PLC课程设计报告

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**********大学*****学院*************系《PLC原理及应用课程设计》题目：十字路口交通灯控制系统专业：电气工程及其自动化班级：***姓名：****学号：**********指导教师：************任务书题目十字路口交通灯控制系统时间安排2013.06.24~2013.06.28目的：1.熟练使用各基本指令，根据控制要求，掌握PLC的编程方法和程序调试方法，使学生了解用PLC解决一个问题的全过程。2.用PLC构成交通灯控制系统要求：本系统要求实现正常时序控制和急车强通控制两种控制方式：无急车时，按正常时序控制；有急车时，按急车强通方式控制。总体方案实现：首相要分析控制原理，道路东西，南北纵横，正常情况下，课选择通过定时器来控制，选择急车状态，考虑到东西，南北方向可能同事来急车，应该在急车强通功能中设置互锁功能，对先来的一方相应。然后，根据控制原理设计顺序功能图，画出梯形草图，然后进行上机调试，直到调试成功。指导教师评语：评分等级：（）指导教师签名：目录目的和要求……………………04方案的论证……………………04PLC介绍…………………04实验原理…………………06系统程序设计……………07调试过程及结果分析…………08结果分析…………………09元器件清单……………………10实验心得………10参考文献………10目的和要求目的：本次课程设计用三菱FX1N-60MR可编程控制器控制完成十字路口交通灯正常工作。要求：系统实现“正常时序控制”及“急车强通控制”两种控制方式。正常时序控制要求:当起动开关接通时，信号灯系统开始工作，先南北红灯亮，东西绿灯亮，南北红灯亮维持8s，在南北红灯亮的同时东西绿灯也亮，并维持4s，4s延时到，东西绿灯闪亮，绿灯闪亮2s，东西黄灯亮，并维持2s，2s延时到，东西黄灯熄，东西红灯亮，同时南北红灯熄，南北绿灯亮。东西红灯亮维持8s，南北绿灯亮维持4s，4s延时到，南北绿灯闪亮2s后熄灭，南北黄灯亮，并维持2s。2s延时到，南北黄灯熄，南北红灯亮，同时东西红灯熄，东西绿灯亮，开始第二周期的动作，以后周而复始地循环。急车强通控制要求:急车强通信号受急车强通开关控制。无急车时，信号灯按正常时序控制。有急车来时，将急车强通开关接通，不管原来信号灯的状态如何，一律强制让急车来车方向的绿灯亮，使急车放行，直至急车通过为止。急车一过，将急车强通开关断开，信号灯的状态立即转为急车放行方向的绿灯闪亮2s，随后按正常时序控制。二.方案的论证PLC介绍PLC采用三菱可编程控制器中型号为FX1N-60MR的控制器，它是一种卡片大小的PLC，适合在小型环境中进行控制，具有卓越的性能、有60点，36点输入，24点输出，继电器输出。优点：1.系统配置即固定又灵活；2.编程简单；3.备有可自由选择，丰富的品种；4.令人放心的高性能；5.高速运算；6.使用于多种特殊用途；7.外部机器通讯简单化；8.共同的外部设备特点1.小型·集成型2.更高的性价比3.高速化、高精度的控制（基本指令0.08μs/步）4.高性能的内置功能（高速计数器、高速输入/输出等）5.扩大控制点数，最大支持256点I/O6.特殊单元的高性能化和高互换性7.扩展通信端口,轻松地使用模拟量功能8.扩充存储器容量9.标准机种适合国际规格实验原理PLC与I/O的连接线如下图输入控制(手动控制输入)：SB1X000SB2X003SB3X004输出控制：绿，黄，红（南北）绿，黄，红（东西）南北方向：红Y000东西方向：红Y010黄Y001黄Y011绿Y002绿Y012有急车情况下：SB2控制南北绿东西红SB3控制东西绿南北红控制时序图如图把南北向控制、东西向控制和急通车控制看成为三条分支流程控制过程，其程序总流程图如下图系统程序设计本次课程设计的程序我用的是GXDeveloperV7.0GXDeveloper系列是三菱PLC的编程软件。适用于Q、QnU、QS、QnA、AnS、AnA、FX等全系列可编程控制器。支持梯形图、指令表、SFC、ST及FB、Label语言程序设计，网络参数设定，可进行程序的线上更改、监控及调试，具有异地读写PLC程序功能。GXDeveloper特点：软件的共通化

GXDeveloper能够制作Q系列，QnA系列，A系列（包括运动控制（SCPU））,FX系列的数据,能够转换成GPPQ,GPPA格式的文档。此外，选择FX系列的情况下，还能变换成FXGP(DOS),FXGP(WIN)格式的文档。利用Windows的优越性，使操作性飞跃上升能够将Excel,Word等作成的说明数据进行复制，粘贴，并有效利用。3.程序的标准化(1)标号编程用标号编程制作可编程控制器程序的话，就不需要认识软元件的号码而能够根据标示制作成标准程序。用标号编程做成的程序能够依据汇编从而作为实际的程序来使用。(2)功能块（以下，略称作FB）FB是以提高顺序程序的开发效率为目的而开发的一种功能。把开发顺序程序时反复使用的顺序程序回路块零件化，使得顺序程序的开发变得容易。此外，零件化后，能够防止将其运用到别的顺序程序时的顺序输入错误。(3)宏只要在任意的回路模式上加上名字（宏定义名）登录（宏登录）到文档，然后输入简单的命令就能够读出登录过的回路模式，变更软元件就能够灵活利用了。4.能够简单设定和其他站点的链接由于连接对象的指定被图形化而构筑成复杂的系统的情况下也能够简单的设定。5.能够用各种方法和可编程控制器CPU连接(1)经由串行通讯口(2)经由USB(3)经由MELSECNET/10(H)计算机插板(4)经由MELSECNET(Ⅱ)计算机插板(5)经由CC-Link计算机插板(6)经由Ethernet计算机插板(7)经由CPU计算机插板(8)经由AF计算机插板6.丰富的调试功能(1)由于运用了梯形图逻辑测试功能，能够更加简单的进行调试作业。(a)没有必要再和可编程控制器连接。(b)没有必要制作条使用的顺序程序。(2)在帮助中有CPU错误，特殊继电器/特殊寄存器的说明，所以对于在线中发生错误，或者是程序制作中想知道特殊继电器/特殊寄存器的内容的情况下提供非常大的便利。(3)数据制作中发生错误况时，会显示是什么原因或是显示消息，所以数据制作的时间能够大幅度缩短。三．调试过程及结果分析由GXdeveloperv7.0设计程序梯形图如下：结果分析正常情况下，当起动开关接通时，信号灯系统开始工作，先南北红灯亮，东西绿灯亮，南北红灯亮维持8s，在南北红灯亮的同时东西绿灯也亮，并维持4s，4s延时到，东西绿灯闪亮，绿灯闪亮2s，东西黄灯亮，并维持2s，2s延时到，东西黄灯熄，东西红灯亮，同时南北红灯熄，南北绿灯亮。东西红灯亮维持8s，南北绿灯亮维持4s，4s延时到，南北绿灯闪亮2s后熄灭，南北黄灯亮，并维持2s。2s延时到，南北黄灯熄，南北红灯亮，同时东西红灯熄，东西绿灯亮，开始第二周期的动作，以后周而复始地循环。当有急车来时，将急车强通开关接通，不管原来信号灯的状态如何，一律强制让急车来车方向的绿灯亮，使急车放行，直至急车通过为止。急车一过，将急车强通开关断开，信号灯的状态立即转为急车放行方向的绿灯闪亮2s，随后按正常时序控制。所以此系统功能符合设计要求。设备元件清单名称型号数量PLC-III型可编程序控制台三菱FX1N-60MR1PLC-交通灯信号灯控制模块1编程器三菱GXDeveloperV7.01实验导线若干实验心得本次课程设计只持续了一个星期，时间非常紧张，我们的课题是十字路口交通灯控制系统，设计是以小组为单位，每组六人，需要完成完整的设计任务书，完成系统组态或硬件配置，正确合理地进行编程元件的地址分配，画出输入/输出接线图及相关的图纸，设计PLC控制程序（梯形图和指令表）。刚开始我和组员从不知道如何下手到后来慢慢的有自己的思路，一点点在老师和同学的帮助下，做好了设计草图，然后在实验室一步一步的摸索实践直到成功，我们除了喜悦，更多的是对自己的信心。做实验室的时候，我们总是不是这里有问题就是那里没有控制好，老师提醒我