課程設計---按鈕式人行橫道交通燈設計

1、<p><b>　　目錄</b></p><p>　　1.課程設計的目的1</p><p>　　2.課程設計的題目和要求1</p><p>　　2.1 課程設計的題目1</p><p>　　2.2 課程設計的要求1</p><p>　　3.課程設計內容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 調試9</b></p><p><b>　　4.設計總結9</b></p><p><b>　　1.課程設計的目的</b></p><p>　　課程設計是對學生綜合運用本門課程及相關知識解決問題能力的

4、培養(yǎng)和訓練，加深對知識的理解。通過此次課程設計,主要訓練和培養(yǎng)學生查詢資料、方案的比較選擇,以及運用簡潔的文字,清晰的圖表來表達自己設計思想等能力。從而鍛煉分析、解決實際問題的本領,真正實現(xiàn)由知識向智能的轉化。并且通過此綜合訓練,為以后畢業(yè)設計打下一定的基礎。</p><p>　　2.課程設計的題目和要求</p><p>　　2.1 課程設計的題目:按鈕人行道系統(tǒng)設計</p>

5、<p>　　2.2 課程設計的要求</p><p>　?。?） 熟悉題目，收集資料，明確課題要求，為設計工作做準備。</p><p>　　（2） 總體設計，正確設計方案，完成硬件和軟件的設計。</p><p>　?。?） 畫出PLC外部接線圖，順序功能圖，時序圖和梯形圖，并作簡要說明。</p><p>　　（4） 寫出系統(tǒng)調試結果

6、，整理設計方案。</p><p>　　設計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.課程設計內容</b></p><p>　　由于設計要求中信號燈亮有時間限制及閃爍，故采用定時器進行時間控制，閃爍電路完成閃爍

7、，在程序中使用順序控制繼電器來控制燈的亮滅，利用自鎖、互鎖實現(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，當有人需要過馬路時，按下車道兩側設有的開關X0或X1，人行道收到信號送入端子任選SL-200 PLC中，SL-200 PLC在接受信號后開始執(zhí)行相應程序。</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>　　由于公路兩側各有一按鈕，固有兩個輸入。CPU要控制公路紅黃綠燈，及人行道紅綠燈，故有五個輸出。參考工具書，CPU 222有8輸入/6輸出，并且既有擴展功能。</p><p>　　CPU 222介紹 </p><p>　　CPU 222本機數(shù)字量I/O為8路輸入/6路輸出，可擴展2個模塊，最大擴展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>　　輸入信號端：2個人行道手動按鈕（X0、X1），作為有人要過馬路時的輸入指令。</p><p>　　輸出信號端：5個信號燈，分別控制車道和人行道的信號燈。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,設計分析及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，實際是一個時鐘電路，閃爍時間可以是等間隔，也可是不等間斷的。本設計采用的是等間隔的通斷，按

11、下啟動按鈕I0.0，定時器T41開始計時，0.5s后T41常開觸點閉合，綠燈亮，此時定時器T42開始計時，計時0.5s后T42常閉觸點斷開，綠燈滅，完成一次0.5s亮0.5s滅的循環(huán)，如此再加入一個計數(shù)器循環(huán)5次，完成5次閃爍。</p><p>　　閃爍電路時序圖如圖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設計人行道按鈕控制信號燈，控制過程如下：</p><p>　　設計一路口交通燈控制電路，要求無人橫穿馬路時，車道綠燈與人行道紅燈始終都是亮的。</p><p&

13、gt;　　當有人要過馬路時按下按鈕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>　　在這個過程中再按路邊按鈕式不起作用的，只有當整個過程結束后也就是車道綠燈與人行道紅燈同時

14、亮時按鈕才起作用。</p><p>　　根據(jù)控制過程繪制時序圖如圖3.3.1所示</p><p><b>　　圖3.3.1</b></p><p>　　根據(jù)控制過程及時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)設計的順序功能圖繪制梯形圖如圖3.4.1所示</p><p><b>　　3.5 調試</b></p><p>　?。?） 硬件調試：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是否有報警現(xiàn)象。<

16、;/p><p>　　（2） 軟件調試：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,檢查無誤后，下載到PLC中以便下不步調試。</p><p>　?。?） 運行調試：在硬件調試和軟件調試基礎上，將可編程控制器主機上的STOP/RUN開關撥到RUN位置，運行指示燈點亮，運行程序，觀察運行情況。</p><p>　?。?） 結果：經(jīng)過調試修改使運行結果

17、符合設計要求。 </p><p>　　電路接通后，紅燈一直亮，當按下I0.0或I0.1按鈕，15s后Q0.2車道綠燈滅，黃燈亮再過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。通過調試，得實驗現(xiàn)象完全與要求一樣，故按鈕式人行道信號燈的PLC控制系統(tǒng)經(jīng)過不斷調試和修改符合設計要求。</p><p><b>　　4.設計總結

18、</b></p><p>　　在整個設計過程中，經(jīng)常遇到各種問題，在編寫梯形圖時認為正確的，但經(jīng)過上機實驗，發(fā)現(xiàn)總是有連線，編程等個方面的問題，無法實現(xiàn)?；仡櫛敬握n程設計，在這兩個星期的時間里，我收獲很多，不僅鞏固了所學知識，將相應知識運用于實踐，而且學到很多課本以外的內容。通過這次課程設計使我懂得了理論與實踐結合的重要性，只有將所學運用到實踐中才是真正學懂了，才能提高自己的動手能力和獨立思考能力。在

19、查找和整理資料過程中，我獲得了更廣泛的PLC的相關知識，對此有了更深層次的認識。對一些輔助畫圖的工具（AutoCAD）的簡單使用，能達到基本掌握，熟練使用。在此還要感謝高老師給予的幫助，并在設計時提出了寶貴的意見，令我能順利的完成本次課程設計。</p><p><b>　　參考書目</b></p><p>　　[1] 廖常初. PLC編程及應用. 北京：機械工業(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用教程. 北京：清華大學出版社出版，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. 沈陽工業(yè)大學，2011</p><p>　　[5]