创新认知与实践实验项目

创新认知与实践-交通信号灯控制系统交通信号灯控制系统的PLC控制认知与实践的重要内容涉及：设计交通信号灯控制系统的硬件模型、编写I/O分派表、画PLC接线图、编写梯形图程序以及程序的调试和运营。用于培养自动化等专业学生的实践教学。1、交通信号灯控制系统的控制规定：十字路口交通指挥信号灯如图1所示。信号灯由一个启动按钮控制，当按下启动按钮时，系统按如下顺序工作：1)东西方向红灯亮、南北方向绿灯亮，维持10s2)东西方向红灯亮、南北方向绿灯闪，维持3s3)东西方向红灯亮、南北方向黄灯亮，维持2s4)南北方向红灯亮、东西方向绿灯亮，维持10s5)南北方向红灯亮、东西方向绿灯闪，维持3s6)南北方向红灯亮、东西方向黄灯亮，维持2s。之后，又回到环节1，周而复始地运营。系统停止的规定，当按下停止按钮时，系统停止工作。图1交通信号灯示意图2、时序图：根据交通信号灯的控制规定，交通信号灯的时序图如图2所示。图2交通信号灯时序图3、I/O地址分派表：根据交通信号灯的控制规定，本系统所用的硬件涉及西门子S7-300PLC、启动按钮SB1、停止按钮SB2、红黄绿色信号灯各4只。系统的I/O地址分派表如表1所示。表1I/O地址分派表输入输出地址代号输入信号地址代号输出信号I1.0SB1启动按钮Q11.0HL1东西向绿灯I1.1SB2停止按钮Q11.1HL2东西向黄灯Q11.2HL3东西向红灯Q11.3HL4南北向绿灯Q12.0HL5南北向黄灯Q12.1HL6南北向红灯4、系统接线图：根据交通信号灯的控制规定，PLC接线图如图3所示。图3交通信号灯PLC接线图5、元器件表：序号名称型号规格数量单位金额（元）备注1指示灯XB2-BVB3C24V2只红色XB2-BVB4C24V2只绿色XB2-BVB5C24V2只黄色2转换开关XB2-BE101C（HZ100-10/3）1只3按钮LA4-3H2只4端子D-202只5铜塑线BVR7/0.75mm220米6号码管1米7号码笔1支8硬塑板35cmX25cm1块6、梯形图程序：图4交通信号灯状态切换图和梯形图

交通信号灯控制系统提高项目1一、控制规定1．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。2．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。3．控制规律：1）高峰时段准时序图二运营，正常时段准时序图三运营，晚上时段按提醒警告方式运营，规律为：东、南、西、北四个黄灯所有闪亮，其余灯所有熄灭，黄灯闪亮按亮0.4秒，暗0.6秒的规律反复循环。2）高峰时段、正常时段及晚上时段的时序分派准时序图一运营。

交通信号灯控制系统提高项目2十字路口交通信号灯自动控制系统有白天和黑夜两种方式。按下启动按扭开始工作，按下停止按扭停止工作。白天/黑夜开关断开时为白天工作方式，闭和时为黑夜工作方式。白天和黑夜工作的时序分别如下图所示。碰到紧急情况时，东西、南北某一方向可以保持绿灯长亮，另一方向则保持红灯长亮。重要完毕白天/黑夜两种工作方式的选择设计、黑夜工作控制程序以及紧急情况的中断控制程序设计与调试。本项目的起动设备比较多。有系统起动按钮和停止按钮，有选择工作方式的白天/黑夜开关，尚有应对紧急情况的东西/南北向的紧急起动按钮。本项目的工作方式比较多，有白天正常工作、黑夜正常工作以及紧急工作三种情况。前面两种可以按正常方式进行选择运营，紧急方式要按照紧急中断进行解决。

交通信号灯控制系统提高项目3城市红绿灯一般采用可编程控制器，其中采用PLC过程控制的在实际使用中占有很大的比例。信号一般采用三种控制形式。第一种为传统红绿灯，即在红绿灯之间转换，绿灯变红灯时加黄灯来缓冲；第二种是在传统红绿灯基础上加上绿灯闪烁（以下简称绿闪）功能，即在绿灯将要结束之际加上闪烁，其目的是提醒车辆，并保存黄灯缓冲时间；第三种是数字显示红绿灯，这是目前大城市所用最多的红绿灯，这种是在第二种红绿灯基础上加左右转弯和倒计时显示。此外人行道的红绿灯对行人和车辆起到秩序化的放行和安全交通的交通设备。人行道上的红绿灯也与马路上的红绿灯大同小异，设计方法也基本相同。方案有三种，一种是传统红绿灯，即绿灯切换到红灯之前用黄灯缓冲，而红灯到绿灯没有黄灯缓冲，这种红绿灯没有人行道上的红绿灯；第二种是普通红绿灯，就是在传统红绿灯基础上加上人行道红绿灯，人行道上只有红、绿两种灯；第三种是大型红绿灯，这种红绿灯是在普通红绿灯基础上加左右转弯和倒计时显示。下面就来介绍这三种红绿灯：方案一传统红绿灯十字路口每个方向各有一组红绿灯，共四组。这种红绿灯控制简朴方便。但是缺陷是只适合小型城市或者没有行人过马路和马路两边架设天桥的十字路口。现今已经无法满足较大城市的交通需求，很容易出现交通堵塞现象。当启动PLC时，南北方向绿灯亮25s，同时东西方向红灯亮20s；25s后南北方向绿灯闪烁3次（用时3s）后，改为黄灯，之后南北红灯并维持30s；此时东西方向由红灯变为绿灯亮25s，然后绿灯闪烁3次（用时3s）后转为黄灯亮2s，如此一直循环。如图：传统红绿灯平面示意图方案二普通实用型红绿灯十字路口每个方向各有一组红绿灯，共四组；在每个路口加上人行道，人行道左右方向上各有一组红绿灯，共八组。这种红绿灯以控制简朴实用方便，普遍运用在我们生活中。缺陷是此种红绿灯不适合用在大型的交通枢纽上，由于它不能承受大流量的车辆通行。下面就来介绍这种红绿灯的设计。当启动PLC时，南北方向绿灯亮25s，人行道南北方向亮红灯30s，同时马路东西方向红灯亮30s人行道东西亮绿灯27s后闪烁3次（频率1s/次）；25s后马路南北方向绿灯闪烁3次（频率1s/次）后，改为黄灯亮2s，之后马路南北红灯亮并维持30s，这时人行道南北方向亮绿灯27s后闪烁3次（频率1s/次）；此时马路东西方向由红灯变为绿灯亮25s，人行道由绿灯变为红灯亮30s；然后绿灯闪烁3次（频率1s/次）后转为黄灯亮2s。如此一直循环。下面是示意图：普通实用型红绿灯平面示意图方案三大型红绿灯十字路口每个方向各有一组左右转弯直行红绿灯，一共四组；人行道东南西北方向上各有一组红绿灯，共八组。这种红绿灯是针对现今大城市交通而设计的，车道上设计了左转、直行、右转三组信号灯。它相对前两种红绿灯有了很大的变化，系统也复杂很多。各组灯之间的关系也比较复杂；但是这种红绿灯面对大量的行人和车辆也可以进行秩序化的放行。下面就来介绍这种红绿灯：注：先对各个方向上的灯作序号，记向北左转为1点方向、向北直行为2点方向以此顺时针计数。最后向东左转为12点方向。当启动PLC时，系统得电。按下启动按钮，9、5点方向亮绿灯27s后变为黄灯亮3s最后变为红灯亮90s；9、5变红灯同时11、3变为绿灯亮27s后变为黄灯亮3s最后变为红灯亮90s，11、3变为红灯同时2、6变为绿灯亮27s后变为黄灯亮3s最后变为红灯亮90s，2、6变为红灯同时8、12变为绿灯亮27s后变为黄灯亮3s最后变为红灯亮90s。人行道上开始南北方向绿灯亮60s后变为红灯亮60s，东西方向红灯亮60s后变为绿灯亮60s。马路东南西北右转方向亮灯与南北人行道同样。完毕一个周期后，循环。下面是平面示意图：大型红绿灯平面示意图

创新认知与实践-七彩霓红灯控制系统七彩霓红灯控制系统的PLC控制认知与实践的重要内容涉及：设计七彩霓红灯的硬件模型、编写I/O分派表、画PLC接线图、编写梯形图程序以及程序的调试和运营。用于培养自动化等专业学生的实践教学。1、七彩霓红灯控制系统的控制规定：七彩霓红灯如图1所示。信号灯由一个启动按钮控制，当按下启动按钮时，系统按如下顺序工作：七彩霓虹灯有三组，分别是第1组、第2组、第3组，工作过程是：启动按钮按下后，第1组亮1s后停止，第2组亮1s后停止，第3组亮1s后停止，第1、2、3组同时亮1s，第1、2、3组同时灭1s，第1、2、3组同时亮1s，第1、2、3组同时灭1s后开始下一个循环。系统停止的规定，当按下停止按钮时，系统停止工作。图1七彩霓红灯示意图2、时序图：根据七彩霓虹灯的控制规定，七彩霓虹灯的时序图如图2所示。图2七彩霓虹灯时序图3、I/O地址分派表：根据七彩霓虹灯的控制规定，本系统所用的硬件涉及西门子S7-300PLC、启动按钮SB1、停止按钮SB2、七彩信号灯各3只。系统的I/O地址分派表如表1所示。表1I/O地址分派表输入输出地址代号输入信号地址代号输出信号I1.0SB1启动按钮Q7.0HL11-17七彩灯第1组I1.1SB2停止按钮Q7.1HL21-27七彩灯第2组Q7.2HL31-37七彩灯第3组4、系统接线图：根据七彩霓虹灯的控制规定，PLC接线图如图3所示。图3七彩霓虹灯PLC接线图5、元器件表：序号名称型号规格数量单位金额（元）备注1七彩霓虹灯XB2-BVB*C24V21只七彩各3个2转换开关XB2-BE101C（HZ100-10/3）2只3按钮LA4-3H2只4端子D-202只5铜塑线BVR7/0.75mm220米6号码管1米7硬塑板35cmX25cm1块6、梯形图程序：

创新认知与实践-运料小车控制系统运料小车控制系统的PLC控制认知与实践的重要内容涉及：设计运料小车的硬件模型、编写I/O分派表、画PLC接线图、编写梯形图程序以及程序的调试和运营。用于培养自动化等专业学生的实践教学。1、运料小车控制系统的控制规定：运料小车自动往返顺序控制系统示意图，如图1所示，小车在启动前位于原位A处，一个工作周期的流程控制规定如下：a、按下启动按钮SB1，小车从原位A装料，10s后小车前进驶向1号位，到达1号位后停8s卸料并后退;b、小车后退到原位A继续装料，10s后小车第二次前进驶向2号位，到达2号位后停8s卸料并再次后退返回原位A然后开始下一轮循环工作；c、若按下停止按钮SB2，需完毕一个工作周期后才停止工作。图1运料小车示意图2、时序图：根据运料小车的控制规定，运料小车灯的时序图如图2所示。图2运料小车时序图3、I/O地址分派表：根据运料小车的控制规定，本系统所用的硬件涉及西门子S7-300PLC、启动按钮SB1、停止按钮SB2、接触器2只个，运料小车1个。系统的I/O地址分派表如表1所示。表1I/O地址分派表输入输出I1.0SB1启动按钮Q11.0MD11运料小车升降电机下行控制I1.1SB2停止按钮Q11.1MD12运料小车升降电机上行控制I1.2SQ1原位限位Q11.2MD21运料小车装卸料电机装料控制I1.3SQ21号位限位Q11.3MD22运料小车装卸料电机卸料控制I2.0SQ32号位限位4、系统接线图：根据运料小车的控制规定，PLC接线图如图3所示。图3运料小车PLC接线图5、元器件表：序号名称型号规格数量单位金额（元）备注1运料小车12接触器23按钮LA4-3H2只4端子D-202只5铜塑线BVR7/0.75mm220米676、梯形图程序：

创新认知与实践-密码锁控制系统密码锁控制系统的PLC控制认知与实践的重要内容涉及：设计密码锁的硬件模型、编写I/O分派表、画PLC接线图、编写梯形图程序以及程序的调试和运营。用于培养自动化等专业学生的实践教学。1、密码锁控制系统的控制规定：密码锁控制示意图如图所示，由一个数字小键盘控制，当设定或输入密码后会亮起相应的指示信号灯：图1密码锁示意图2、I/O地质分派表根据密码锁的控制规定，本系统所用的硬件涉及西门子S7-300PLC、数字键盘1个、指示信号灯5个等。系统的I/O分派表如表1所示。输入输出地址代号信号名称地址代号信号名称I1.0SB1数字键0Q11.0HL1请输入密码指示灯I1.1SB2数字键1Q11.1HL2密码对的指示灯I1.2SB3数字键2Q11.2HL3密码错误指示灯I1.3SB4数字键3Q11.3HL4请设定密码指示灯I2.0SB5数字键4Q12.0HL5密码已重置指示灯I2.1SB6数字键5Q12.1HL6键盘已加锁I2.2SB7数字键6I2.3SB8数字键7I3.0SB9数字键8I3.1SB10数字键9I3.2SB11拟定I3.3SB12取消I4.0SB13设定I4.1SB14开锁I4.2SB15加锁3、系统接线图：根据密码锁的控制规定，PLC接线图如图2所示。图2密码锁PLC接线图4、元器件表：序号名称型号规格数量单位金额（元）备注1数字键盘15键以上1个2指示灯XB2-BVB4C24V5个3端子D-202只4铜塑线BVR7/0.75mm220米5号码管1米6硬塑板35cmX25cm1块5、梯形图：

创新认知与实践-汽车自动清洗控制系统汽车自动清洗控制系统认知与实践的重要内容涉及：设计汽车自动清洗控制系统的硬件模型、编写I/O分派表、画PLC接线图、编写梯形图程序以及程序的调试和运营。用于培养自动化等专业学生的实践教学。1、汽车自动清洗控制系统的控制规