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s7-200PLC十字路口交通灯控制课程设计.doc

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s7-200PLC十字路口交通灯控制课程设计.doc

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编号

课程设计

（ 2011 级本科）

题目：十字路口交通灯控制

系（部）院：物理与机电工程学院

专业：电气工程及其自动化

作者姓名：

指导教师：职称：副教授

完成日期： 2014 年 X 月 X 日

二○一四年六月

课程设计任务书

作者姓名

安康

学院、专业、年级

物电学院电气工程及其自动化专业级班

指导教师姓名、职称

副教授

任务下达日期

2014 年 X 月 X 日

设计题目

十字路口交通灯控制

1.设计题目

十子路口交通灯控制

2.设计要求

信号灯受启动开关控制。当启动开关接通时，信号灯系统开始工作，先南、北红灯亮，

东、西绿灯亮。当启动开关断开时，所有信号灯都熄灭。

（1）南、北绿灯和东、西绿灯不能同时亮，如果同时亮则应关闭信号灯系统，并立刻报警。

（2）南、北红灯亮维持 25s，在南、北红灯亮的同时东.西绿灯也亮，到 20s 时，东、西绿

灯闪亮，闪亮 3s 后熄灭。在东西绿灯熄灭时，东.西黄灯亮,到 2s 时，东、西黄灯熄灭，东、

西红灯亮。同时，南、北红灯熄灭，绿灯亮。

（3）东、西红灯亮维持 25s，南、北绿灯亮 20s，然后闪亮 3s 后熄灭，南、北黄灯亮，维持

2s 后熄灭，南、北红灯亮，东、西绿灯亮。

（4）上述动作循环进行

北

西东

南

交通灯示意图

3.设计任务

(1)完成控制系统的硬件设计，主要包括：电气元件的选择、电气原理图设计、

可编程控制器输入输出接线图设计及控制面板设计等。

(2)完成控制梯形图的软件设计，主要包括：控制程序流程图设计、梯形图程序

设计及仿真调试。

(3)完成课程设计说明书的撰写，主要包括：封面、目录、设计任务书、设计总

体思路、硬件设计、软件设计、总结体会、参考文献等。

4.设计进度及安排

第一周星期一下达设计任务书，了解控制系统设计相关知识

星期二～星期四查阅文献资料，确定控制系统的总体设计方案，完成控

制系统的硬件设计

星期五至第二周星期二完成控制系统的软件设计及调试

星期三～星期四撰写课程设计说明书

指导教师签字：

第 1 章设计目的.....................................................1

第 2 章设计任务.....................................................1

2.1 设计思想 ....................................................1

2.2 总体方案设计 ................................................1

2.3 整体工作流程 ................................................2

2.4 十字路口交通灯时序图 ........................................3

第 3 章硬件设计.....................................................4

3.1 硬件选择 ....................................................4

3.2 PLC 的 I/O 分配表.............................................5

3.3 PLC 的硬件接线图.............................................5

3.4 顺序功能图 ..................................................6

第 4 章软件设计.....................................................7

4.1 十字路口交通信号灯梯形图 ....................................7

4.2 指令表 .....................................................11

第 5 章控制系统仿真................................................12

第 6 章设计总结....................................................15

参考文献...........................................................16

第 1 章设计目的

1.通过对十字路口交通灯控制装制的设计实践，了解一般电气控制系统的设

计过程，设计要求，应完成的工作内容和设计方法。

2.通过设计进一步巩固以往所学的知识、达到灵活运用的目的，提高编写调

试程序语言的能力。

3.加强自己的实践能力，增强分析问题和解决问题的能力，了解电气控制和

可编程控制技术的应用的前景。

第 2 章设计任务

2.1 设计思想

本文采用顺序控制设计法，该方法是根据功能流程图，以步为核心，从起始

步开始一步一步的设计下去，直到完成。此法的关键时画出功能流程图。首先将

被控制对象的工作状态按输出当状态的变化分成若干步，并指出工步之间的转化

条件和每个工步的控制对象。这种流程图集中了工作的全部信息。

在设计过程中，考虑到安全因素，我们加入报警系统，即出现东西、南北同

时绿灯或者同时黄灯或者同时红灯时，报警灯亮，工作人员断开启动按钮，进行

维修和调试。

经过分析，十字路口交通灯在工作过程的一个周期过程中，将会出现以下 6

种状态：

1. 南北红灯亮，东西绿灯持续亮；

2. 南北红灯亮，东西绿灯闪烁；

3. 南北红灯亮，东西黄灯亮；

4. 南北绿灯亮，东西红灯亮；

5. 南北绿灯闪烁，东西红灯亮；

6. 南北黄灯亮，东西红灯亮。

另外，若出现同色灯同时亮的情况，报警灯亮南北、东西方向分别表示南北、

东西方向有车辆通行。

2.2 总体方案设计

交通信号灯由红灯、绿灯、黄灯组成。红灯表示禁止通行，绿灯表示准许通

行，黄灯表示警示。南北和东西每个方向各有红、绿、黄三种信号灯。交通灯控

制示意图如图 1 所示。

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