文档介绍：机电工程学院
课程设计说明书
设计题目:多时段十字路口交通信号灯PLC控制系统设计
学生姓名:
学号: 20094805
专业班级: 机制F09
指导教师:
2012年 12 月 12日
内容摘要
本课程设计以“多时段十字路口交通信号灯PLC控制系统设计”为题目,利用西门子公司的S7-200可编程逻辑控制器对十字路口的交通灯进行控制,同时系统具有一定的智能性,可以对交通灯实现高峰期、正常期及晚间三个时段进行分段控制。它们分别和各自的时序图相对应,从而控制交通灯的信号。
本系统采用主程序调用子程序的设计方案,通过主程序调用当前时间,对时间段的判别而调用相关的子程序,达到设计要求。为了达到时间一致性的目的,时钟的校对是不可缺少的,所以我设计了校对时间的子程序SBR_0。
主程序使用了调用子程序,设定实时时钟指令,读实时时钟指令,移位指令,BCD码与整数转换指令,乘法指令,加法指令,比较指令等等。子程序尽管比较长,但是相对来说指令简单些,它主要使用了定时器,触点和输出线圈等等。
关键词:多时段;交通信号灯;PLC;设定实时时钟
目录
第1章引言 1
第2章系统总体方案分析与设计 3
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6
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第3章 PLC控制系统设计 7 7
7
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控制程序编制 10
(见附录I) 10
(见附录II) 10
程序调试 10
结论 14
设计总结 15
致谢 16
附录 17
附录I 梯形图 17
附录II 指令表 28
参考文献 36
第1章引言
社会的发展使汽车进入家庭的步伐不断加快,城市汽车的数量越来越多,城市道路交通问题显得异常重要。解决好十字路口交通信号灯控制问题是保障交通安全、有序、快速运行的重要组成部分。由于人们工作、作息的特点,使得城市总是存在早、晚高峰的问题,为了更好地解决交通拥堵问题,我在老师的指导下并查阅了很多资料进行了这次以“多时段十字路口交通信号灯PLC控制系统设计”为题目的课程设计。我的设计方案利用西门子公司的S7-200可编程逻辑控制器对十字路口的交通灯进行控制,同时系统具有一定的智能性,可以对交通灯实现高峰期、正常期及晚间三个时段进行分段控制。它们分别和各自的时序图相对应,从而控制交通灯的信号,能很好的满足控制要求。系统仅实现了小型PLC系统的一个雏形,在完善各项功能方面都还需要进一步的分析、研究和调试工作。如果进一步结合工业控制的要求,形成一个较为成型的产品,则需要作更多、更深入的研究。
可编程逻辑控制器(Programmable Logic Controller,简称 PLC) 根据国际电工委员会(IEC)在1987年的可编程控制器国际标准第三稿中,对其作了如下定义:“可编程控制器是一种数字运算操作的电子系统,专为在工业环境应用而设计的。它采用可编程序的存储器,用来在其内部存储执行逻辑运算,顺序控制,定时,计数与算术运算等操作的指令,并通过数字式、模拟式的输入和输出,控制各种类型的机械或生产过程。可编程控制器及其有关外部设备,都应按易于使工业控制系统形成一个整体,易于扩充其功能的原则设计。”可编程控制器作为目前工业自动化的重要基础设备,被称为“工业自动化三大支柱性产业之一”,在各工业生产领域发挥着愈来愈大的作用。
由于这些特点,可编程控制器问世以后很快受到工业控制界的欢迎,并得到迅速的发展。目前,可编程控制器已成为工厂自动化的强有力工具,得到了广泛的应用。
PLC作为一种专用于工业环境的、具有特殊结构的计算机,有其显著的特点。
(1) 可靠性高,抗干扰能力强。传统的继电器控制系统中使用了大量的中间继电器、时间继电器。由于触点接触不良,容易出现故障。PLC用软件代替大量的中间继电器和时间继电器,仅剩下与输入和输出有关的少量硬件,接线可减少到继电器控制系统的1/10~1/100,因触点接触不良造成的故障大为减少。
高可靠性是电气控制设备的关键性能。PLC由于采用现代大规模集成电路技术,采用严格的生产工艺制造,内部电路采取了先进的抗干扰技术,具有很高的可靠性。例如三菱公司生产的F系列PLC平均无故障时间高达30万小时。一些使用冗余CPU的PLC的平均无故障工作时间则更长。从PLC的机外电路来说,使用PLC构成控制系统,和同等规模的继电接触器系统相比,电气接线及开关接点已减少到数百甚至数千分之一,故障也就大大降低。此外,P