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1、电气控制及可编程序控制器课程设计题目名称：基于欧姆龙系列PLC的交通灯控制 系 别： 物理与电气工程系 专 业： 电气工程及其自动化 学 号： 姓 名： 指导老师： 日 期： 电气控制及可编程控制课程设计任务书主要内容：首先对驿景大酒店北侧十字路口交通灯进行实地考察，并记录十字路口各个交通灯的闪烁时间，对十字路口交通灯系统及可编程控制器（PLC）作了比较全面的总结和介绍。接着根据十字路口交通灯的控制要求，设计模拟控制模板，确定PLC所需的输入/输出口的数量，确定PLC的型号，选定主机机型，并进行扩展。然后设计PLC的外部接线图、时序图，编写控制程序，最后对编写的十字路口交通灯控制程序进行仿真和
2、调试。基本要求：1.收集有关基于PLC的十字路口交通灯控制系统设计方面的技术资料，消化并吸收。2.学习有关欧姆龙系列PLC方面的编程知识。3.设计基于PLC的十字路口交通灯控制系统,实现如下功能（1）实现十字路口交通灯的PLC自动运行；（2）实现组态软件与PLC之间的通讯连接；（3）利用组态软件监视并控制十字路口交通灯的运行状态。4.给出软硬件设计方案，实现软硬联调。主要参考资料：1林明星，范文利.电气控制及可编程序控制器.北京：机械工业出版社，2013.2王冬青.欧姆龙CP1系列PLC原理与应用：北京：电子工业出版社，2011.3 王永华,王东云.现代电气及可编程控制技术.北京航天航空大学出
3、版社.20024 林春方,张永.可编程控制器原理及其应用.上海交通大学出版社.20045 易继铠,侯媛彬.智能控制技术.北京工业大学出版社.19996 日本欧姆龙(OMRON).SYSMAC CPMIA 可编程控制器操作手册.19977 日本欧姆龙(OMRON).SYSMAC支持软件编程入门操作手册.19978 日本欧姆龙(OMRON).可编程控制器CQM1编程手册.1997目 录1 任务和要求11.1课程设计目的11.2任务和要求12 十字路口交通灯控制实际情况12.1主要功能12.2南北向（列）和东西向（行）主干道12.3南北向和东西向人行道13 结合十字路口交通灯的路况模拟控制实验23.
4、1南北向（列）和东西向（行）主干道23.2南北向和东西向行人道24 流程图25 可编程控制器程序设计35.1十字路口交通灯模拟控制时序图35.2可编程控制器I/O端口分配55.3程序功能分析56 设计总结6参考文献7附 录8程序梯形图81 任务和要求1.1课程设计目的通过交通灯的设计实践，了解一般电气控制系统设计过程、设计要求、应完成的工作内容和具体设计方法。培养与提高独立工作能力与创造力，综合运用专业及基础知识的能力，解决实际工程技术问题的能力，查阅图书资料、产品手册和各种工具书的能力，工程绘图的能力，书写技术报告和编制技术资料的能力。1.2任务和要求1.了解某交通信号灯控制的步骤和要求。2
5、.绘制交通信号灯控制系统的电路原理图，编制I/O地址分配表。3.编制PLC的程序，并利用实验室设备进行调试，要求能在现有设备上演示控制过程。4.撰写课程设计说明书。写明设计过程的分析，画出程序梯形图。2 十字路口交通灯控制实际情况2.1主要功能1南北主干道：直行绿 27S、直行绿闪3S、左转绿 10S 、左转绿闪 3S、 黄2S 、红 45S；2东西人行道：红 45S、绿 27S、绿闪3S 、红 60S；3东西主干道：红 45S、直行绿 27S、 直行绿闪3S、左转绿 10S 、左转绿闪 3S、黄2S；4南北人行道：绿27S 、绿闪3S、红 60S；5循环控制方式，交通灯变化顺序表（单循环周期
6、90秒）。2.2南北向（列）和东西向（行）主干道南北向（列）和东西向（行）主干道均设有直行绿灯27S，直行绿灯闪亮3S，左行绿灯10S，左转绿闪3S，黄灯2S和红灯45S。当南北主干道红灯点亮时，东西主干道应依次点亮直行绿灯，直行绿灯闪，左转绿灯，左转绿灯闪亮和黄灯；反之，当东西主干道红灯点亮时，南北主干道依次点亮直行绿灯，直行绿灯闪，左转绿灯，左转绿灯闪亮和黄灯。2.3南北向和东西向人行道南北向和东西向人行道均设有通行绿灯和禁行红灯。南北人行道通行绿灯应在南北主干道直行绿灯点亮时点亮，当南北主干道直行绿灯闪亮时南北行人道绿灯也要对应闪亮，其它时间为红灯。东西人行道通行绿灯于东西主干道直行绿灯
7、点亮时点亮，当东西主干道直行绿灯闪亮是东西行人道绿灯也要对应闪亮，其它时间为红灯。3 结合十字路口交通灯的路况模拟控制实验3.1南北向（列）和东西向（行）主干道南北向（列）和东西向（行）主干道均设有绿灯 10S，绿灯闪亮2S（亮0.1 灭0.1）,黄灯2S和红灯14S。当南北主干道红灯点亮时，东西住干道应依次点亮绿灯，绿灯闪亮，黄灯，反之，当东西主干道红灯点亮时，南北主干道依次点亮绿灯，绿灯闪，黄灯。3.2南北向和东西向行人道南北向和东西向行人道均设为通行绿灯和禁行红灯。南北人行道通行绿灯应在南北主干道绿灯点亮时点亮，当南北主干道绿灯闪亮和黄灯点亮时南北行人道绿灯也要对应闪亮，其它时间为红灯。
8、东西行人道通行绿灯于东西主干道绿灯点亮是点亮，当东西主干道绿灯闪亮和黄灯点亮时东西行人道绿灯也要对应闪亮，其它时间为红灯。图1 交通灯监控系统4 流程图图2 交通灯模拟控制系统流程图图3 手动控制车流量流程图5 可编程控制器程序设计5.1十字路口交通灯模拟控制时序图图4十字路口行人道交通灯模拟控制时序图图5十字路口主干道交通灯模拟控制时序图图6东西向绿灯延时时序图5.2可编程控制器I/O端口分配表1 输入输出端口分配启动开关0000东西主干道绿灯1000停止开关0001东西主干道黄灯1001南北盲人脉冲按钮0002东西主干道红灯1002东西盲人脉冲按钮0003南北主干道绿灯1003东西向绿灯延
9、迟控制按钮0004南北主干道黄灯1004南北向绿灯延迟控制按钮0005南北主干道红灯1005东西行人道绿灯1100东西行人道红灯1101南北行人道绿灯1102南北行人道红灯11035.3程序功能分析图7 启动程序梯形图图7梯形图中LD 0000为启动程序开关，闭合0000之后程序开始启动，接通南北道主干绿灯，TIM000、001、002等均为对定时器进行定时，时间分别为10秒、12秒、14秒。图8 南北人行道盲人过街功能梯形图图8梯形图的功能是实现南北人行道盲人过街时，按下南北盲人脉冲按钮0002将使东西主干道红灯变亮，时间为TIM011控制的10s，南北人行道绿灯亮10s提供盲人过街时间。1
10、0秒后又将恢复为原有的状态。6 设计总结经过两个星期的不懈坚持，终于完成了一份比较完整的电气控制及PLC课程设计。虽然这次课程设计时间较短，但在这段时间内，所学习到的知识却是受益匪浅的。设计的第一步就是去驿景大酒店北侧的十字路口进行实地考察，我通过在驿景大酒店北侧的十字路口对其交通灯进行记录和拍摄视频的方式得出了十字路口具体的资料。完成了设计，不过调试的时候却发现结果和想的有所不同，通过视频和修改才得出了需要的设计。从撰写开报告，查找资料，程序设计，到整理每一次的调试，我学会了细心和耐心，付出的努力更加肯定了我的研究成果。希望在以后的学习中能得到更进一步的得到提升。 参考文献1林明星，范文利.电气控制及可编程序控制器.北京：机械工业出版社，2013.2王冬青.欧姆龙CP1系列PLC原理与应用：北京：电子工业出版社，2011.3 王永华,王东云.现代电气及可编程控制技术.北京航天航空大学出版社.20024 林春方,张永.可编程控制器原理及其应用.上海交通大学出版社.20045 易继铠,侯媛彬.智能控制技术.北京工业大学出版社.19996 日本欧姆龙(OMRON).SYSMAC CPMIA 可编程控制器操作手册.19977 日本欧姆龙(OMRON).SYSMAC 支持软件编程入门操作手册.19978 日本欧姆龙(OMRON).可编程控制器CQM1编程手册.1997附 录程序梯形图