩充。 4．要求 （1）课程设计的基本要求 PLC课程设计的主要内容包括：理论设计与撰写设计报告等。其中理论设计又包括选择总体方案，硬件系统设计、软件系统设计；硬件设计包括单元电路，选择元器件及计算参数等；软件设计包括模块化层次结构图，程序流程图。程序设计是课程设计的关键环节，通过进一步完善程序设计，使之达到课题所要求的指标。课程设计的最后要求是写出设计总结报告，把设计内容进行全面的总结，若有实践条件，把实践内容上升到理论高度。 （2）课程设计的教学要求 PLC课程设计的教学采用相对集中的方式进行，以班为单位全班学生集中到设计室进行。做到实训教学课堂化，严格考勤制度，在实训期间（一周）累计旷课达到6节以上，或者迟到、早退累计达到8次以上的学生，该课程考核按不及

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

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

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。