課程設(shè)計(jì)---按鈕式人行橫道交通燈設(shè)計(jì)

1、<p><b>　　目錄</b></p><p>　　1.課程設(shè)計(jì)的目的1</p><p>　　2.課程設(shè)計(jì)的題目和要求1</p><p>　　2.1 課程設(shè)計(jì)的題目1</p><p>　　2.2 課程設(shè)計(jì)的要求1</p><p>　　3.課程設(shè)計(jì)內(nèi)容2</p>

2、<p>　　3.1 按鈕人行道系統(tǒng)的CPU選擇及I/O端口的分配2</p><p>　　3.1.1 CPU的選擇2</p><p>　　3.1.2 I/O端口分配2</p><p>　　3.2 按鈕人行道系統(tǒng)的閃爍電路3</p><p>　　3.3 按鈕人行道系統(tǒng)的順序功能圖4</p><p>

3、　　3.4按鈕人行道系統(tǒng)的梯形圖6</p><p><b>　　3.5 調(diào)試9</b></p><p><b>　　4.設(shè)計(jì)總結(jié)9</b></p><p><b>　　1.課程設(shè)計(jì)的目的</b></p><p>　　課程設(shè)計(jì)是對(duì)學(xué)生綜合運(yùn)用本門課程及相關(guān)知識(shí)解決問(wèn)題能力的

4、培養(yǎng)和訓(xùn)練，加深對(duì)知識(shí)的理解。通過(guò)此次課程設(shè)計(jì),主要訓(xùn)練和培養(yǎng)學(xué)生查詢資料、方案的比較選擇,以及運(yùn)用簡(jiǎn)潔的文字,清晰的圖表來(lái)表達(dá)自己設(shè)計(jì)思想等能力。從而鍛煉分析、解決實(shí)際問(wèn)題的本領(lǐng),真正實(shí)現(xiàn)由知識(shí)向智能的轉(zhuǎn)化。并且通過(guò)此綜合訓(xùn)練,為以后畢業(yè)設(shè)計(jì)打下一定的基礎(chǔ)。</p><p>　　2.課程設(shè)計(jì)的題目和要求</p><p>　　2.1 課程設(shè)計(jì)的題目:按鈕人行道系統(tǒng)設(shè)計(jì)</p>

5、<p>　　2.2 課程設(shè)計(jì)的要求</p><p>　?。?） 熟悉題目，收集資料，明確課題要求，為設(shè)計(jì)工作做準(zhǔn)備。</p><p>　?。?） 總體設(shè)計(jì)，正確設(shè)計(jì)方案，完成硬件和軟件的設(shè)計(jì)。</p><p>　?。?） 畫出PLC外部接線圖，順序功能圖，時(shí)序圖和梯形圖，并作簡(jiǎn)要說(shuō)明。</p><p>　?。?） 寫出系統(tǒng)調(diào)試結(jié)果

6、，整理設(shè)計(jì)方案。</p><p>　　設(shè)計(jì)按鈕式人行橫道指示燈其工作示意圖如圖2.2.1所示</p><p><b>　　圖2.2.1</b></p><p><b>　　3.課程設(shè)計(jì)內(nèi)容</b></p><p>　　由于設(shè)計(jì)要求中信號(hào)燈亮有時(shí)間限制及閃爍，故采用定時(shí)器進(jìn)行時(shí)間控制，閃爍電路完成閃爍

7、，在程序中使用順序控制繼電器來(lái)控制燈的亮滅，利用自鎖、互鎖實(shí)現(xiàn)順序控制。在正常情況下公路上只允許車輛通行，車道保持綠燈，人行道也一直保持紅燈，當(dāng)有人需要過(guò)馬路時(shí)，按下車道兩側(cè)設(shè)有的開(kāi)關(guān)X0或X1，人行道收到信號(hào)送入端子任選SL-200 PLC中，SL-200 PLC在接受信號(hào)后開(kāi)始執(zhí)行相應(yīng)程序。</p><p>　　3.1 按鈕人行道系統(tǒng)的CPU選擇及I/O端口的分配</p><p>　　

8、3.1.1 CPU的選擇 </p><p>　　由于公路兩側(cè)各有一按鈕，固有兩個(gè)輸入。CPU要控制公路紅黃綠燈，及人行道紅綠燈，故有五個(gè)輸出。參考工具書，CPU 222有8輸入/6輸出，并且既有擴(kuò)展功能。</p><p>　　CPU 222介紹 </p><p>　　CPU 222本機(jī)數(shù)字量I/O為8路輸入/6路輸出，可擴(kuò)展2個(gè)模塊，最大擴(kuò)展78路數(shù)字量或10路

9、模擬量，是廣泛全功能的控制器。</p><p>　　3.1.2 I/O端口分配</p><p>　　輸入信號(hào)端：2個(gè)人行道手動(dòng)按鈕（X0、X1），作為有人要過(guò)馬路時(shí)的輸入指令。</p><p>　　輸出信號(hào)端：5個(gè)信號(hào)燈，分別控制車道和人行道的信號(hào)燈。如表3.1.1所示</p><p>　　表3.1.1 I/O端口分配</p&g

10、t;<p>　　根據(jù)控制要求,設(shè)計(jì)分析及I/ O端口分配表，外部硬件電路接線如圖3.1.2所示</p><p><b>　　圖3.1.2</b></p><p>　　3.2 按鈕人行道系統(tǒng)的閃爍電路</p><p>　　閃爍電路也稱振蕩電路，實(shí)際是一個(gè)時(shí)鐘電路，閃爍時(shí)間可以是等間隔，也可是不等間斷的。本設(shè)計(jì)采用的是等間隔的通斷，按

11、下啟動(dòng)按鈕I0.0，定時(shí)器T41開(kāi)始計(jì)時(shí)，0.5s后T41常開(kāi)觸點(diǎn)閉合，綠燈亮，此時(shí)定時(shí)器T42開(kāi)始計(jì)時(shí)，計(jì)時(shí)0.5s后T42常閉觸點(diǎn)斷開(kāi)，綠燈滅，完成一次0.5s亮0.5s滅的循環(huán)，如此再加入一個(gè)計(jì)數(shù)器循環(huán)5次，完成5次閃爍。</p><p>　　閃爍電路時(shí)序圖如圖3.2.1所示和順序功能圖如圖3.2.2所示</p><p><b>　　圖3.2.1</b><

12、/p><p><b>　　圖3.2.2</b></p><p>　　3.3 按鈕人行道系統(tǒng)的順序功能圖</p><p>　　利用S7-200 PLC設(shè)計(jì)人行道按鈕控制信號(hào)燈，控制過(guò)程如下：</p><p>　　設(shè)計(jì)一路口交通燈控制電路，要求無(wú)人橫穿馬路時(shí)，車道綠燈與人行道紅燈始終都是亮的。</p><p&

13、gt;　　當(dāng)有人要過(guò)馬路時(shí)按下按鈕X0或X1，30s后車道綠燈滅，黃燈亮15s后滅，紅燈亮。</p><p>　　過(guò)5s人行道紅燈滅綠燈亮，綠燈亮15s后閃爍5次，每次0.5s.。</p><p>　　綠燈閃爍4s后滅人行道紅燈再亮5s后，車道紅燈滅綠燈亮。</p><p>　　在這個(gè)過(guò)程中再按路邊按鈕式不起作用的，只有當(dāng)整個(gè)過(guò)程結(jié)束后也就是車道綠燈與人行道紅燈同時(shí)

14、亮?xí)r按鈕才起作用。</p><p>　　根據(jù)控制過(guò)程繪制時(shí)序圖如圖3.3.1所示</p><p><b>　　圖3.3.1</b></p><p>　　根據(jù)控制過(guò)程及時(shí)序圖繪制順序功能圖如圖3.3.2所示</p><p><b>　　圖3.3.2</b></p><p>　　

15、3.4按鈕人行道系統(tǒng)的梯形圖</p><p>　　根據(jù)設(shè)計(jì)的順序功能圖繪制梯形圖如圖3.4.1所示</p><p><b>　　3.5 調(diào)試</b></p><p>　?。?） 硬件調(diào)試：檢查外接線頭是否良好，檢查完畢把PLC連上電源線并用PC/PPI電纜線和電腦相連。接通電源，檢查可編程邏輯控制器是否正常工作，觀察PLC是否有報(bào)警現(xiàn)象。<

16、;/p><p>　?。?） 軟件調(diào)試：在PLC基本功能正常的情況下，將編好的程序輸入編程軟件STEP7后,檢查無(wú)誤后，下載到PLC中以便下不步調(diào)試。</p><p>　?。?） 運(yùn)行調(diào)試：在硬件調(diào)試和軟件調(diào)試基礎(chǔ)上，將可編程控制器主機(jī)上的STOP/RUN開(kāi)關(guān)撥到RUN位置，運(yùn)行指示燈點(diǎn)亮，運(yùn)行程序，觀察運(yùn)行情況。</p><p>　?。?） 結(jié)果：經(jīng)過(guò)調(diào)試修改使運(yùn)行結(jié)果

17、符合設(shè)計(jì)要求。 </p><p>　　電路接通后，紅燈一直亮，當(dāng)按下I0.0或I0.1按鈕，15s后Q0.2車道綠燈滅，黃燈亮再過(guò)10s黃燈滅紅燈亮，然后5s人行道紅燈滅綠燈亮，綠燈亮15s后閃爍5次,紅燈亮5s后車道紅燈滅綠燈亮。通過(guò)調(diào)試，得實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象完全與要求一樣，故按鈕式人行道信號(hào)燈的PLC控制系統(tǒng)經(jīng)過(guò)不斷調(diào)試和修改符合設(shè)計(jì)要求。</p><p><b>　　4.設(shè)計(jì)總結(jié)

18、</b></p><p>　　在整個(gè)設(shè)計(jì)過(guò)程中，經(jīng)常遇到各種問(wèn)題，在編寫梯形圖時(shí)認(rèn)為正確的，但經(jīng)過(guò)上機(jī)實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)總是有連線，編程等個(gè)方面的問(wèn)題，無(wú)法實(shí)現(xiàn)?；仡櫛敬握n程設(shè)計(jì)，在這兩個(gè)星期的時(shí)間里，我收獲很多，不僅鞏固了所學(xué)知識(shí)，將相應(yīng)知識(shí)運(yùn)用于實(shí)踐，而且學(xué)到很多課本以外的內(nèi)容。通過(guò)這次課程設(shè)計(jì)使我懂得了理論與實(shí)踐結(jié)合的重要性，只有將所學(xué)運(yùn)用到實(shí)踐中才是真正學(xué)懂了，才能提高自己的動(dòng)手能力和獨(dú)立思考能力。在

19、查找和整理資料過(guò)程中，我獲得了更廣泛的PLC的相關(guān)知識(shí)，對(duì)此有了更深層次的認(rèn)識(shí)。對(duì)一些輔助畫圖的工具（AutoCAD）的簡(jiǎn)單使用，能達(dá)到基本掌握，熟練使用。在此還要感謝高老師給予的幫助，并在設(shè)計(jì)時(shí)提出了寶貴的意見(jiàn)，令我能順利的完成本次課程設(shè)計(jì)。</p><p><b>　　參考書目</b></p><p>　　[1] 廖常初. PLC編程及應(yīng)用. 北京：機(jī)械工業(yè)出版

20、社，2011</p><p>　　[2] 王暉 孫玉峰 王文華等. 可編程控制器原理及應(yīng)用教程. 北京：清華大學(xué)出版社出版，2004</p><p>　　[3] 黃云龍. 可編程控制器教程. 北京：科技出版社，2003</p><p>　　[4] 張瑞林. 化工制圖與AutoCAD繪制. 沈陽(yáng)工業(yè)大學(xué)，2011</p><p>　　[5]