《电气控制与PLC技术》课程设计

《电气控制与PLC技术》

课程设计

论文题目十字路口行人车道交通灯多时段的的PLC控制

系别信息与电子工程学院

专业电子信息工程

班级13电本2班

学号************

学生姓名韦秀添

指导教师（签名）

完成时间2015 年 6 月27 日

课程设计成绩评定表

摘要

交通信号灯的出现，使交通得以有效管制，对于疏导交通流量、提高道路通行能力，减少交通事故有明显效果。为了实现交通道路的管理，力求交通管理先进性、科学化。用可编程控制器实现智能交通灯管制的控制系统，以及该系统软、硬件设计方法，实验证明该系统实现简单、经济，能够有效地疏导交通，提高交通路口的通行能力。分析了现代城市交通控制与管理问题的现状，结合交通的实际情况阐述了交通灯控制系统的工作原理，给出了一种简单实用的城市交通灯控制系统的PLC设计方案。可编程序控制器在工业自动化中的地位极为重要，广泛的应用于各个行业。随着科技的发展，可编程控制器的功能日益完善，加上小型化、价格低、可靠性高，在现代工业中的作用更加突出。

【关键词】:PLC可编程控制器、智能交通信号灯、程序设计与调试。

目录

前言 (1)

第一章PLC控制系统设计的基本原则 (1)

1.1 PLC控制系统设计基本原则 (1)

1.2 PLC控制系统设计的基本内容 (1)

1.3 PLC控制系统设计的一般步骤 (2)

第二章交通信号灯控制程序的设计与调试 (3)

2.1系统框图 (3)

2.2控制要求 (3)

2.3 PLC结构图框图地址分配及外部接线图 (4)

第三章设计总体思路 (6)

3.1总体思路 (6)

3.2白天运行 (7)

3.3.夜间运行 (8)

3.4.紧急状态 (8)

3.5.倒计时及数码显示 (8)

3.6总梯形图 (9)

3.7指令表 (10)

第四章调试 (11)

4.1硬件调试 (11)

4.2软件调试 (11)

4.3运行调试 (11)

心得体会 (11)

参考文献 (11)

前言

PLC目前已广泛应用于工业生产的自动化控制领域，无论是从国外引进的自动化生产线还是自行设计的自动控制领域，都普遍采用了PLC自动控制。PLC控制系统处于工业自动化控制领域的主战场，为各种各样的自动化控制设备提供了非常可靠的控制应用。其主要原因，在于它能够为自动化控制应用提供安全可靠和比较完善的解决方案，适用与当前工业企业对自动化的需要。

与传统的继电器控制相比，PLC控制系统具有构成简单、可靠性高、适用性强、抗干扰能力强、易于编程、体积小、可在线修改、设计与调试周期短、便于安装和维修等突出优点、而且一般不需要采取特殊措施，就能直接在工业环境中使用，更加适合现代化的要求，采用PLC控制系统能够提高系统的整体性能，具有较明显的优越性。

本次设计主要的内容是在液体混合装置控制系统上的改进，结合皮带运输机的传动与控制系统，构造出新的控制系统即自动配料皮带运输机的传动与控制系统。应用日本三菱公司FX2N系列PLC实现在自动配料皮带运输机的传动与控制系统方面的控制，该系统能够提供均匀的干料，并附带输送的功能，现场维修与安装非常便利，且能够适应于高温度、高粉尘、有冲击和连续振动，环境比较复杂的场合，减少人员劳动力，提高劳动生产率、节约原材料消耗以及降低生产成本，有着十分重要的意义。

第一章PLC控制系统设计的基本原则

1.1 PLC控制系统设计基本原则：

1、大限度地满足被控对象的控制要求。设计前，应深入现场进行调查研究，搜索资料，并与机械部分的设计人员和实际操作人员密切配合，共同拟定电气控制方案，协同解决设计中出现的各种问题。

2、在满足控制要求的前提下，力求使控制系统简单、经济、使用及维修方便。

3、保证控制系统的安全、可靠。

4、考虑到生产发展和工艺的改进，在选择PLC容量时，应适当留有余量。

1.2 PLC控制系统设计的基本内容：

PLC控制系统是由PLC与用户输入、输出设备连接而成的。因此，PLC控制系统的基本内容包括：

1、择用户输入设备（按钮、操作开关、限位开关和传感器等）、输出设备（继电器、接触器和信号灯等执行元件）以及由输出设备驱动的控制对象（电动机、电磁阀等）。这些设备属于一般的电气元件，其选择的方法在其它课程及有关书籍中已有介绍。

2、PLC的选择。PLC是PLC控制系统的核心部件，正确选择PLC，对于保证整个系统技术经济性能指标起着重要作用。选择PLC应包括机型的选择、容量的选择、I/O点数（模块）的选择、电源模块以及特殊功能模块的选择等。

3、分配I/O点，绘制电气连接接口图，考虑必要的安全保护措施。

4、设计控制程序。包括设计梯形图、语句表（即程序清单）或控制系统流程图。控制程序是控制整个系统工作的软件，是保证系统正常工作、安全可靠的关键。因此，控制系统的设计必须经过反复调试、修改，直到满足要求为止。

5、必要时还需设计控制台（柜）。

6、编制系统的技术文件。包括说明书、电气图及电气元件明细表等。传统的电气图，一般包括电气原理图、电气布置图及电气安装图。在PC控制系统中，这一部分图可以统称为“硬件图”。它在传统电气图的基础上增加了PLC部分，因此，在电气原理图中应增加PLC的I/O输入、输出电气连线图（即I/O接口图）。此外，在PLC控制系统中，电气图还应包括程序图（梯形图），可以称之为“软件图”。向用户提供“软件图”，可便于用户在生产发展或工艺改进时修改程序，并有利于用户在维修时分析和排除故障。

1.3 PLC控制系统设计的一般步骤

1.3.1流程图功能说明：

①根据生产的工艺过程分析控制要求。如需要完成的动作（动作顺序、动作条件及必须的保护和联锁等）、操作方式（手动、自动；连续、单周期及单步等）。

②根据控制要求确定所需的用户输入、输出设备。拒此确定PLC的I/O点数。

③选择PLC。

④分配PLC的I/O点，设计I/O电气接口连接图（这一步也可结合第2步进行）。

⑤进行PLC程序设计，同时可进行控制台（柜）的设计和现场施工。在设计传统继电器控制系统时，必须在控制线路（接线程序）设计完成后，才能进行控制台（柜）设计和现场施工。可见，采用PLC控制，可以使整个工程的周期缩短。

1.3.2 PLC程序设计的步骤

①对于较复杂的控制系统，需绘制系统流程图，用以清楚的表明动作的顺序和条件。对于简单的控制系统，也可省去这一步。

②设计梯形图。这是程序设计的关键一步，也是比较困难的一步。要设计好梯形图，首先要十分熟悉控制要求，同时还要有一定的电气设计的实践经验。

③根据梯形图编制程序清单。

④用编程器将程序键入到PLC的用户存储器中，并检查键入的程序是否正确。

⑤对程序进行调试和修改，直到满足要求为止。

⑥待控制台（柜）及现场施工完成后，就可以进行联机调试。如不满足要求，再回去修改程序或检查接线，直到满足为止。

⑦编制技术文件。

⑧交付使用