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基于PLC的十字路口交通燈控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)【5張CAD圖紙+畢業(yè)論文】

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基于plc 十字路口 交通燈 控制系統(tǒng) 設(shè)計(jì) cad圖紙 畢業(yè)論文 基于PLC的十字路口交通燈控制系統(tǒng)
資源描述:

基于PLC的十字路口交通燈控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)

26頁(yè) 4900字?jǐn)?shù)+論文說(shuō)明書(shū)+5張CAD圖紙【詳情如下】

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元器件選用表.dwg

基于S7-200_PLC十字路口交通燈的控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)論文.doc

控制原理圖.dwg

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系統(tǒng)梯形圖.dwg

基于s7-200 plc的十字路口交通信號(hào)燈控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)

1 設(shè)計(jì)主要內(nèi)容及要求

1.1 設(shè)計(jì)目的:

編程序控制器(PLC)于20世紀(jì)60年代在美國(guó)誕生,在我國(guó)的發(fā)展與應(yīng)用已有30多年的歷史,現(xiàn)在它已經(jīng)廣泛應(yīng)用于國(guó)民經(jīng)濟(jì)的各個(gè)工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域,成為提高工業(yè)裝備電氣自動(dòng)化水平的重要設(shè)備和強(qiáng)大支柱。因此,PLC技術(shù)已成為電氣自動(dòng)化專(zhuān)業(yè)技能型人才必不可少的重要技能,通過(guò)實(shí)踐,可以幫助學(xué)生加深對(duì)理論知識(shí)消化吸收,提高PLC編程技能。

1.2 基本要求

信號(hào)燈受一個(gè)啟動(dòng)開(kāi)關(guān)控制,當(dāng)啟動(dòng)開(kāi)關(guān)接通時(shí),信號(hào)燈系統(tǒng)開(kāi)始工作,且先南北紅燈亮,東西綠燈亮。當(dāng)啟動(dòng)開(kāi)關(guān)斷開(kāi)時(shí),所有信號(hào)燈都熄滅。

    南北紅燈亮維持25秒,在南北紅燈亮的同時(shí)東西綠燈也亮,并維持20秒。到20秒時(shí),東西綠燈閃亮,閃亮3秒后熄滅。在東西綠燈熄滅時(shí),東西黃燈亮,并維持2秒。到2秒時(shí),東西黃燈熄滅,東西紅燈亮,同時(shí),南北紅燈熄滅,綠燈亮。

東西紅燈亮維持30秒。南北綠燈亮維持25秒,然后閃亮3秒后熄滅。同時(shí)南北黃燈亮,維持2秒后熄滅,這時(shí)南北紅燈亮,東西綠燈亮,周而復(fù)始。要求完成以下項(xiàng)目:

1、畫(huà)出交通信號(hào)燈時(shí)序狀態(tài)示意圖

2、畫(huà)出交通燈的控制流程圖

3、完成可編程控制器I/O端口分配和外部接線(xiàn)圖

4、完成十字路口交通信號(hào)燈PLC控制梯形圖編程

1.3 發(fā)揮部分

  自由發(fā)揮

2 設(shè)計(jì)過(guò)程及論文的基本要求:

2.1 設(shè)計(jì)過(guò)程的基本要求

(1)基本部分必須完成,發(fā)揮部分可任選;

(2)符合設(shè)計(jì)要求的報(bào)告一份,其中包括總體設(shè)計(jì)框圖、電路原理圖各一份;

(3)報(bào)告的電子檔需全班統(tǒng)一存盤(pán)上交。

2.2 課程設(shè)計(jì)論文的基本要求

(1)參照畢業(yè)設(shè)計(jì)論文規(guī)范打印,包括附錄中的圖紙。項(xiàng)目齊全、不許涂改,不少于4000字。圖紙為A4,所有插圖不允許復(fù)印。

(2)裝訂順序:封面、任務(wù)書(shū)、成績(jī)?cè)u(píng)審意見(jiàn)表、中文摘要、關(guān)鍵詞、目錄、正文(設(shè)計(jì)題目、設(shè)計(jì)任務(wù)、設(shè)計(jì)思路、設(shè)計(jì)框圖、各部分電路及相應(yīng)的詳細(xì)的功能分析和重要的參數(shù)計(jì)算、工作過(guò)程分析、元器件清單、主要器件介紹)、小結(jié)、參考文獻(xiàn)、附錄(總體設(shè)計(jì)框圖與電路原理圖)。

3 時(shí)間進(jìn)度安排

順序 階段日期 計(jì) 劃 完 成 內(nèi) 容 備注

1 2014.9.1 講解主要設(shè)計(jì)內(nèi)容,安排學(xué)生查閱資料 打分

2 2014.9.2 檢查整個(gè)設(shè)計(jì)總體設(shè)計(jì)概況 打分

3 2014.9.3 指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行傳感器的選擇和plc應(yīng)用的注意事項(xiàng) 打分

4 2014.9.4 檢查學(xué)生核心內(nèi)容的設(shè)計(jì)情況 打分

5 2014.9.5 答辯、寫(xiě)報(bào)告 打分

摘要

可編程控制器是一種數(shù)字運(yùn)算操作的電子系統(tǒng),專(zhuān)門(mén)在工業(yè)環(huán)境下應(yīng)用而設(shè)計(jì)。它采用可以編制程序的存儲(chǔ)器,用來(lái)在執(zhí)行存儲(chǔ)邏輯運(yùn)算和順序控制、定時(shí)、計(jì)數(shù)和算術(shù)運(yùn)算等操作的指令,并通過(guò)數(shù)字或模擬的輸入(I)和輸出(O)接口,控制各種類(lèi)型的機(jī)械設(shè)備或生產(chǎn)過(guò)程。可編程序控制器(PLC)作為一種以微電腦技術(shù)為核心的自動(dòng)控制裝置,它將傳統(tǒng)的繼電器-接觸器控制技術(shù)與計(jì)算機(jī)和通信技術(shù)融為一體,在工業(yè)自動(dòng)化,機(jī)電一體化以及傳統(tǒng)的工業(yè)控制方面,得到了廣泛的應(yīng)用, 發(fā)揮著越來(lái)越大的作用。已被廣泛應(yīng)用于機(jī)械制造、冶金、化工、能源等各種行業(yè)。它可靠性高、功能完善、抗干擾性好,具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、重量輕等優(yōu)點(diǎn)。是一種專(zhuān)門(mén)用于工業(yè)環(huán)境及過(guò)程控制的數(shù)字運(yùn)算操作的電子系統(tǒng)。城市交通信號(hào)控制是通過(guò)對(duì)交通流的調(diào)節(jié)、警告和誘導(dǎo)以達(dá)到改善人和貨物的安全運(yùn)輸,提高運(yùn)營(yíng)效率。采用PLC控制交通信號(hào)燈,主要是考慮其具有對(duì)使用環(huán)境適應(yīng)性強(qiáng)的特性,同時(shí)其內(nèi)部定時(shí)器資源十分豐富。

目前,PLC已廣泛應(yīng)用于工業(yè)控制中,但是在交通控制方面應(yīng)用方面還不是很廣泛。PLC應(yīng)用于交通控制還有很大的潛能,PLC以其可方便操作、可方便編程調(diào)試等特點(diǎn),使得其有逐步取代以往的單片機(jī)在交通燈中的地位的趨勢(shì)。

利用德國(guó)西門(mén)子公司的S7—200 PLC來(lái)實(shí)現(xiàn)交通信號(hào)燈的自動(dòng)控制。通過(guò)對(duì)交通信號(hào)燈的控制要求的分析,結(jié)合西門(mén)子S7-200的控制性能,通過(guò)系統(tǒng)時(shí)序圖的分析,對(duì)交通燈系統(tǒng)進(jìn)行了軟、硬件設(shè)計(jì),實(shí)現(xiàn)了十字路口交通燈的合理控制的功能,通過(guò)實(shí)驗(yàn)證明該方法設(shè)計(jì)的系統(tǒng)簡(jiǎn)單、經(jīng)濟(jì)實(shí)用、遠(yuǎn)行可靠,具有很高的實(shí)用價(jià)值。

關(guān)鍵字:PLC 交通燈控制 設(shè)計(jì) 調(diào)試

目錄

基于s7-200 plc的十字路口交通信號(hào)燈控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) I

摘要 III

目錄 4

1 設(shè)計(jì)任務(wù)描述 5

1.2 設(shè)計(jì)要求. 5

1.2.2 基本要求 5

1.2.3 發(fā)揮部分 5

2 設(shè)計(jì)思路 6

3 設(shè)計(jì)與分析 7

3.1設(shè)計(jì)框圖 7

3.2設(shè)計(jì)分析 7

4  硬件部分 9

4.1 PLC  I/O分配 9

4.2系統(tǒng)的硬件結(jié)構(gòu)圖 10

4.3  PLC的接線(xiàn)形式 11

5軟件設(shè)計(jì)部分 12

5.1 梯形圖 13

5.2語(yǔ)句表 16

6  PLC概述 19

6.1PLC硬件結(jié)構(gòu) 19

6.2中央處理單元(CPU) 19

6.3存儲(chǔ)器 20

6.4輸入/輸出模塊 21

圖6.4.1 23

圖6.4.2 23

7元件清單 24

小結(jié) 25

致 謝 26

參考文獻(xiàn) 27

1 設(shè)計(jì)任務(wù)描述

1.1 設(shè)計(jì)題目:基于s7-200 plc的十字路口交通信號(hào)燈控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)

1.2 設(shè)計(jì)要求.

1.2.1 設(shè)計(jì)目的

    可編程控制器是一種數(shù)字式的電子裝置,它使用可編程序的存儲(chǔ)器來(lái)存儲(chǔ)指令,并實(shí)現(xiàn)邏輯運(yùn)算、順序運(yùn)算、記數(shù)和算術(shù)運(yùn)算等功能。用來(lái)對(duì)各種機(jī)械或生產(chǎn)過(guò)程進(jìn)行控制。

自1969年第一臺(tái)可控編程控制器問(wèn)世以來(lái),目前可編程控制器已經(jīng)成為一種最重要、最普及、應(yīng)用場(chǎng)合最多的工業(yè)控制器。編程序控制器(PLC)于20世紀(jì)60年代在美國(guó)誕生,在我國(guó)的發(fā)展與應(yīng)用已有30多年的歷史,現(xiàn)在它已經(jīng)廣泛應(yīng)用于國(guó)民經(jīng)濟(jì)的各個(gè)工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域,成為提高工業(yè)裝備電氣自動(dòng)化水平的重要設(shè)備和強(qiáng)大支柱。因此,PLC技術(shù)已成為電氣自動(dòng)化專(zhuān)業(yè)技能型人才必不可少的重要技能,通過(guò)實(shí)踐,可以幫助學(xué)生加深對(duì)理論知識(shí)消化吸收,提高PLC編程技能。

1.2.2 基本要求

信號(hào)燈受一個(gè)啟動(dòng)開(kāi)關(guān)控制,當(dāng)啟動(dòng)開(kāi)關(guān)接通時(shí),信號(hào)燈系統(tǒng)開(kāi)始工作,且先南北紅燈亮,東西綠燈亮。當(dāng)啟動(dòng)開(kāi)關(guān)斷開(kāi)時(shí),所有信號(hào)燈都熄滅。

    南北紅燈亮維持25秒,在南北紅燈亮的同時(shí)東西綠燈也亮,并維持20秒。到20秒時(shí),東西綠燈閃亮,閃亮3秒后熄滅。在東西綠燈熄滅時(shí),東西黃燈亮,并維持2秒。到2秒時(shí),東西黃燈熄滅,東西紅燈亮,同時(shí),南北紅燈熄滅,綠燈亮。

東西紅燈亮維持30秒。南北綠燈亮維持25秒,然后閃亮3秒后熄滅。同時(shí)南北黃燈亮,維持2秒后熄滅,這時(shí)南北紅燈亮,東西綠燈亮,周而復(fù)始。要求完成以下項(xiàng)目:

1、畫(huà)出交通信號(hào)燈時(shí)序狀態(tài)示意圖

2、畫(huà)出交通燈的控制流程圖

3、完成可編程控制器I/O端口分配和外部接線(xiàn)圖

4、完成十字路口交通信號(hào)燈PLC控制梯形圖編程

小結(jié)

    PLC課程結(jié)束了,又到了課程設(shè)計(jì)的時(shí)候,我們組分到了:基于S7-200 PLC的十字路口交通信號(hào)燈的系統(tǒng)設(shè)計(jì) 

面對(duì)這個(gè)題目根據(jù)老師課堂講的內(nèi)容很快就確定了設(shè)計(jì)的方向,并與同學(xué)們的合作解決遇到的問(wèn)題。通過(guò)這次設(shè)計(jì),我意識(shí)到了PLC編程技術(shù)在現(xiàn)實(shí)中的廣泛應(yīng)用,并了解到自己學(xué)習(xí)中的不足之處,看到了理論與實(shí)踐的差距。 

     通過(guò)一周的PLC設(shè)計(jì)實(shí)踐。我學(xué)會(huì)了PLC的基本編程方法,對(duì)PLC的工作原理和使用方法也有了更深刻的理解。在對(duì)理論的運(yùn)用中,提高了我們的工程素質(zhì),在沒(méi)有做實(shí)踐設(shè)計(jì)以前,我們對(duì)知道的撐握都是思想上的,對(duì)一些細(xì)節(jié)不加重視,當(dāng)我們把自己想出來(lái)的程序與到PLC中的時(shí)候,問(wèn)題出現(xiàn)了,不是不能運(yùn)行,就是運(yùn)行的結(jié)果和要求的結(jié)果不相符合。能過(guò)解決一個(gè)個(gè)在調(diào)試中出現(xiàn)的問(wèn)題,我們對(duì)PLC 的理解得到加強(qiáng),看到了實(shí)踐與理論的差距。 

      通過(guò)合作,我們的合作意識(shí)得到加強(qiáng)。合作能力得到提高。上大學(xué)后,很多同學(xué)都沒(méi)有過(guò)深入的交流,在設(shè)計(jì)的過(guò)程中,我們用了分工與合作的方式,每個(gè)人互責(zé)一定的部分,同時(shí)在一定的階段共同討論,以解決分工中個(gè)人不能解決的問(wèn)題,在交流中大家積極發(fā)言,和提出意見(jiàn),同時(shí)我們還向別的同學(xué)請(qǐng)教。在此過(guò)程中,每個(gè)人都想自己的方案得到實(shí)現(xiàn),積極向同學(xué)說(shuō)明自己的想法。能過(guò)比較選出最好的方案。在這過(guò)程也提高了我們的表過(guò)能力。 

     通過(guò)此次課設(shè),讓我了解了PLC梯形圖、指令表、順序功能圖有了更好的了解,也讓我了解了關(guān)于PLC設(shè)計(jì)原理。有很多設(shè)計(jì)理念來(lái)源于實(shí)際,從中找出最適合的設(shè)計(jì)方法。實(shí)踐不同于理論,理論上可行的設(shè)計(jì),在考慮實(shí)際條件的種種影響下,必須有所取舍,有側(cè)重,才能事半功倍,紙上得來(lái)終覺(jué)淺,絕知此事要躬行。

致 謝

在設(shè)計(jì)的過(guò)程中我們還得到了老師的幫助與意見(jiàn)。在學(xué)習(xí)的過(guò)程中,不是每一個(gè)問(wèn)題都能自己解決,向老師請(qǐng)教或向同學(xué)討論是一個(gè)很好的方法,不是有句話(huà)叫做學(xué)而不思則怠,做事要學(xué)思結(jié)合。PLC不僅需要編程能力,更是要求設(shè)計(jì)者了解控制電路的時(shí)序關(guān)系,作用原理,在接到題目之后,通過(guò)查詢(xún)資料對(duì)題目的所需要的編程器件,設(shè)計(jì)思路有了一定準(zhǔn)備,但還是遇到了很多問(wèn)題,感謝祝老師給予的及時(shí)指導(dǎo)和幫助,能夠跳出我們的思維局限性,從更高的,宏觀的層面和維度來(lái)分析問(wèn)題,給出中肯和針對(duì)性的建議,通過(guò)和同學(xué)的討論,更是使我完善了自己能力的不足之處,并能使我們一起提高。感謝學(xué)校老師給我們提供實(shí)踐的機(jī)會(huì)和條件,能夠鍛煉自己的實(shí)際動(dòng)手能力,不僅停留在理論層面的學(xué)習(xí),更要將所學(xué)轉(zhuǎn)化為一種能力和素質(zhì),培養(yǎng)自己的工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),從最基礎(chǔ)的課程設(shè)計(jì)做起,為實(shí)際動(dòng)手操作,打?qū)嵒A(chǔ),因?yàn)橹挥袑?shí)踐,才能出真知。                                               

參考文獻(xiàn)

[1] 王永華 .現(xiàn)代電氣控制及PLC應(yīng)用技術(shù).北京:北京航空航天大學(xué)出版社,2013

[2] 趙景波等.零基礎(chǔ)學(xué)西門(mén)子S7-200 PLC.北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2010

[3] 龔?fù)?,張?shù)臣,王瀛.  實(shí)例解讀西門(mén)子PLC.北京:中國(guó)電力出版社,2013

[4] 李國(guó)麗,朱維勇電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書(shū)合肥:中國(guó)科技大學(xué)出版社,2000

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