基于三菱PLC的交通灯课程设计-毕业设计论文

电气控制与PLC课程设计课题：十字路口交通灯控制系统设计系别：电气与电子工程系专业：自动化河南城建学院2013年6月22日

一、指导教师评语（根据学生设计报告质量、答辩情况及其平时表现综合评定）。二、评分课程设计成绩评定成绩：成绩：（五级制）指导教师签字年月日目录一、引言1二、系统总体方案设计22.1系统硬件配置及组成原理22.2系统的I/O口配置32.3系统接线图设计4三、控制系统设计53.1控制程序流程图设计53.2控制程序时序图设计63.3控制程序设计思路6四、系统调试及结果分析74.1系统调试及解决的问题74.2结果分析7五、结束语8六、参考文献9七、附录一、引言今天的可编程控制器正在成为工业控制领域的主流控制设备，在世界各地发挥着越来越大的作用。交通信号灯的控制系统，是城市交通监控指挥系统中最重要的组成部分。设计重点通过PLC实现交通灯自动控制的设计方法。基于我国城市道路交通控制的现状根据十字路口交通灯的控制要求介绍了应用三菱PLC实现交通信号灯的自动控制。通过分析对交通信号灯的控制要求，对PLC控制系统进行了软、硬件设计，并通过软件实验证明该系统简单、经济、运行可靠，达到了预期目标,具有很高的实用价值。通过三菱-64MR-001型PLC实现控制交通灯，并且完成了软件部分设计，并且使用一种简单可靠且实用的应用软件来实现仿真.信号灯受一个启动开关控制，当启动开关接通时，信号灯系统开始工作。设计要求有直行灯和左转灯的控制，同时有倒计时显示功能。通行时间自行设定。若因故障使东南西北的绿灯同时亮，系统能自动报警并自动关闭所有红、绿灯，转入提示警告方式。扩展功能：分高峰时段、正常时段和夜间时段实现不同的控制。二、系统总体方案设计2.1系统硬件配置及组成原理系统的硬件配置根据I/O的个数和裕量选择三菱-64MR-001型PLC、7段数码管2个、红灯黄灯绿灯和左转绿灯各四个、继电器9个、蜂鸣器一个、开关4个。其组成原理是通过PLC来实现交通控制系统的正常运行，系统具有倒计时显示功能和错误报警功能，同时拥有区分正常时段、高峰时段、夜间时段的工作方式。工作方式选择工作方式选择倒计时显示交通灯驱动电源PLC启动开关图2.1系统组成图2.2PLC的I/O口分配表类别电器元件PLC软元件功能输入（I）按钮SB1X1启动按钮SB2X2正常时段按钮SB3X3高峰时段按钮SB4X4夜间时段输出（O）东西方向红灯Y1东西方向黄灯Y2东西方向绿灯Y3东西方向左转绿灯Y4南北方向红灯Y5南北方向黄灯Y6南北方向绿灯Y7南北方向左转绿灯Y17东西南北全绿报警Y27数码显示管1Y10~Y16倒计时十位数字显示数码显示管2Y20~Y26倒计时个位数字显示表1I/O口分配表2.3系统接线图设计X1Y1X1Y1Y2Y3X2Y4Y5X3Y6Y7X4Y17Y27Y10~-64MR-001型PLCY16Y20~Y26COMCOM~数码管1数码管2SB1 SB2SB3SB4220V24V图2.2系统连线图图2.2系统接线图控制系统设计选择工作方式高峰时段南北绿45s南北黄4s南北左转绿10s南北黄3s选择工作方式高峰时段南北绿45s南北黄4s南北左转绿10s南北黄3s南北绿35s南北黄4s南北左转绿10s南北黄3s南北绿35s南北黄4s南北左转绿10s南北黄3s南北绿45s南北黄4s南北左转绿10s南北黄3s启动东西红灯亮62s南北红灯亮62s正常时段东西红灯亮52s南北红灯亮52s夜间时段南北绿25s南北黄4s南北左转绿10s南北黄3s南北红灯亮42s东西红灯亮42s南北绿25s南北黄4s南北左转绿10s南北黄3s图3.1系统流程图3.2控制程序时序图设计当选择正常时段控制程序的时序图如图3.2所示X2Y1Y2Y3Y4Y5Y6Y7Y17图3.2时序图在高峰时段和夜间时段与正常时段的时序图类似只需将X2改为X3或X4即可3.3控制程序设计思路在十字路口的东西、南北十字路口上装设红灯、绿左转、绿直行和黄灯。按下启动按钮并选择工作时段，当选择为正常时段时，东西方向的红灯亮52s，在此期间南北方向绿灯亮35s、黄灯亮4s、左转绿灯亮10s、黄灯3s。之后南北方向的红灯亮52s，同样在这期间东西方向的绿灯亮35s、黄灯亮4s、左转绿灯亮10s、黄灯亮3s，然后整个过程循环运行。在高峰时期时绿灯的切换频率减小，修改红灯延迟时间为62s和绿灯延迟时间45s。在夜间时段提高绿灯的切换频率，修改红灯延长时间为42s和绿灯的延长时间为25s。该系统通过Y10~Y16来作为倒计时十位显示的七段数码管的输入，Y20~Y26来作为倒计时个位显示的七段数码管的输入，以此来实现倒计时的功能。当因故障使东南西北的绿灯同时亮，系统能自动报警并自动关闭所有红、绿灯，转入提示警告方式。四、系统调试及结果分析4.1系统调试及解决的问题设计的系统是通过软件进行的调试，根据控制系统的设计要求画出梯形图，将梯形图编译在仿真软件中，编译后检查语法错误，成功后进行仿真调试，将仿真成功的梯形图转换成指令表。在设计的过程中解决了如何实现倒计时显示功能和分时段的运行方式。4.2结果分析通过仿真实验结果可以知道设计的系统基本完成了设计要求，实现了交通灯系统的正常运行，并具有倒计时显示功能和当系统出现故障时报警功能并关闭所有的红绿灯，而且实现了正常时段、高峰时段、夜晚时段的不同的交通控制。五、结束语通过这次课程设计，了解了PLC在实际工程中的运用，可编程序控制器（简称PLC）是以微处理器为基础，综合了计算机技术、自动控制技术和通信技术发展起来的一种新型工业自动化控制装置，它专门为工业控制而设计，具有功能强，编程简单，使用方便等优点，在现代工业自动控制中使用越来越广泛。此实验后，基本掌握了三菱-64MR-001型PLC的使用方法，并用其来设计简单的工程控制过程，受益匪浅。通过这次设计实践。我学会了PLC的基本编程方法，对PLC的工作原理和使用方法也有了更深刻的理解。在对理论的运用中，提高了我的应用素质，在没有做实践设计以前，我们对知道的撑握都是思想上的，对一些细节不加重视，当我们把自己想出来的程序与到PLC中的时候，问题出现了，不是不能运行，就是运行的结果和要求的结果不相符合。能过解决一个个在调试中出现的问题，我们对PLC的理解得到加强，看到了实践与理论的差距。在设计的过程中我们还得到了老师的帮助与意见。在学习的过程中，不是每一个问题都能自己解决，向老师请教或向同学讨论是一个很好的方法。在此对老师和同学表示感谢。六、参考文献[1]PLC编程及应用.廖常初主编.第3版.北京：机械工业出版社[2]可编程序控制器应用技术.廖常初主编.第4版.重庆大学出版社[3]PLC基础及应用教程.秦春斌张继伟主编.北京：机械工业出版社[4]史国生.电气控制与可编程控制器技术.北京：化学工业出版社，2003[5]孙振强.可编程控制器原理及应用教程.北京：清华大学出版社[6]阮友德.电气控制与PLC实训教程.北京：人民邮电出版社，2006附录0LDX0011ANDM80022OUTM03LDM04ORM25ORM36ORM47MPS8ANDM29MOVPK35D014MRD15ANDM316MOVPK45D021MPP22ANDM423MOVPK25D028LDIM329ANIM430ANDX00231OUTM232LDIM233ANIM434ANDX00335OUTM336LDIM237ANIM338ANDX00439ANIM740OUTM441LDM242ORM543ANIM344ANIM445OUTM546LDM347ORM648ANIM249ANIM450OUTM651LDM452ORM753ANIM254OUTM755LDM556ORM657ORM758ANDM801359ANDX00160DECPD063LDM800064DIVD0K10D1071SEGDD10K2Y01076SEGDD11K2Y02081LD=D0K086OUTC0K189OUTC1K292OUTC2K395OUTC3K498LDX00199ANDC0100MPS101ANDM2102MOVPK35D0107MRD108ANDM3109MOVPK45D0114MPP115ANDM7116MOVPK25D0121LDC1122MOVPK4D0127LDC2128MOVPK10D0133LDC3134MOVPK3D0139ZRSTC0C3144LDX001145ANDM5146OUTT0K350149OUTT1K390152OUTT2K490155ANIT3156OUTT3K520159LDX001160ANDM6161OUTT4K450164OUTT5K490167OUTT6K590170ANIT3171OUTT7K620174LDX001175ANDM7176OUTT8K250179OUTT9K290182OUTT10K390185ANIT11186OUTT11K420189LD=T3K520194OUTC4K0197OUTC5K1200OUTC6K2203OUTC7K3206LD=T7K620211OUTC4K0214OUTC5K1217OUTC6K2220OUTC7K3223LD=T11K420228OUTC4K0231OUTC5K1234OUTC6K2237OUTC7K3240LDC4241ORC6242RSTM1243LDC5244SETM1245ZRSTC4C5250LDC7251ZRSTC6C7256LDX001257ANIM1258ANIM8259OUTY001260MPS261ANDT3262ZRSTT0T3267MRD268ANDT7269ZRSTT4T7274MRD275ANDT11276ZRSTT8T11281MRD282ANIT0283ANIT4284ANIT8285OUTY007286MRD287LDT0288ANIT1289LDT4290ANIT5291ORB292LDT8293ANIT9294ORB295LDT4296ANDT5297ANDT6298ANIT7299ORB300LDT8301ANDT9302ANDT10303ANIT11304ORB305LDT0306ANDT1307ANDT2308ANIT3309ORB310ANB311OUTY006312MPP313LDT0314ANDT1315ANIT2316LDT4317ANDT5318ANIT6319ORB320LDT8321ANDT9322ANIT10323ORB324ANB325OUTY017326LDX001327ANDM1328ANIM8329OUTY005330MPS331ANDT3332ZRSTT0T3337MRD338ANDT7339ZRSTT4T7344MRD345ANDT11346ZRSTT8T11351MRD352ANIT0353ANIT4354ANIT8355OUTY003356MRD357LDT0358ANIT1359LDT8360ANIT9361ORB362LDT4363ANIT5364ORB365LDT8366ANDT9367ANDT10368ANIT11369ORB370LDT4371ANDT5372ANDT6373ANIT7374ORB375LDT0376ANDT1377ANDT2378ANIT3379ORB380ANB381OUTY002382MPP383LDT0384ANDT1385ANIT2386LDT4387ANDT5388ANIT6389ORB390LDT8391ANDT9392ANIT10393ORB394ANB395OUTY004396LDY003397ANDY007398ORM8399OUTY027400OUTM8401END

毕业设计（论文）原创性声明和使用授权说明原创性声明本人郑重承诺：所呈交的毕业设计（论文），是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。尽我所知，除文中特别加以标注和致谢的地方外，不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果，也不包含我为获得及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体，均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。作者签名：日期：指导教师签名：日期：使用授权说明本人完全了解大学关于收集、保存、使用毕业设计（论文）的规定，即：按照学校要求提交毕业设计（论文）的印刷本和电子版本；学校有权保存毕业设计（论文）的印刷本和电子版，并提供目录检索与阅览服务；学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文；在不以赢利为目的前提下，学校可以公布论文的部分或全部内容。作者签名：日期：

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指导教师评阅书指导教师评价：一、撰写（设计）过程1、学生在论文（设计）过程中的治学态度、工作精神□优□良□中□及格□不及格2、学生掌握专业知识、技能的扎实程度□优□良□中□及格□不及格3、学生综合运用所学知识和专业技能分析和解决问题的能力□优□良□中□及格□不及格4、研究方法的科学性；技术线路的可行性；设计方案的合理性□优□良□中□及格□不及格5、完成毕业论文（设计）期间的出勤情况□优□良□中□及格□不及格二、论文（设计）质量1、论文（设计）的整体结构是否符合撰写规范？□优□良□中□及格□不及格2、是否完成指定的论文（设计）任务（包括装订及附件）？□优□良□中□及格□不及格三、论文（设计）水平1、论文（设计）的理论意义或对解决实际问题的指导意义□优□良□中□及格□不及格2、论文的观念是否有新意？设计是否有创意？□优□良□中□及格□不及格3、论文（设计说明书）所体现的整体水平□优□良□中□及格□不及格建议成绩：□优□良□中□及格□不及格（在所选等级前的□内画“√”）指导教师：（签名）单位：（盖章）年月日评阅教师评阅书评阅教师评价：一、论文（设计）质量1、论文（设计）的整体结构是否符合撰写规范？□优□良□中□及格□不及格2、是否完成指定的论文（设计）任务（包括装订及附件）？□优□良□中□及格□不及格二、论文（设计）水平1、论文（设计）的理论意义或对解决实际问题的指导意义□优□良□中□及格□不及格2、论文的观念是否有新意？设计是否有创意？□优□良□中□及格□不及格3、论文（设计说明书）所体现的整体水平□优□良□中□及格□不及格建议成绩：□优□良□中□及格□不及格（在所选等级前的□内画“√”）评阅教师：（签名）单位：（盖章）年月日教研室（或答辩小组）及教学系意见教研室（或答辩小组）评价：一、答辩过程1、毕业论文（设计）的基本要点和见解的叙述情况□优□良□中□及格□不及格2、对答辩问题的反应、理解、表达情况□优□良□中□及格□不及格3、学生答辩过程中的精神状态□优□良□中□及格□不及格二、论文（设计）质量1、论文（设计）的整体结构是否符合撰写规范？□优□良□中□及格□不及格2、是否完成指定的论文（设计）任务（包括装订及附件）？□优□良□中□及格□不及格三、论文（设计）水平1、论文（设计）的理论意义或对解决实际问题的指导意义□优□良□中□及格□不及格2、论文的观念是否有新意？设计是否有创意？□优□良□中□及格□不及格3、论文（设计说明书）所体现的整体水平□优□良□中□及格□不及格评定成绩：□优□良□中□及格□不及格（在所选等级前的□内画“√”）教研室主任（或答辩小组组长）：（签名）年月日教学系意见：系主任：（签名）年月日

学位论文原创性声明学位论文作者（本人签名）：年月日学位论文出版授权书论文密级：□公开 □保密（___年__月至__年__月）(作者签名：_______导师签名：______________年_____月_____日_______年_____月_____日

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作者签名:二〇一〇年九月二十日

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作者签名: