PLC实现智能交通灯控制
课程设计任务书
题目：PLC实现智能交通灯控制
基于PLC的步进电机控制
四层电梯的PLC控制
指导教师（签字）___________
系主任（签字）____________
2010年6月29日
成绩评定表
目录
摘要 (3)
1. ........................................................................................................................................................... P LC实现智能交通灯控制。 (6)
1.1 概述 (6)
1.2 系统原理说明 (6)
1.3 基本原理 (6)
1.4 智能交通灯的选择控制要求 (7)
1.5 I/O 端子分配图 (7)
1.6 软件设计 (8)
1.7 智能交通灯梯形图 (8)
1.8 课程设计遇到的问题及解决方案 (15)
2. ...................................................................................................................................................... 基于PLC 的步进电机控制.. (15)
2.1 步进电机的要求 (15)
2.2 设计思想及其原理图 (15)
2.3 I/O 端子分配图 (16)
2.4 步进电机PLC控制梯形图 (16)
2.5 设计中遇到的问题和解决办法 (21)
3. 四层电梯的PLC 控制 (21)
3.1 概述 (21)
3.2 系统原理说明 (22)
3.3 四层电梯的选择控制要求 (22)
3.4 I/O 端子分配图 (23)
3.5 四层电梯梯形图 (24)
3.6 设计中遇到的问题和解决办法 (31)
4. 课程设计总结 (31)
5. 参考文献 (32)
摘要
个人计算机（简称PC发展起来后，为了方便，也为了反映可编程控
制器的功能特点，可编程序控制器定名为Programmable Logic Controller
(PLC 。 PLC是一种用于自动化控制的专用计算机，实质上属于计算机控制方PLC控制一般具有可靠性高、易操作、维修、编程简单、灵活性强等特点。PLC 采用了可编程程序的存储器，用来在其内部存储逻辑运算、顺序控制、定时、计数、和算术运算等操作的指令。并通过数字式和模拟式的输入和输出，控制各种类型机械的生产过程；而有关的外围设备，都应按易与工业系统连成一个整体，易于扩充其功能的原则设计。PLC存在许许多多的的优点，因此，PLC已经在工业市场占有一大片领域。随着我国经济的高速发展，微电子技术、计算机技术和自动控制技术也得到了迅速发展，交流变频调速技术已经进入一个崭新的时代，其应用越来越广目前，PLC在国内外已经广泛应用于钢铁，石油化工，建材，机械制造，交通运输等各个行业。
上世纪80年代至90年代中期，是PLC发展最快的时期，年增长率一直保持为
30~40%。在这时期，PLC在处理模拟量能力、数字运算能力、人机接口能力和网络能力得到大幅度提高，PLC逐渐进入过程控制领域，在某
些应用上取代了在过程控制领域处于统治地位的DCS系统。PLC具有通用
性强、使用方便、适应面广、可靠性高、抗干扰能力强、编程简单等特点。PLC在工业自动化控制特别是顺序控制中的地位，在可预见的将来，是无法取代的。
关键词可编程控制器PLC 控制应用
summary
Personal computer ( abbreviation for pc ) up for the sake
of convenience and to reflect the functions of the programmable controller, programmable controller has been named plc programmable controller logic ( plc ). plc automation control is used for the computer,
in essence of computer controlled by the plc control is usually high reliability, easy
operation, maintenance, programming is simple and flexible as plc programmable. the application of memory, in its internal Plc there are manyadvantages, therefore, the plc have been in the market has a large industrial sector. as our economic development, the microelectronics and computer technology, automatic control technology has developed rapidly and communication technology frequency conversion machinery velocity modulation has already entered a new era, the more and more widespread at present, plc at home and have wide application in steel and petrochemical and machinery manufacturing, building materials, transportation and all the other industries
The 1980s and in the mid-1990s, plc development is the fastest time, growth has been buoying up to 30 ~ 40%. during this period, the plc was measured in the handling capacity, a mathematical operation, the man-machine interface and network capabilities have been substantially increased, plc into process control, in some applications superseded in a process in control of dcs. universality of the plc have to face, convenience, and high reliability, anti-jamming ability, Programming
simple as plc automation control. in industry, especially in order to control the position in the foreseeable future. It is impossible to replace
Key words: control of the plc programmable controller;apply
1. PLC实现智能交通灯控制
1.1概述
1. 引言
随着高新技术引入电子行业，电子设备的控制技术面临着挑战与改变。在自动化要求越来越高的今天，我们放眼未来，不难发现只有对各种电子设备采用高新科技的自动化控制才是生存兴旺的唯一途径。
2. 课题任务得提出
交通灯是交通中一种比较普遍的设备，它在工艺生产上起着至关重要作用。我们负责设计的交通灯控制系统，原是采用继电器线路控制系统，该系统故障率高，不易维修，另外继电器寿命短，更换元件不方便，综上原因就严重影响生产效益，因此对本设备进行自动化控制就首当其冲。
3. 自动化控制方案选择
对交通灯采用自动化控制时，可选比较先进而又稳定的单片机和PLC空制，但采用单片机控制还要附加配套的集成电路I/O接口，又必须完成大量硬件设计和制作工作，而且单片机的维修对工人的知识水平要求较高，选用经济实用的PLC 控制。
1.2系统原理说明
1.3基本原理
信号灯受启动及停止按钮的控制，当按下启动按钮时，信号灯系统开始工作，并
周而复始地循环工作，当按下停止按钮时，系统将停止在初始状态，所有信号灯都熄灭。并且在南北和东西方向设置人行道过街，并伴有LED数码管显示。
1.4智能交通灯的选择控制要求
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4oooooo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，延时4s钟后（为了给正行驶在马路上的机动车通过时间）人行道及同向马路变绿灯，而垂
直方向马路灯及人行灯变红灯，延时6s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。
南北方向的时间用LED显示
1.5 I/O端子分配图
1.6软件设计
1.7智能交通灯梯形图
|冋络
5
I I
T38
I I T43
IN TON
PT 100 m$
I J
IN TON
PT100 m$
T41
冋络13
I南北董灯
T38 T39 T46 Q0.2
I ，I I I ( \
1 f \ 1 1 1 / 1 )
冋络16
I东西走向的人行道红灯
T46 T38
—I /1 ------ 1,1—I—I
T46 T38
—I I -------- 1 I—1
冋络17
I南北走向的人行戳丽
T38 Q0.7
T46 T38
I -- 1 ‘ M
冋络15
东西董灯
T46 T45 Q0.5
’ I——() T46
1.8课程设计遇到的问题及解决方案
由于数码显示问题在前一课题中成功得到解决，该课题最大的难题是如何实现人行道交通灯的手动控制和红绿的的闪烁问题。在该问题中我们利用中间继电器的通断和自锁功能，经过我们的不断调试和具体分析，跨过了这一难题。
2. 基于PLC的步进电机控制
2.1步进电机的要求
学习步进电机的工作原理，提供的设备中南京工学院仪器为三相六拍的，设计程
序实现对步进电机启动、停止、正转、反转的控制，及用1个按键实现3档调
速即快速、中速、慢速。同时用一位数码管显示当前的速度状态：快、中、慢分别用1、2、3表示。
2.2设计思想及其原理图
步进电机的转速与输入脉冲的频率有关。频率越高则转动越快，反之则越慢；正反转则是通过控制脉冲相序来实现；最难的就是通过一个按键去实现调速功能；我们设计的是通过按一次按键产生一次脉冲，产生一次上升沿则改变一次转速，低一中一高依次循环，实验中用到移位寄存器。
步进电机原理图
端子分配图
接口端子接口端子
起动I0.0Q1.0a
停止I0.4Q1.1b
正转I0.1Q1.2c
反转I0.2Q1.3d
变速I0.3Q1.4e
Q1.5f
Q1.6g 2.4步进电机PLC控制梯形图
网络1 祠络标题
启动停止按钮
冋绍3 1
1成转
112
* \M1.0
M1 3
冋络10
M3.1 MOV.W
—EN ENO -----
10- IN OUT -W/1
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I遷示程厚模块
冋络22