基于三菱PLC的交通燈課程設(shè)計-畢業(yè)設(shè)計論文

電氣控制與PLC課程設(shè)計課題：十字路口交通燈控制系統(tǒng)設(shè)計系別：電氣與電子工程系專業(yè)：自動化河南城建學(xué)院2013年6月22日

一、指導(dǎo)教師評語（根據(jù)學(xué)生設(shè)計報告質(zhì)量、答辯情況及其平時表現(xiàn)綜合評定）。二、評分課程設(shè)計成績評定成績：成績：（五級制）指導(dǎo)教師簽字年月日目錄一、引言1二、系統(tǒng)總體方案設(shè)計22.1系統(tǒng)硬件配置及組成原理22.2系統(tǒng)的I/O口配置32.3系統(tǒng)接線圖設(shè)計4三、控制系統(tǒng)設(shè)計53.1控制程序流程圖設(shè)計53.2控制程序時序圖設(shè)計63.3控制程序設(shè)計思路6四、系統(tǒng)調(diào)試及結(jié)果分析74.1系統(tǒng)調(diào)試及解決的問題74.2結(jié)果分析7五、結(jié)束語8六、參考文獻9七、附錄一、引言今天的可編程控制器正在成為工業(yè)控制領(lǐng)域的主流控制設(shè)備，在世界各地發(fā)揮著越來越大的作用。交通信號燈的控制系統(tǒng)，是城市交通監(jiān)控指揮系統(tǒng)中最重要的組成部分。設(shè)計重點通過PLC實現(xiàn)交通燈自動控制的設(shè)計方法?；谖覈鞘械缆方煌刂频默F(xiàn)狀根據(jù)十字路口交通燈的控制要求介紹了應(yīng)用三菱PLC實現(xiàn)交通信號燈的自動控制。通過分析對交通信號燈的控制要求，對PLC控制系統(tǒng)進行了軟、硬件設(shè)計，并通過軟件實驗證明該系統(tǒng)簡單、經(jīng)濟、運行可靠，達到了預(yù)期目標(biāo),具有很高的實用價值。通過三菱-64MR-001型PLC實現(xiàn)控制交通燈，并且完成了軟件部分設(shè)計，并且使用一種簡單可靠且實用的應(yīng)用軟件來實現(xiàn)仿真.信號燈受一個啟動開關(guān)控制，當(dāng)啟動開關(guān)接通時，信號燈系統(tǒng)開始工作。設(shè)計要求有直行燈和左轉(zhuǎn)燈的控制，同時有倒計時顯示功能。通行時間自行設(shè)定。若因故障使東南西北的綠燈同時亮，系統(tǒng)能自動報警并自動關(guān)閉所有紅、綠燈，轉(zhuǎn)入提示警告方式。擴展功能：分高峰時段、正常時段和夜間時段實現(xiàn)不同的控制。二、系統(tǒng)總體方案設(shè)計2.1系統(tǒng)硬件配置及組成原理系統(tǒng)的硬件配置根據(jù)I/O的個數(shù)和裕量選擇三菱-64MR-001型PLC、7段數(shù)碼管2個、紅燈黃燈綠燈和左轉(zhuǎn)綠燈各四個、繼電器9個、蜂鳴器一個、開關(guān)4個。其組成原理是通過PLC來實現(xiàn)交通控制系統(tǒng)的正常運行，系統(tǒng)具有倒計時顯示功能和錯誤報警功能，同時擁有區(qū)分正常時段、高峰時段、夜間時段的工作方式。工作方式選擇工作方式選擇倒計時顯示交通燈驅(qū)動電源PLC啟動開關(guān)圖2.1系統(tǒng)組成圖2.2PLC的I/O口分配表類別電器元件PLC軟元件功能輸入（I）按鈕SB1X1啟動按鈕SB2X2正常時段按鈕SB3X3高峰時段按鈕SB4X4夜間時段輸出（O）東西方向紅燈Y1東西方向黃燈Y2東西方向綠燈Y3東西方向左轉(zhuǎn)綠燈Y4南北方向紅燈Y5南北方向黃燈Y6南北方向綠燈Y7南北方向左轉(zhuǎn)綠燈Y17東西南北全綠報警Y27數(shù)碼顯示管1Y10~Y16倒計時十位數(shù)字顯示數(shù)碼顯示管2Y20~Y26倒計時個位數(shù)字顯示表1I/O口分配表2.3系統(tǒng)接線圖設(shè)計X1Y1X1Y1Y2Y3X2Y4Y5X3Y6Y7X4Y17Y27Y10~-64MR-001型PLCY16Y20~Y26COMCOM~數(shù)碼管1數(shù)碼管2SB1 SB2SB3SB4220V24V圖2.2系統(tǒng)連線圖圖2.2系統(tǒng)接線圖控制系統(tǒng)設(shè)計選擇工作方式高峰時段南北綠45s南北黃4s南北左轉(zhuǎn)綠10s南北黃3s選擇工作方式高峰時段南北綠45s南北黃4s南北左轉(zhuǎn)綠10s南北黃3s南北綠35s南北黃4s南北左轉(zhuǎn)綠10s南北黃3s南北綠35s南北黃4s南北左轉(zhuǎn)綠10s南北黃3s南北綠45s南北黃4s南北左轉(zhuǎn)綠10s南北黃3s啟動?xùn)|西紅燈亮62s南北紅燈亮62s正常時段東西紅燈亮52s南北紅燈亮52s夜間時段南北綠25s南北黃4s南北左轉(zhuǎn)綠10s南北黃3s南北紅燈亮42s東西紅燈亮42s南北綠25s南北黃4s南北左轉(zhuǎn)綠10s南北黃3s圖3.1系統(tǒng)流程圖3.2控制程序時序圖設(shè)計當(dāng)選擇正常時段控制程序的時序圖如圖3.2所示X2Y1Y2Y3Y4Y5Y6Y7Y17圖3.2時序圖在高峰時段和夜間時段與正常時段的時序圖類似只需將X2改為X3或X4即可3.3控制程序設(shè)計思路在十字路口的東西、南北十字路口上裝設(shè)紅燈、綠左轉(zhuǎn)、綠直行和黃燈。按下啟動按鈕并選擇工作時段，當(dāng)選擇為正常時段時，東西方向的紅燈亮52s，在此期間南北方向綠燈亮35s、黃燈亮4s、左轉(zhuǎn)綠燈亮10s、黃燈3s。之后南北方向的紅燈亮52s，同樣在這期間東西方向的綠燈亮35s、黃燈亮4s、左轉(zhuǎn)綠燈亮10s、黃燈亮3s，然后整個過程循環(huán)運行。在高峰時期時綠燈的切換頻率減小，修改紅燈延遲時間為62s和綠燈延遲時間45s。在夜間時段提高綠燈的切換頻率，修改紅燈延長時間為42s和綠燈的延長時間為25s。該系統(tǒng)通過Y10~Y16來作為倒計時十位顯示的七段數(shù)碼管的輸入，Y20~Y26來作為倒計時個位顯示的七段數(shù)碼管的輸入，以此來實現(xiàn)倒計時的功能。當(dāng)因故障使東南西北的綠燈同時亮，系統(tǒng)能自動報警并自動關(guān)閉所有紅、綠燈，轉(zhuǎn)入提示警告方式。四、系統(tǒng)調(diào)試及結(jié)果分析4.1系統(tǒng)調(diào)試及解決的問題設(shè)計的系統(tǒng)是通過軟件進行的調(diào)試，根據(jù)控制系統(tǒng)的設(shè)計要求畫出梯形圖，將梯形圖編譯在仿真軟件中，編譯后檢查語法錯誤，成功后進行仿真調(diào)試，將仿真成功的梯形圖轉(zhuǎn)換成指令表。在設(shè)計的過程中解決了如何實現(xiàn)倒計時顯示功能和分時段的運行方式。4.2結(jié)果分析通過仿真實驗結(jié)果可以知道設(shè)計的系統(tǒng)基本完成了設(shè)計要求，實現(xiàn)了交通燈系統(tǒng)的正常運行，并具有倒計時顯示功能和當(dāng)系統(tǒng)出現(xiàn)故障時報警功能并關(guān)閉所有的紅綠燈，而且實現(xiàn)了正常時段、高峰時段、夜晚時段的不同的交通控制。五、結(jié)束語通過這次課程設(shè)計，了解了PLC在實際工程中的運用，可編程序控制器（簡稱PLC）是以微處理器為基礎(chǔ)，綜合了計算機技術(shù)、自動控制技術(shù)和通信技術(shù)發(fā)展起來的一種新型工業(yè)自動化控制裝置，它專門為工業(yè)控制而設(shè)計，具有功能強，編程簡單，使用方便等優(yōu)點，在現(xiàn)代工業(yè)自動控制中使用越來越廣泛。此實驗后，基本掌握了三菱-64MR-001型PLC的使用方法，并用其來設(shè)計簡單的工程控制過程，受益匪淺。通過這次設(shè)計實踐。我學(xué)會了PLC的基本編程方法，對PLC的工作原理和使用方法也有了更深刻的理解。在對理論的運用中，提高了我的應(yīng)用素質(zhì)，在沒有做實踐設(shè)計以前，我們對知道的撐握都是思想上的，對一些細節(jié)不加重視，當(dāng)我們把自己想出來的程序與到PLC中的時候，問題出現(xiàn)了，不是不能運行，就是運行的結(jié)果和要求的結(jié)果不相符合。能過解決一個個在調(diào)試中出現(xiàn)的問題，我們對PLC的理解得到加強，看到了實踐與理論的差距。在設(shè)計的過程中我們還得到了老師的幫助與意見。在學(xué)習(xí)的過程中，不是每一個問題都能自己解決，向老師請教或向同學(xué)討論是一個很好的方法。在此對老師和同學(xué)表示感謝。六、參考文獻[1]PLC編程及應(yīng)用.廖常初主編.第3版.北京：機械工業(yè)出版社[2]可編程序控制器應(yīng)用技術(shù).廖常初主編.第4版.重慶大學(xué)出版社[3]PLC基礎(chǔ)及應(yīng)用教程.秦春斌張繼偉主編.北京：機械工業(yè)出版社[4]史國生.電氣控制與可編程控制器技術(shù).北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2003[5]孫振強.可編程控制器原理及應(yīng)用教程.北京：清華大學(xué)出版社[6]阮友德.電氣控制與PLC實訓(xùn)教程.北京：人民郵電出版社，2006附錄0LDX0011ANDM80022OUTM03LDM04ORM25ORM36ORM47MPS8ANDM29MOVPK35D014MRD15ANDM316MOVPK45D021MPP22ANDM423MOVPK25D028LDIM329ANIM430ANDX00231OUTM232LDIM233ANIM434ANDX00335OUTM336LDIM237ANIM338ANDX00439ANIM740OUTM441LDM242ORM543ANIM344ANIM445OUTM546LDM347ORM648ANIM249ANIM450OUTM651LDM452ORM753ANIM254OUTM755LDM556ORM657ORM758ANDM801359ANDX00160DECPD063LDM800064DIVD0K10D1071SEGDD10K2Y01076SEGDD11K2Y02081LD=D0K086OUTC0K189OUTC1K292OUTC2K395OUTC3K498LDX00199ANDC0100MPS101ANDM2102MOVPK35D0107MRD108ANDM3109MOVPK45D0114MPP115ANDM7116MOVPK25D0121LDC1122MOVPK4D0127LDC2128MOVPK10D0133LDC3134MOVPK3D0139ZRSTC0C3144LDX001145ANDM5146OUTT0K350149OUTT1K390152OUTT2K490155ANIT3156OUTT3K520159LDX001160ANDM6161OUTT4K450164OUTT5K490167OUTT6K590170ANIT3171OUTT7K620174LDX001175ANDM7176OUTT8K250179OUTT9K290182OUTT10K390185ANIT11186OUTT11K420189LD=T3K520194OUTC4K0197OUTC5K1200OUTC6K2203OUTC7K3206LD=T7K620211OUTC4K0214OUTC5K1217OUTC6K2220OUTC7K3223LD=T11K420228OUTC4K0231OUTC5K1234OUTC6K2237OUTC7K3240LDC4241ORC6242RSTM1243LDC5244SETM1245ZRSTC4C5250LDC7251ZRSTC6C7256LDX001257ANIM1258ANIM8259OUTY001260MPS261ANDT3262ZRSTT0T3267MRD268ANDT7269ZRSTT4T7274MRD275ANDT11276ZRSTT8T11281MRD282ANIT0283ANIT4284ANIT8285OUTY007286MRD287LDT0288ANIT1289LDT4290ANIT5291ORB292LDT8293ANIT9294ORB295LDT4296ANDT5297ANDT6298ANIT7299ORB300LDT8301ANDT9302ANDT10303ANIT11304ORB305LDT0306ANDT1307ANDT2308ANIT3309ORB310ANB311OUTY006312MPP313LDT0314ANDT1315ANIT2316LDT4317ANDT5318ANIT6319ORB320LDT8321ANDT9322ANIT10323ORB324ANB325OUTY017326LDX001327ANDM1328ANIM8329OUTY005330MPS331ANDT3332ZRSTT0T3337MRD338ANDT7339ZRSTT4T7344MRD345ANDT11346ZRSTT8T11351MRD352ANIT0353ANIT4354ANIT8355OUTY003356MRD357LDT0358ANIT1359LDT8360ANIT9361ORB362LDT4363ANIT5364ORB365LDT8366ANDT9367ANDT10368ANIT11369ORB370LDT4371ANDT5372ANDT6373ANIT7374ORB375LDT0376ANDT1377ANDT2378ANIT3379ORB380ANB381OUTY002382MPP383LDT0384ANDT1385ANIT2386LDT4387ANDT5388ANIT6389ORB390LDT8391ANDT9392ANIT10393ORB394ANB395OUTY004396LDY003397ANDY007398ORM8399OUTY027400OUTM8401END

畢業(yè)設(shè)計（論文）原創(chuàng)性聲明和使用授權(quán)說明原創(chuàng)性聲明本人鄭重承諾：所呈交的畢業(yè)設(shè)計（論文），是我個人在指導(dǎo)教師的指導(dǎo)下進行的研究工作及取得的成果。盡我所知，除文中特別加以標(biāo)注和致謝的地方外，不包含其他人或組織已經(jīng)發(fā)表或公布過的研究成果，也不包含我為獲得及其它教育機構(gòu)的學(xué)位或?qū)W歷而使用過的材料。對本研究提供過幫助和做出過貢獻的個人或集體，均已在文中作了明確的說明并表示了謝意。作者簽名：日期：指導(dǎo)教師簽名：日期：使用授權(quán)說明本人完全了解大學(xué)關(guān)于收集、保存、使用畢業(yè)設(shè)計（論文）的規(guī)定，即：按照學(xué)校要求提交畢業(yè)設(shè)計（論文）的印刷本和電子版本；學(xué)校有權(quán)保存畢業(yè)設(shè)計（論文）的印刷本和電子版，并提供目錄檢索與閱覽服務(wù)；學(xué)校可以采用影印、縮印、數(shù)字化或其它復(fù)制手段保存論文；在不以贏利為目的前提下，學(xué)?？梢怨颊撐牡牟糠只蛉績?nèi)容。作者簽名：日期：

學(xué)位論文原創(chuàng)性聲明本人鄭重聲明：所呈交的論文是本人在導(dǎo)師的指導(dǎo)下獨立進行研究所取得的研究成果。除了文中特別加以標(biāo)注引用的內(nèi)容外，本論文不包含任何其他個人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫的成果作品。對本文的研究做出重要貢獻的個人和集體，均已在文中以明確方式標(biāo)明。本人完全意識到本聲明的法律后果由本人承擔(dān)。作者簽名： 日期：年月日學(xué)位論文版權(quán)使用授權(quán)書本學(xué)位論文作者完全了解學(xué)校有關(guān)保留、使用學(xué)位論文的規(guī)定，同意學(xué)校保留并向國家有關(guān)部門或機構(gòu)送交論文的復(fù)印件和電子版，允許論文被查閱和借閱。本人授權(quán)大學(xué)可以將本學(xué)位論文的全部或部分內(nèi)容編入有關(guān)數(shù)據(jù)庫進行檢索，可以采用影印、縮印或掃描等復(fù)制手段保存和匯編本學(xué)位論文。涉密論文按學(xué)校規(guī)定處理。作者簽名： 日期：年月日導(dǎo)師簽名：日期：年月日

指導(dǎo)教師評閱書指導(dǎo)教師評價：一、撰寫（設(shè)計）過程1、學(xué)生在論文（設(shè)計）過程中的治學(xué)態(tài)度、工作精神□優(yōu)□良□中□及格□不及格2、學(xué)生掌握專業(yè)知識、技能的扎實程度□優(yōu)□良□中□及格□不及格3、學(xué)生綜合運用所學(xué)知識和專業(yè)技能分析和解決問題的能力□優(yōu)□良□中□及格□不及格4、研究方法的科學(xué)性；技術(shù)線路的可行性；設(shè)計方案的合理性□優(yōu)□良□中□及格□不及格5、完成畢業(yè)論文（設(shè)計）期間的出勤情況□優(yōu)□良□中□及格□不及格二、論文（設(shè)計）質(zhì)量1、論文（設(shè)計）的整體結(jié)構(gòu)是否符合撰寫規(guī)范？□優(yōu)□良□中□及格□不及格2、是否完成指定的論文（設(shè)計）任務(wù)（包括裝訂及附件）？□優(yōu)□良□中□及格□不及格三、論文（設(shè)計）水平1、論文（設(shè)計）的理論意義或?qū)鉀Q實際問題的指導(dǎo)意義□優(yōu)□良□中□及格□不及格2、論文的觀念是否有新意？設(shè)計是否有創(chuàng)意？□優(yōu)□良□中□及格□不及格3、論文（設(shè)計說明書）所體現(xiàn)的整體水平□優(yōu)□良□中□及格□不及格建議成績：□優(yōu)□良□中□及格□不及格（在所選等級前的□內(nèi)畫“√”）指導(dǎo)教師：（簽名）單位：（蓋章）年月日評閱教師評閱書評閱教師評價：一、論文（設(shè)計）質(zhì)量1、論文（設(shè)計）的整體結(jié)構(gòu)是否符合撰寫規(guī)范？□優(yōu)□良□中□及格□不及格2、是否完成指定的論文（設(shè)計）任務(wù)（包括裝訂及附件）？□優(yōu)□良□中□及格□不及格二、論文（設(shè)計）水平1、論文（設(shè)計）的理論意義或?qū)鉀Q實際問題的指導(dǎo)意義□優(yōu)□良□中□及格□不及格2、論文的觀念是否有新意？設(shè)計是否有創(chuàng)意？□優(yōu)□良□中□及格□不及格3、論文（設(shè)計說明書）所體現(xiàn)的整體水平□優(yōu)□良□中□及格□不及格建議成績：□優(yōu)□良□中□及格□不及格（在所選等級前的□內(nèi)畫“√”）評閱教師：（簽名）單位：（蓋章）年月日教研室（或答辯小組）及教學(xué)系意見教研室（或答辯小組）評價：一、答辯過程1、畢業(yè)論文（設(shè)計）的基本要點和見解的敘述情況□優(yōu)□良□中□及格□不及格2、對答辯問題的反應(yīng)、理解、表達情況□優(yōu)□良□中□及格□不及格3、學(xué)生答辯過程中的精神狀態(tài)□優(yōu)□良□中□及格□不及格二、論文（設(shè)計）質(zhì)量1、論文（設(shè)計）的整體結(jié)構(gòu)是否符合撰寫規(guī)范？□優(yōu)□良□中□及格□不及格2、是否完成指定的論文（設(shè)計）任務(wù)（包括裝訂及附件）？□優(yōu)□良□中□及格□不及格三、論文（設(shè)計）水平1、論文（設(shè)計）的理論意義或?qū)鉀Q實際問題的指導(dǎo)意義□優(yōu)□良□中□及格□不及格2、論文的觀念是否有新意？設(shè)計是否有創(chuàng)意？□優(yōu)□良□中□及格□不及格3、論文（設(shè)計說明書）所體現(xiàn)的整體水平□優(yōu)□良□中□及格□不及格評定成績：□優(yōu)□良□中□及格□不及格（在所選等級前的□內(nèi)畫“√”）教研室主任（或答辯小組組長）：（簽名）年月日教學(xué)系意見：系主任：（簽名）年月日

學(xué)位論文原創(chuàng)性聲明學(xué)位論文作者（本人簽名）：年月日學(xué)位論文出版授權(quán)書論文密級：□公開 □保密（___年__月至__年__月）(作者簽名：_______導(dǎo)師簽名：______________年_____月_____日_______年_____月_____日

獨創(chuàng)聲明本人鄭重聲明：所呈交的畢業(yè)設(shè)計(論文)，是本人在指導(dǎo)老師的指導(dǎo)下，獨立進行研究工作所取得的成果，成果不存在知識產(chǎn)權(quán)爭議。盡我所知，除文中已經(jīng)注明引用的內(nèi)容外，本設(shè)計（論文）不含任何其他個人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫過的作品成果。對本文的研究做出重要貢獻的個人和集體均已在文中以明確方式標(biāo)明。本聲明的法律后果由本人承擔(dān)。

作者簽名:二〇一〇年九月二十日

畢業(yè)設(shè)計（論文）使用授權(quán)聲明本人完全了解濱州學(xué)院關(guān)于收集、保存、使用畢業(yè)設(shè)計（論文）的規(guī)定。本人愿意按照學(xué)校要求提交學(xué)位論文的印刷本和電子版，同意學(xué)校保存學(xué)位論文的印刷本和電子版，或采用影印、數(shù)字化或其它復(fù)制手段保存設(shè)計（論文）；同意學(xué)校在不以營利為目的的前提下，建立目錄檢索與閱覽服務(wù)系統(tǒng)，公布設(shè)計（論文）的部分或全部內(nèi)容，允許他人依法合理使用。（保密論文在解密后遵守此規(guī)定）

作者簽名: