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红绿灯PLC编程设计报告

红绿灯PLC编程设计报告
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绪论

绪论

随着社会经济和城市交通的快速发展,城市规模的不断扩大,交通日益繁忙,红绿灯已经成为疏导交通最常见和最有效的手段。

红绿灯采用红、黄、绿三种颜色组成。绿灯是通行信号,面对绿灯车辆可以直行,左右转弯;红灯是禁止通行信号,面对红灯车辆必须停止前进;黄灯是等待信号,面对黄灯车辆不能越过停车线,等待信号指示。

城市红绿灯一般采用可编程控制器,其中采用PLC程序控制的在实际使用中占有很大的比例。信号一般采用三种控制形式。第一种为传统红绿灯,即在红绿灯之间转换,绿灯变红灯时加黄灯来缓冲;第二种是在传统红绿灯基础上加上绿灯闪烁(以下简称绿闪)功能,即在绿灯将要结束之际加上闪烁,其目的是提醒车辆,并保留黄灯缓冲时间;第三种是数字显示红绿灯,这是目前大城市所用最多的红绿灯,这种是在第二种红绿灯基础上加左右转弯和倒计时显示。

另外人行道的红绿灯对行人和车辆起到秩序化的放行和安全交通的交通设备。人行道上的红绿灯也与马路上的红绿灯大同小异,设计方法也基本相同。

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第一章设计方案

1.1 设计基础

此次PLC编程方法均与以S7-200作为背景机。

1.2 方案选择

这次给的方案有三种,一种是传统红绿灯,即绿灯切换到红灯之前用黄灯缓冲,而红灯到绿灯没有黄灯缓冲,这种红绿灯没有人行道上的红绿灯;第二种是普通红绿灯,就是在传统红绿灯基础上加上人行道红绿灯,人行道上只有红、绿两种灯;第三种是大型红绿灯,这种红绿灯是在普通红绿灯基础上加左右转弯和倒计时显示。下面就来介绍这三种红绿灯:方案一传统红绿灯

十字路口每个方向各有一组红绿灯,共四组。这种红绿灯控制简单方便。但是缺点是只适合小型城市或者没有行人过马路和马路两边架设天桥的十字路口。现今已经无法满足较大城市的交通需求,很容易出现交通堵塞现象。

当启动PLC时,南北方向绿灯亮25s,同时东西方向红灯亮30s ;25s后南北方向绿灯闪烁3次(用时3s)后,改为黄灯,之后南北红灯并维持30s;此时东西方向由红灯变为绿灯亮25s,然后绿灯闪烁3次(用时3s)后转为黄灯亮2s,如此一直循环。如图:

传统红绿灯平面示意图

方案二普通实用型红绿灯

十字路口每个方向各有一组红绿灯,共四组;在每个路口加上人行道,人行道左右方向上各有一组红绿灯,共八组。这种红绿灯以控制简单实用方便,普遍运用在我们生活中。缺点是此种红绿灯不适合用在大型的交通枢纽上,因为它不能承受大流量的车辆通行。下面就来介绍这种红绿灯的设计。

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当启动PLC时,南北方向绿灯亮25s,人行道南北方向亮红灯30s ,同时马路东西方向红灯亮30s人行道东西亮绿灯27s后闪烁3次(频率1s/次);25s后马路南北方向绿灯闪烁3次(频率1s/次)后,改为黄灯亮2s,之后马路南北红灯亮并维持30s,这时人行道南北方向亮绿灯27s后闪烁3次(频率1s/次);此时马路东西方向由红灯变为绿灯亮25s,人行道由绿灯变为红灯亮30s;然后绿灯闪烁3次(频率1s/次)后转为黄灯亮2s。如此一直循环。下面是示意图:

普通实用型红绿灯平面示意图

方案三大型红绿灯

十字路口每个方向各有一组左右转弯直行红绿灯,一共四组;人行道东南西北方向上各有一组红绿灯,共八组。这种红绿灯是针对现今大城市交通而设计的,车道上设计了左转、直行、右转三组信号灯。它相对前两种红绿灯有了很大的变化,系统也复杂很多。各组灯之间的关系也比较复杂;但是这种红绿灯面对大量的行人和车辆也可以进行秩序化的放行。下面就来介绍这种红绿灯:

注:先对各个方向上的灯作序号,记向北左转为1点方向、向北直行为2点方向以此顺时针计数。最后向东左转为12点方向。

当启动PLC时,系统得电。按下启动按钮,9、5点方向亮绿灯27s后变为黄灯亮3s最后变为红灯亮90s;9、5变红灯同时11、3变为绿灯亮27s后变为黄灯亮3s最后变为红灯亮90s ,11、3变为红灯同时2、6变为绿灯亮27s后变为黄灯亮3s最后变为红灯亮90s ,2、6变为红灯同时8、12变为绿灯亮27s后变为黄灯亮3s最后变为红灯亮90s。人行道上开始南北方向绿灯亮60s后变为红灯亮60s,东西方向红灯亮60s后变为绿灯亮60s。马路东南西北右转方向亮灯与南北人行道一样。完成一个周期后,循环。下面是平面示意图:

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大型红绿灯平面示意图1.3 方案比较

下面把三种方案列出比较:

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第二章红绿灯控制系统设计

2.1 PLC型号选用

根据设计要求得出,只需要一个启动按钮SB1和一个停止按钮SB2两个输入信号,而马路上有六组信号灯,人行道上有四组信号灯,共十组输出信号。为避免大材小用,秉承经济节约方针,我们应尽量选择最经济的方案。这次设计我们选用了S7-200 CPU224型号PLC,外加CPU221作为外加的模块。

2.2 硬件设备选用及I/O地址分配

地址分配表

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2.2.2 硬件电路接线(实验用电路)

PLC调试接线图

注:实验选用的指示灯为工作电压为24v 50Hz。变压器为方正EI行变压器。进行模拟实验时,接线每个端口输出都只接一盏灯作为指示。

PLC编程设计报告2.2.3 硬件电路接线(实验线路接线)

实际电路接线图

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2.2.4 红绿灯控制系统要求

A图

从图中的方向箭头可以看出,南北马路亮的是绿灯指示可以通行,东西人行道上亮的绿灯也是可以通行的。而马路东西方向上两的是红灯车辆停止通行,南北人行道上亮的也是红灯禁止通行。

B图

在A图中马路南北是绿灯通行的,经过一段时间马路南北由绿灯变为黄灯,而东西人行道上海是绿灯通行状态,而南北人行道和东西马路没有变化。

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C图

紧接B图之后,黄灯计时到马路南北变为红灯禁止通行。而东西马路和南北人行道红灯变为绿灯通行状态。此时东西人行道就马上变为红灯让道给马路上的车辆。

D图

D图效果与B图相类似,它是记绿灯之后的黄灯缓冲阶段,马路东西方向原本是绿灯通行状态,现变为黄灯缓冲阶段,车辆等待下一步指示。而东西人行道和南北马路红灯因计时没到没有变化。紧接D图之后是A图。ABCD四张图纸依次循环组成十字路口红绿灯。

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2.3 红绿灯设计系统功能图

顺序流程图

当按下启动按钮后,系统如图所示的循环工作。

2.4 红绿灯控制系统时序图

红绿灯工作时都按系统控制要求的顺序进行,如图

时序图

当系统启动时,其作情况如上时序图。马路东西红灯亮30s,同时马路南北绿灯亮25s,之后由3s的闪烁,紧接着为黄灯亮2s。马路东西红灯30s结束后绿灯接上,绿灯亮25s后变为黄灯亮2s之后变为红灯,如此循环。系统启动同时,人行道南北红灯亮30s,东西绿灯亮25s之后闪烁3s在变为黄灯亮2s 。人行道东西绿灯亮25s后闪烁3s变为黄灯亮2s在变为红灯亮30s又变为绿灯如此循环。

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2.5 红绿灯PLC编程

2.5.1 程序说明

根据对红绿灯的控制要求及PLC地址分配的定义,可对PLC程序编制,其梯形图见附录1。

下面对所编的程序梯形图作简要的说明:

当按下启动按钮I0.3,中间继电器M0.1得电其常开触点闭合代替了I0.3达到自锁使得MO.1在一直通电的状态。中间串上M0.0常闭触点是为了当需要切断电源时,按下I0.2,继电器M0.0得电,其常闭触点断开,而此断开M0.1的自锁程序达到切断电源的效果。

(1)当按下启动开关后,以下接触器得电:

a.Q0.0通过中间继电器M0.1的常开触点闭合接通电源,马路南北红灯亮。而计时器也接通,它是为Q0.0计时作用的。当T37计时30s后,它的常闭触点断开,断开Q0.0的电源。T42常闭触点在这里起循环作用,就是在此程序运转一个周期时,控制最后一个接触器的计时器计时完成,断开T37使得T37重新计时,以达到循环效果。

b.Q0.4得电,马路东西绿灯亮。与之串连的是计数器C21(计数3次,作用是Q0.4闪烁3次时断开其电源),T43、T44在这里起控制Q0.4闪烁并计时作用。

c.Q0.7接通人行道东西方向红灯亮,Q0.7与Q0.0公用一个计时器,所以Q0.7的显示时间与Q0.0一样。

d.Q1.0得电人行道南北方向绿灯亮,它的显示与Q0.4相同。C22、T48、T49的功能叶相同。

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(2)延时25s后,Q0.4马路东西方向绿灯开始闪烁。计时器T43计时到,它的常闭触点先断开,使得Q0.4失电,同时它的常开触点闭合,接通计时器T44。T44、T45(接通T44后,T44开始工作,0.5S后接通QO.4与T45,再过0.5s后计时器T45工作,先断开T44。

如此循环工作。而这里加上计数器C21的3次计数达到绿灯闪烁功能。

(3)经过3s后,C21计数完成,断开Q0.4(熄灭绿灯)接通Q0.5马路东西黄灯和计时器T46(T46在这里起计时作用,2s后它先断开Q0.5,然后其常开触点闭合接通Q0.3,达到红绿灯循环效果。

(4)延时2s后,T46常开触点闭合接通Q0.3马路东西红灯。这时计时器T47接通开始工作。T47计时2s后,它的敞开触点闭合,复位C21。使得Q0.4重新开始工作,如此一直循环。

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(5)当人行道红灯Q0.7亮30s后,T37计时30s动作,其常闭触点先端开,切断Q0.7。然后其常开触点闭合接通Q0.6(人行道东西绿灯),Q0.6接通27s后闪烁3s(频率1s/次)其工作过程与马路闪烁3次相类似。

此次设计的红绿灯系统工作情况就向上面介绍的循环工作。

2.5.2 控制系统程序梯形图

见附录1

2.5.3 梯形图对应的语句表

见附录3

2.6 PLC设备安装

这次选用的S7-200设计小巧便于安装,可以利用安装孔把模块固定在控制柜的背板上;或者利用设备上的DIN夹子,把模块固定在一个标准(DIN)的导轨上。在安装时应注意与热源、高电压和电子噪音隔开,S7-200设备设计时采用自然散热方式,所以在安装线路时要留足够的空间。在扩展接口处也应留出足够的空间。这样可以灵活地使用I/O扩展电缆。在安装或卸载任何电器前必须确认设备电源已经断开。(安装详情可参考西门子S7-200手册)

3.7 实验电路接线实物图

见附录2

3.8 程序调试

程序调试在PLC模拟电路板上进行。先按硬件接线图完成实物的接线。接线时各个接口按图正确接线,并且每个接口牢靠。完成此步骤后再连接上传输线。在做调试时,首先将事先编好的程序系在到PLC上(至于怎么下载这里就不作讨论)。完成后可进行通电试运行。

PLC一上电电路应无任何反应,这时线路可进行下一步调试。这时电脑上可进行程序状态监控。按下启动按钮SB1,启动后Q0.1、Q0.3、Q1.1、Q2.0四个接口上的接触器马上吸合,25s后Q0.1接口上的接触器考试跳动,跳动3次后断开,改为Q0.2后面的接触器吸合。2s后Q0.4、Q1.0、Q2.1吸合,25s后Q0.4接口上的接触器开始跳动3次,跳动3次后断开,改为Q0.5后面的接触器吸合。2s后Q0.5断开,Q1.0后面的接触器开始跳动3次后断开。后面动作一直如此循环作业。在没有按下SB2停止按钮之前,电路一直循环作业。

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第三章报告总结

写实训报告是学机电一体化必不可少的程序,我体会了其中的艰辛,为写着份报告曾多次去实地取材,并做记录。为把身边最常见的红绿灯原原本本的概述在报告里是件很困难的事情,也为此提前一个星期就开始做准备。

这次设计的红绿灯适用于一般交通十字路口,不推荐使用在繁忙地段(与丽水地区作为参考)。此设计使用方便,从经济方面算成本也不高,适合在一般中小城市推广。在设计时还有人性化设计,使用时可根据当地的交通状态调整红绿灯的时间或在红绿灯上面加计时器。为适应时代变化,将会有更多的功能更全面的推出,总之一切都是为了顺应时代变化。

设计过程是枯燥而乏味的,程序的修改甚至让我想打退堂鼓。不过经过不断的完善,终于完成了这次设计并写完报告,这给了我很大的信心,在才过程中我对PLC可编程控制又有了新的了解。但是设计中存在许多不足,这些不足限制了更多的功能。

通过这次红绿灯设计业让我懂得了做任何事都要有信心和耐心,在这过程中还得到了许多人的帮助,是他们让我顺利的完成了这次设计。总之一句话,过程了痛苦的,成果是欣慰的。我想这可能是我大二这学期最后一份报告,它也将是我大学阶段一个不错的收获,也为我将来的路作了一个很好的铺垫。

参考文献:

[1]廖常初.《可编程序控制器的编程方法与工程应用》重庆大学出版社,2001.

[2]廖常初.《PLC梯形图程序的设计方法与技巧》电工技术,1998.

[3]周少武等.《大型可编程序控制器系统设计》中国电力出版社,2001.

[4]曹辉.《可编程序控制器系统原理及应用》电子工业出版社,2003.

[5]路林吉,江龙康等.《可编程序控制器原理及应用》清华大学出版社,2002.

[6]西门子公司.《SIMATIC S7-200可编程序控制器系统手册》,2004.6.

[7]王仁详.《常用低压电器原理及控制技术》,北京:机械工业出版社,2006

PLC编程设计报告附录1 梯形图

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附录2 实验电路接线实物图

附录3 语句表

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(完整版)基于西门子PLC控制交通灯最新毕业设计

以下文档格式全部为word格式,下载后您可以任意修改编辑。 河南工业职业技术学院Henan Polytechnic Institute 毕业设计(论文) 题目PLC控制交通灯设计 班级机电工程系机0803班 姓名李晓帅 指导教师刘娇月

基于西门子S7-200的交通灯控制设计 摘要 自从交通灯诞生以来,其内部的电路控制系统就不断的被改进,设计方法也开始多种多样,从而使交通灯显得更加智能化。尤其是近几年来,随着电子与计算机技术的飞速发展,电子电路分析和设计方法有了很大的改进,电子设计自动化也已经成为现代电子系统中不可缺少的工具和手段,而现今PLC技术飞快发展,应用越来越广,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。同时交通控制更是趋向智能化方向发展,LED交通信号灯在持续发光、雨淋、灰尘等恶劣的气候条件下,仍然能保持较好的工作性能,而且价格更低廉。本文主要通过西门子PLC 控制交通红绿灯。 关键词:西门子S7-200,交通灯,PLC,梯形图。

Based on the design of Siemens S7-200 traffic control ABSTRACT Since the birth of traffic lights, the circuit in its internal control system improved, also began to design methods varied, so that traffic lights become more intelligent. In particular, in recent years, with electronics and the rapid development of computer technology, electronic circuit analysis and design methods automation electronic system in an indispensable tool and means now, PLC today's rapid technological development, increasingly widespread applications in industrial automation position is extremely important, widely used in various industries. With the development of science and technology, programmable controllers improvement of the function, together with the small, low-price, the modern industry of a more prominent role, And more traffic control Trend is the development of intelligent, LED traffic lights in the continuing luminescence, rain, dust and other adverse weather conditions, can still maintain good work performance and lower prices. In this paper, Siemens Programmable Logic Controller control traffic through the traffic lights. Key words: Siemens S7-200, traffic lights, PLC,ladder-diagram. 第1章:plc的基础知识 1.1概念

交通灯实验报告

交通控制器设计实验 一.实验目的 1.了解交通灯的亮灭规律。 2.了解交通灯控制器的工作原理。 3.进一步熟悉VHDL语言编程,了解实际设计中的优化方案。二.实验任务 设计一个十字路口交通控制系统,其东西,南北两个方向除了有红、黄、绿灯指示是否允许通行外,还设有时钟,以倒计时方式显示每一路允许通行的时间,绿灯,黄灯,红灯的持续时间分别是40、5和45秒。当东西或南北两路中任一道上出现特殊情况,例如有消防车,警车要去执行任务,此时交通控制系统应可由交警手动控制立即进入特殊运行状态,即两条道上的所有车辆皆停止通行,红灯全亮,时钟停止计时,且其数字在闪烁。当特殊运行状态结束后,管理系统恢复原来的状态,继续正常运行。 三.原理分析 本系统主要由计数控制器和倒计时显示器电路组成。计数控制器实现总共90秒的计数,90秒也是交通控制系统的一个大循环;控制器控制系统的状态转移和红黄绿灯的信号输出;倒计时显示器电路实现45秒倒计时和显示功能。整个系统的工作时序受控制器控制,它是系统的核心。 控制器的整个工作过程用状态机进行描述,其状态转移关系如下图所示。五种状态描述如下: s0:东西方向红灯亮,南北方向绿灯亮,此状态持续40秒的时间; s1:东西方向红灯亮,南北方向黄灯亮,此状态持续5秒的时间;

s2:东西方向绿灯亮,南北方向红灯亮,此状态持续40秒的时间; s3:东西方向黄灯亮,南北方向红灯亮,此状态持续5秒的时间; s4:紧急制动状态,东西方向红灯亮,南北方向红灯亮,当紧急制动信号有效(hold=’0’)时进入这种状态。 当紧急制动信号无效(hold=’1’)时,状态机按照s0→s1→s2→s3→s0循环;当紧急制动有效(hold=’0’)时,状态机立即进入s4,两个方向红灯全亮,计数器停止计数;当紧急制动信号再恢复无效时,状态机会回到原来的状态继续执行。 四.电路设计 交通控制器系统顶层原理图如下图所示,它由计数控制器(control),45秒倒计时计数器(M45)模块组成。下面主要介绍计数控制器和倒计时计数器M45的设计方法。

十字路口交通灯PLC毕业设计

青岛求实职业技术学院 毕业设计设计课题 PLC交通灯设计 院系机电工程学院 专业机电一体化 班级______________ 学生姓名______________ 指导教师______________ 完成日期2011年3 月1日

目录 摘要--------------------------------------------------------------------------------------------3 第一章:引言--------------------------------------------------------------------------------5 第二章:交通灯控制系统-----------------------------------------------------------------5 第三章:可编程控制器程序设计--------------------------------------------------------------9 第四章:总结-------------------------------------------------------------------------------22 第五章:结束语----------------------------------------------------------------------------24 第六章:致谢-------------------------------------------------------------------------------25 第七章:参考文献-------------------------------------------------------------------------26

交通灯实验报告

微机原理课程设计报告 新疆农业大学 计算机与信息工程学院 课程题目:微机原理与几口技术 班级:电科112 指导老师:张婧婧 姓名:刘建国 学号:114633222

基于8086的交通信号控制器的设计报告摘要: 这次课程设计,我们的任务是:基于8086的交通信号控制器的设计。8086系统是我们这个学期学习的主线方向,我们将在8086系统的基础上完成交通信号控制器的设计,其具体功能是:1.显示十字路口东西、南北2个方向的红、黄、绿的指示状态。2.实现正常的倒计时功能。用2组数码管作为东西和南北方向的倒计时显示,显示时间为红灯30s,绿灯50s,黄灯5s。3.按S1键能实现特殊的功能,显示倒计时的2组数码管闪烁,计数器停止计数并保持在原来的状态;东西、南北路口均显示红灯状态;特殊状态解除后能继续计数。4.按S2键实现总体清零功能。计数器由初始状态计数,对应的指示灯亮。 关键词:8086系统 74154 74HC373 8255A LED交通灯

(一) 1) 设计目的 交通信号控制灯是日常交通不可缺少的工具,涉及到人们的人生和财产安全,在道路行驶上起了相当关键的作用,因而设计交通信号控制灯是非常有意义的。同时我们这次设计的课题就是“基于8086交通信号控制器的设计”,基于以上目的,我利用一周时间精心设计出课题要求的交通灯。 2) 设计思想 在此次设计过程中,我们选择了数码管、发光二极管、74LS138、74LS373、8255A和8086来控制实现交通灯按设计要求工作。 3)硬件部分 1、LED设计说明: 用LED作为倒计时时间的显示器,LED在亮度、功耗、可视角度和刷新速率等方面,都更具优势。LED与LCD的功耗比大约为10:1,利用LED技术,可以制造出比LCD更薄、更亮、更清晰的显示器,LED是发光二极管属于二极管的一种,LCD是液晶显示器,两者相差太多.但是用LED的点阵也能组成显示器,适用于户外大屏幕显示,分辨率较低,LED与LCD具体比较如下图 表1-1:LCD与LED的比较 2、8255设计说明: 用8255A可编程并行接口芯片的A、B、C三口作为红、绿、黄交通灯的控制输入口。8255有三个并行输入输出口,可以方便的对三种颜色的交通灯进行很好的控制。解决方案是:PB0~PB7接模拟灯二极管,PA0~PA7接7段二极管的段选,PC0~PC3接7段二极管的位选,PC4~PC7与开关相连,处理器芯片集成芯片卡PCI卡连接,用于完成硬件方面的实验正常通信。其芯片比较说明:如下表: 表1-2:8255A与8251芯片的比较

PLC实验报告(交通灯控制系统)

交通灯控制系统 一、实验目的 (1)用PLC构成十字路口交通灯控制系统。 (2)掌握程序调试的步骤和方法。 (3)掌握构建实际PLC控制系统的能力。 二、实验要求 (1)复习PLC常用指令的功能及用法。 (2)复习PLC程序设计的一般方法。 (3)根据实验要求提前编写程序,待上机验证调试修改。 三、实验环境 软件:STEP 7-Micro_WIN V40+ SP9:S7-200的编程软件 STEP 7-Micro_WIN V32指令库 硬件:THSMS-2A型PLC实验箱(西门子)、电脑、连接导线、USB-PPI 通信电缆 四、实验内容及步骤 交通灯控制系统面板图如上图所示,控制要求如下: 交通信号灯受一个总控制开关控制,当总控制开关接通时,信号灯系统开始工作。 开始工作后,南北红灯和东西绿灯同时点亮,4秒后东西绿灯开始闪烁,闪烁2秒后熄灭,熄灭同时切换成东西黄灯亮,2秒后东西黄灯和南北红灯同时熄灭,东西红灯和南北绿灯同时点亮。4秒后南北绿灯开始闪烁,闪烁2秒后熄灭,熄灭同时切换成南北黄灯亮,2秒后南北黄灯和东西红灯同时熄灭,再次切换成南北红灯和东西绿灯同时点亮。如此循环,周而复始。 当总控制开关断开时,所有信号灯都熄灭。

(1)确定I/O点数。列出详细的I/O地址分配表。如(该表仅为举例, (3)输入编好的PLC控制程序。 (4)运行程序,按控制要求设置各输入量,观察PLC运行情况,记录南北、东西各灯顺序亮、灭的运行情况。调试程序直至正确为止。 解:由题目要求得,

②梯形图如下图①,语句表如下图②,时序图如下图③: 图①图① 图②图② 图③ 五、注意事项

PLC交通灯毕业设计

PLC交通灯设计毕业设计 摘要 PLC可编程序控制器是以微处理器为基础,综合了计算机技术、自动控制技术和通讯技术发展而来的一种新型工业控制装置。它具有结构简单、编程方便、可靠性高等优点,已广泛用于工业过程和位置的自动控制中。据统计,可编程控制器是工业自动化装置中应用最多的一种设备。专家认为,可编程控制器将成为今后工业控制的主要手段和重要的基础设备之一,PLC、机器人、CAD/CAM将成为工业生产的三大支柱。由于PLC具有对使用环境适应性强的特性,同时其内部定时器资源十分丰富,可对目前普遍使用的“渐进式”信号灯进行精确控制,特别对多岔路口的控制可方便地实现。因此现在越来越多地将PLC应用于交通灯系统中。同时,PLC本身还具有通讯联网功能,将同一条道路上的信号灯组成一局域网进行统一调度管理,可缩短车辆通行等候时间,实现科学化管理. 关键词:交通灯 PLC 程序设计 目录

第一章 PLC的特点及应用 1.1 概述 可编程控制器(Programmable Controller)是计算机家族中的一员,是为工业控制应用而设计制造的。早期的可编程控制器称作可编程逻辑控制器(Programmable Logic Controller),简称PLC,它主要用来代替继电器实现逻辑控制。随着技术的发展,这种装置的功能已经大大超过了逻辑控制的范围,因此,今天这种装置称作可编程控制器,简称PC。但是为了避免与个人计算机(Personal Computer)的简称混淆,所以将可编程控制器简称PLC。 1.2 PLC的特点 1 可靠性高,抗干扰能力强; 2 通用性高,使用方便; 3程序设计简单,易学,易懂; 4采用先进的模块化结构,系统组合灵活方便; 5系统设计周期短; 6安装简便,调试方便,维护工作量小; 7对生产工艺改变适应性强,可进行柔性生产;

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plc红绿灯实验报告

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PLC交通灯设计论

南通农业职业技术学院 毕业论文(设计) 课题名称PLC交通控制灯设计 专业及班级 学号 姓名 指导老师 2011年 4 月 9 日

PLC交通灯控制设计 摘要 针对近年来城市交通的拥挤现象,特别是驾驶员违章严重、交通事故频发、车辆尾气污染等问题,介绍丁集计算机、信息、电子及通讯等众多高新技术手段于一体的智能交通指挥中心控制系统.该系统的安装及使用,大大缓解了城市道路堵塞现象、提高了道路的通行能力.减少了驾驶员违章的次数,抑制了交通事故的发生,同时对减轻车辆尾气排放,从而降低环境污染都起到了不可低估的作用. 分析了现代城市交通控制与管理问题的现状,结合城乡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硬件电路设计方案。 关键词plc控制系统交通灯自动化

目录 3 交通信号灯控制的实现 (7) 3.1 控制要求 (7) 3.2 交通工作时序图 3.3 I/O分配表 3.4 梯形图 3.5 语句表 4、PLC智能控制方法 结束语 (17) 参考文献

1 引言 随着社会经济的发展,城市交通问题越来越引起人们的关注。人、车、路三者关系的协调,已成为交通管理部门需要解决的重要问题之一。城市交通控制系统是用于城市交通数据监测、交通信号灯控制与交通疏导的计算机综合管理系统,它是现代城市交通监控指挥系统中最重要的组成部分。 随着城市机动车量的不断增加,许多大城市如北京、上海、南京等出现了交通超负荷运行的情况,因此,自80年代后期,这些城市纷纷修建城市高速道路,在高速道路建设完成的初期,它们也曾有效地改善了交通状况。然而,随着交通量的快速增长和缺乏对高速道路的系统研究和控制,高速道路没有充分发挥出预期的作用。而城市高速道路在构造上的特点,也决定了城市高速道路的交通状况必然受高速道路与普通道路耦合处交通状况的制约。所以,如何采用合适的控制方法,最大限度利用好耗费巨资修建的城市高速道路,缓解主干道与匝道、城区同周边地区的交通拥堵状况,越来越成为交通运输管理和城市规划部门亟待解决的主要问题。 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。

红绿灯实验报告

实验报告 班级:学号: 姓名:日期: 实验一、红绿灯控制 一、实验目的 熟悉软件的使用,掌握plc编程的方法,编写程序控制十字路口的红绿灯。 二、实验设备 一台安装有STEP 7-MivroWIN4.0与S7200_simulation的电脑。 三、控制要求分析 实验利用PLC控制十字路口的红绿灯。十字路口的红绿灯分为横向控制灯和纵向控制灯,每个方向有红、绿、黄3种颜色的控制灯。 当电路接通,双向红绿灯开始正常工作,横向的绿灯和纵向的红灯先亮。横向的绿灯亮维持8s,在横向绿灯亮的同时纵向的红灯也亮起,并维持10s。第8秒时横向的绿灯熄灭,同时亮起黄灯并维持2s后熄灭。第10s时,横向黄灯熄灭的同时亮起红灯并维持10s,同时纵向的绿灯亮起并维持8s。当纵向绿灯熄灭并亮起黄灯持续2s后红灯亮起,同时横向的绿灯也亮起并维持8s到此一个循环就此结束下一个循环开始。当按下紧停按钮时两路同时亮黄灯2s后,其中一路亮红灯另一路亮绿灯。本实验设置了两个紧停按钮。 四、PLC的I/O分析 I0.1,I0.2两个紧停按钮。M0.1,M0.2中间继电器。 Q0.0横向绿灯,Q0.1横向黄灯,Q0.2横向红灯, Q0.3纵向红灯,Q0.4纵向绿灯,Q0.5纵向黄灯。 T37、T41为8s定时器, T38、T42为2s定时器, T39、T40为10s定时器。 五、PLC梯形图程序及指令表程序

梯形图程序:

指令表程序: LD I0.1 = M0.1 Network 2 LDN M0.2

AN T37 LDN M0.1 A T38 A M0.2 OLD = Q0.0 Network 3 LDN M0.2 AN M0.1 AN T39 TON T37, 80 Network 4 LDN M0.2 AN M0.1 AN T38 A T37 LDN M0.2 AN T38 A M0.1 OLD LDN M0.1 AN T38 A M0.2 OLD = Q0.1 Network 5 LDN M0.1 AN M0.2 A T37 LDN M0.2 A M0.1 OLD LDN M0.1 A M0.2 OLD TON T38, 20 Network 6 LDN M0.2 AN M0.1 AN T39 A T38 LDN M0.2 A T38

毕业设计-PLC红绿灯控制系统

目录: 一、引言 (1) 1.1 课题的理论与实际研究意义 (2) 1.2 PLC可编程控制器 (2) 1.3 可编程控制器的发展过程 (3) 1.4 PLC运用于交通灯的优势 (4) 1.5 S7系列可编程控制器 (4) 二、硬件实现框架 (6) 2.1单片机控制系统总体设计方案 (6) 2.1.1 车辆的存在与通过的检测 (6) 2.1.2 用PLC实现智能交通灯控制 (7) 三、设计过程 (9) 3.1 工作原理 (8) 3.2 A、B路口示意图 (9) 3.3 时序图 (10) 3.4 A路口程序实现 (11) 3.4.1 A路口I/O分配表 (11) 3.4.2 A路口控制要求 (11) 3.4.3A路口梯形图设计 (11) 3.5 B路口程序实现 (15) 3.5.1 B路口I/O分配表 (15) 3.5.2 B路口控制要求 (15) 3.5.3 B路口梯形图设计 (16) 四、结束语 (22) 五、参考文献 (22)

关键词:交通探测车流量可编程控制器 一、引言 1.1 课题的理论与实际研究意义 在大、中城市,十字道口的红绿灯是交通法规的无声命令,是司机和行人的行为准则。十字道口的交通红绿灯控制是保证交通安全和道路畅通的关键。当前,国内大多数城市正在采用“自动”红绿交通灯,它具有固定的“红灯—绿灯”转换间隔,并自动切换。它们一般由“通行与禁止时间控制显示、红黄绿三色信号灯和方向指示灯”三部分组成。在交通灯的通行与禁止时间控制显示中,通常要么东西、南北两方向各50秒;要么根据交通规律,东西方向60秒,南北方向40秒,时间控制都是固定的。交通灯的时间控制显示,以固定时间值预先“固化”在单片机中,每次只是以一定周期交替变化。但是,实际上不同时刻的车辆流通状况是十分复杂的,是高度非线性的、随机的,还经常受认为因素的影响。采用定时控制经常造成道路有效应用时间的浪费,出现绿灯方向车辆较少,红灯方向车辆积压。它不顾当前道路上交通车辆数的实际情况变化,其最大的缺陷就在于当路况发生变化时,不能满足司机与路人的实际需要,轻者造成时间上的浪费,重者直接导致交通堵塞。 比如,有的时候东西方向车辆远远多于南北方向的车辆,那么在南北方向的通行时间停留就白白浪费了,而另一方面东西方向的车辆尚不能在规定时间疏散完毕,后面的车辆就必须等待下一轮通行时间显示的到来……又或者两个方向的车辆在下班高峰期间都剧增,而时间设置仍然是先前预设的50秒固定值,由此势必产生交通堵塞,导致城市交通效率的下降。 智能控制交通系统是目前研究方向,也已经取得了不少成果,在少数几个先进国家已采用智能方式来控制交通信号,其中主要运用GPS全球定位系统等。出于便捷和效果的综合考虑,我们可用如下方案来控制交通路况:制作传感器探测车辆数量来控制交通时长。具体下:在入路口的各个方向附近的地下按要求埋设感应线圈,当汽车经过时就会产生涡流损耗,环状绝缘电线的电感开始减少,即可检测出汽车的通过,并将这一信号转换为标准脉冲信号作为可编程控制器的控制输入,并用PLC计数,按一定控制规律自动调节红绿灯的时长。 比较传统的定时交通灯与智能交通控制,可在后者的最大优点在于减缓滞流现象,也不会出现空道占时的情形,提高了公路交通能行率,较全球定位系统而言成本更低。

红绿灯实验报告

课程设计 《微机原理与接口技术》 2012~2013学年第一学期 目录 学院(部)电子电气工程学院 学号021210134 姓名崔平 授课教师戎自强

目录 一、课程设计的目的 (1) 二、设计的题目及要求 (1) 2.1、题目(一) (1) 2.2、题目(二) (1) 三、设计的内容及程序 (1) 3.1对于题目(一)的分析与设计 (2) 3.1.1设计的程序流程图 (2) 3.1.2设计的程序 (3) 3.1.3调试结果和程序结果分析 (4) 3.2对设计题(二)的分析与设计 (4) 3.2.1实验电路及连线 (4) 3.2.2设计程序流程图 (5) 3.2.3设计的程序 (6) 3.2.4结果分析 (9) 3.2.5程序拓展内容 (9) 四、扩展内容 (13) 4.1、关于行人闯红灯的扩展 (13) 4.2、关于黄灯问题的扩展 (15) 五、心得体会 (18) 六、参考文献 (19)

微机课程设计报告 一、课程设计的目的 课程设计有利于基础知识的理解和逻辑思维的锻炼。本课程设计是微机原理与接口技术课程的配套内容。微型计算机在很多场合作为一个控制系统的控制部件或作为一个设备的智能化部件融入系统中。学习和掌握计算机汇编语言和常用接口电路的应用和设计技术。充分认识理论知识对应技术的指导作用,进一步加强理论知识与实践相结合,加深对专业知识和理论知识的认识和理解。对于自动化专业的学会了解和认识微机的硬件结构和输入输出接口技术是十分必要的。本课程设计要求同学们自己按要求设计一段程序并完成简单的红绿灯程序制作以及相应的拓展。 二、设计的题目及要求 2.1、题目(一) 2.1.1设计目的 熟练掌握8088汇编语言程序各种结构的设计及编程方法,熟练掌握DOS中断功能调用的方法。 2.1.2内容 编制一个完整的程序,计算100个正整数(字数据)之和,如果不超过机器数的范围(65535),则计算其平均值并存于(RUSULT)中,否则显示“overflow”。 2.2、题目(二) 2.2.1设计目的 掌握8088CPU及存储器硬件接口电路的设计连接,掌握相关硬件驱动软件设计及信息处理软件的设计调试方法。 2.2.2内容 利用8088CPU以及8255设计十字路口交通灯控制系统。基本要求是完成双向红灯黄灯的配合控制。并对当前的红绿灯系统的不足加以思考,并给出相应的解决方法。

红绿灯实验报告

红绿灯实验报告 上海交通大学材料科学与工程学院 实验目的: 通过Labview程序设计做出十字路口红绿灯的计算机模拟。 程序原理: 整体思路: 用户将纵向红灯时间t纵红、纵向黄灯时间t纵黄、纵向绿灯时间t纵绿输入完毕后,程序会将这三段时间相加作为一个循环的时长T,并把时间计数器的时间除以1000取整数部分,再用这个结果除以T取余数得到当前循环已进行的时间t,取整数得到已进行的循环次数n。为了简便起见,程序默认t横黄等于t纵黄。根据实际经验可知: 机动车道部分: t纵红= t横黄+ t横绿 t横红= t纵黄+ t纵绿 人行道部分: t纵红= t横绿= 机动车道部分t纵红 t横红= t纵绿= 机动车道部分t横红 因此,我们可以采用判断时间区间的办法控制各个指示灯的亮灭,即:令纵向红灯时间区间为[ 0,t 纵红 ]、纵向黄灯时间区间为[ t纵红 + t纵绿,T ]、纵向绿灯时间区间为[ t纵红,t纵红 + t纵绿 ]、横向红灯时间区间为[ t纵红,T ]、横向黄灯时间区间为[ t横绿,t纵红 ]、横向绿灯时间区间为[ 0,t横绿 ],利用判定范围元件判断t所符合的区间。当t符合某些红灯或绿灯的区间时,指定元件将布尔量直接输出到信号灯,从而点亮这些红灯或绿灯并保持其他红灯或绿灯不工作;当t符合黄灯的区间时,利用相应元件得到黄灯已工作的时间,并将其除以2取余数,判断余数是否等于0,将布尔量输入信号灯,达到让黄灯闪烁的目的。 显然,各对指示灯时间区间均不相同,但是同一方向上三种颜色的指示灯的时间区间相加正好可以构成一个完整的循环,所以某一确定方向上有且仅有一种颜色的交通灯在工作。另外,本程序通过控制时间区间,完美地实现了不同方向上指示灯的协同工作,很好地模拟了实际情况。 另外,程序利用while循环以及移位寄存器实现连续运行。根据时间计数器的性质,每计时1000毫秒就会自动停止一次,所以本程序的设计中,每次循环里时间计数器只运行1000毫秒,通过不停地循环实现程序的连续运行。将移位寄存器赋以初始值1,而开始计时的时候n = 0。当二者不相等时,利用元件把此时移位寄存器的数值再次寄存并继续循环;当二者相等后,利用元件把移位寄存器此时的数值加1后寄存并继续循环,则二者又不相等了,元件就会把此时移位寄存器的数值再次寄存并继续循环。依此类推,则程序就会连续运行下去,不会终止。 程序设计方案: 当前循环已进行的时间t和已进行的循环次数n的获取: 加入一个时间计数器。由于时间单位是毫秒,而用户输入的时间单位是秒,因此需要转换单位:把计数的时间用“商与余数”元件除以1000取整数部分,即可将毫秒转化为秒。记此结果为t0,然后把t纵红、t纵黄和t纵绿用复合运算元件相加得到T,再用“商与余数”元件将t0除以T取余数即可得到当前循环已进行的时间t,取整数即为已进行的循环次数n。 机动车道指示灯部分:

(完整版)PLC交通灯毕业设计论文

题目:十字路口交通灯的设计与调 试 院系:机电工程 专业:应用电子技术 班级:应用电子技术(3)班 学号: 学生:晁祥义 辅导老师:李鸿征

2013年5月29号

摘要 PLC可编程序控制器是以微处理器为基础,综合了计算机技术、自动控制技术和通讯技术发展而来的一种新型工业控制装置。它具有结构简单、编程方便、可靠性高等优点,已广泛用于工业过程和位置的自动控制中。据统计,可编程控制器是工业自动化装置中应用最多的一种设备。专家认为,可编程控制器将成为今后工业控制的主要手段和重要的基础设备之一,PLC、机器人、CADCAM将成为工业生产的三大支柱。由于PLC具有对使用环境适应性强的特性,同时其内部定时器资源十分丰富,可对目前普遍使用的“渐进式”信号灯进行精确控制,特别对多岔路口的控制可方便地实现。因此现在越来越多地将PLC应用于交通灯系统中。同时,PLC本身还具有通讯联网功能,将同一条道路上的信号灯组成一局域网进行统一调度管理,可缩 短车辆通行等候时间,实现科学化管理. 关键词:交通灯 PLC 程序设计 目录 第一章 PLC的特点及应用 1.1 概述 可编程控制器(Programmable Controller)是计算机家族中的一员,

是为工业控制应用而设计制造的。早期的可编程控制器称作可编程逻辑控制器(Programmable Logic Controller),简称PLC,它主要用来代替继电器实现逻辑控制。随着技术的发展,这种装置的功能已经大大超过了逻辑控制的范围,因此,今天这种装置称作可编程控制器,简称PC。但是为了避免与个人计算机(Personal Computer)的简称混淆,所以将可编程控制器简称PLC。 1.2 PLC的特点 1可靠性高,抗干扰能力强; 2 通用性高,使用方便; 3程序设计简单,易学,易懂; 4采用先进的模块化结构,系统组合灵活方便; 5系统设计周期短; 6安装简便,调试方便,维护工作量小; 7对生产工艺改变适应性强,可进行柔性生产; 1.3 PLC的应用 目前,PLC在国内外已广泛应用于钢铁、石油、化工、电力、建材、机械制造、汽车、轻纺、交通运输、环保及文化娱乐等各个行业,使用情况大致可归纳为如下几类。

数字逻辑电路红绿灯课程设计实验报告

题目:红绿灯控制器 指导教师:莫琳 设计人员(学号):谭晨曦(1107200144)班级:电信类111班 日期:2013年5月25日

目录一.设计任务书 二.设计框图及整机概述 三.各单元电路的设计方案及原理说明 四.调试过程及结果分析 五.设计、安装及调试中的体会 六.对本次课程设计的意见及建议 七.附录(包括:整机逻辑电路图和元器件清单)

一、设计任务书 基本设计要求:EWB仿真实现,设计一个红绿灯控制器控制器设计应具有以下功能: (1)东西方向绿灯亮,南北方向红灯亮。. (2)东西方向黄灯亮,南北方向红灯亮。 (3)东西方向红灯亮,南北方向绿灯亮。 (4 ) 东西方向红灯亮,南北方向黄灯亮。 要求有时间显示的(顺数、逆数皆可)时间自定(按学号:红灯时间(学号)=绿灯时间+黄灯时间(≥5)。 二.设计框图及整机概述 设计框图: 电源计数器数码显示 脉冲控制红绿灯 红绿灯控制器设计框图

整机概述: 红绿灯控制器由电源模块、脉冲模块、计数模块、控制模块、红绿灯模块以及数码显示模块共六部分组成。电源模块为整机提供电源;脉冲模块提供给计数器作为时钟信号;计数模块为44进制计数器,分别输出到数码显示模块和控制模块作为数码显示信号和控制信号;数码显示模块接收来自计数器模块的信号,表明计数器工作状态;控制模块接收计数器模块输出的控制信号从而控制红绿灯的亮灭;红绿灯模块的亮灭情况见设计任务书。 三、各单元电路的设计方案及原理说明 电源模块:外接,略。 脉冲模块:外接,略。 计数模块:

计数模块内两个计数器(74LS160)CLK外接时钟脉冲信号,A、B、C、D接地,LOAD接高电平。低位计数器(左)的进位信号通过RCO输送至高位计数器(右),使高位计数器仅在有进位时工作。因为我的学号为44,按照任务书要求,再通过将两个计数器的Q c分别接至与非门,以与非门的输出信号作为两个计数器的置零信号,至此,一个四十四进制计数器完成。 控制模块: 控制模块根据以下设计表格,通过四进制计数表示四个时间段内灯的亮灭情况从而控制红绿灯模块,以计数器模块输出的控制信号作为脉冲输入。 控制输出端东西方向南北方向 Q B Q A红黄绿红黄绿 0 0 0 0 1 1 0 0 0 1 0 1 0 1 0 0

基于PLC的智能交通灯控制系统毕业设计文献综述

文献综述 一.绪论 1.交通灯的由来: 交通灯是指由红、黄、绿三种颜色灯组成用来指挥交通的信号灯,最早出现在19世纪初在英国中部的约克城的一个典故中,当时交通灯只有两种颜色红绿,随着各种交通工具的发展和交通指挥的需要,第一盏名副其实的三色灯(红、黄、绿三种标志)于1918年诞生。它是三色圆形四面投影器,被安装在纽约市五号街的一座高塔上,由于它的诞生,使城市交通大为改善。 2.交通灯的发展史: 19世纪初,在英国中部的约克城,红、绿装分别代表女性的不同身份。 其中,着红装的女人表示我已结婚,而着绿装的女人则是未婚者。后来,英国伦敦议会大前经常发生马车轧人的事故,于是人们受到红绿装启发,1868年12月10日,信号灯家族的第一个成员就在伦敦议会大厦的广场上诞生了,由当时英国机械师德?哈设计、制造的灯柱高7米,身上挂着一盏红、绿两色的提灯--煤气交通信号灯,这是城市街道的第一盏信号灯。在灯的脚下,一名手持长杆的警察随心所欲地牵动皮带转换提灯的颜色。后来在信号灯的中心装上煤气灯罩,它的前面有两块红、绿玻璃交替遮挡。不幸的是只面世23天的煤气灯突然爆炸自灭,使一位正在值勤的警察也因此断送了性命。 从此,城市的交通信号灯被取缔了。直到1914年,在美国的克利夫兰市才率先恢复了红绿灯,不过,这时已是“电气信号灯”。稍后又在纽约和芝加哥等城市,相继重新出现了交通信号灯。 随着各种交通工具的发展和交通指挥的需要,第一盏名副其实的三色灯(红、黄、绿三种标志)于1918年诞生。它是三色圆形四面投影器,被安装在纽约市五号街的一座高塔上,由于它的诞生,使城市交通大为改善。 黄色信号灯的发明者是我国的胡汝鼎,他怀着“科学救国”的抱负到美国深造,在大发明家爱迪生为董事长的美国通用电器公司任职员。一天,他站在繁华的十字路口等待绿灯信号,当他看到红灯而正要过去时,一辆转弯的汽车呼地一声擦身而过,吓了他一身冷汗。回到宿舍,他反复琢磨,终于想到在红、绿灯中间再加上一个黄色信号灯,提醒人们注意危险。他的建议立即得到有关方面的肯定。于是红、黄、绿三色信号灯即以一个完整的指挥

交通灯PLC控制实验报告

交通灯的PLC控制实验报告 学院:自动化学院班级:0811103 姓名:张乃心学号:2011213307 实验目的 1.熟悉PLC编程软件的使用和程序的调试方法。 2.加深对PLC循环顺序扫描的工作过程的理解。 3.掌握PLC的硬件接线方法。 4.通过PLC对红绿灯的变时控制,加深对PLC按时间控制功能的理解。 5.熟悉掌握PLC的基本指令以及定时器指令的正确使用方法。 实验设备 1.含可编程序控制器MicroLogix1500系列PLC的DEMO实验箱一个 2.可编程序控制器的编程器一个(装有编程软件的PC电脑)及编程电缆。3.导线若干 实验原理 交通指挥信号灯图

I/O端子分配如下表 输入输出 启动按钮IN/0 东西红灯OUT/0 东西黄灯OUT/1 东西绿灯OUT/2 南北红灯OUT/3 南北黄灯OUT/4 南北绿灯OUT/5 注:PLC的24V DC端接DEMO模块的24V+ ; PLC的COM端接DEMO模块的COM 。 系统硬件连线与控制要求 采用1764-L32LSP型号的MicroLogix 1500可编程控制器,进行I/O端子的连线。它由220V AC供电,输入回路中要串入24V直流电源。1764系列可编程控制器的产品目录号的各位含义如下示。 1764:产品系列的代号 L:基本单元 24:32个I/O点(12个输入点,12个输出点) B:24V直流输入 W:继电器输出 A :100/240V交流供电 下图为可编程控制器控制交通信号灯的I/O端子的连线图。本实验中模拟交通信号灯的指示灯由24V直流电源供电。O/2-O/4为南北交通信号灯,O/5-O/7为东西交通信号灯。 DC COM I/0 V AC VDC V AC VDC O/2 O/3 O/4 O/6 O/5 O/7 红绿 黄红绿 黄 24V DC 24V DC 24V DC MicroLogix1500

交通灯实验报告

学校代码:11460 南京晓庄学院本科生毕业综合设计 交通灯控制系统设计 traffic light control system design 院系:物理与电子工程学院 专业: 电子信息科学与技术 成员:郁艇妹(08409244) 周纬璐(08409247) 交通灯控制系统设计实验 一.设计目的 1. 通过本次课程设计进一步熟悉和掌握单片机的结构及工作原理,巩固和加深“单片 机原理与应用”课程的基本知识,掌握电子设计知识在实际中的简单应用。 2. 综合运用“单片机原理与应用”课程和先修课程的理论及生产实际知识去分析和解决 电子设计问题,进行电子设计的训练。 3. 学习电子设计的一般方法,掌握at89c52芯片以及简单电子设计过程和运行方式, 培养正确的设计思想和分析问题、解决问题的能力,特别是总体设计能力。 4. 通过计算和绘制原理图、布线图和流程图,学会运用标准、规范、手册、图册和查阅 有关技术资料等,培养电子设计的基本技能。 5. 通过完成一个包括电路设计和程序开发的完整过程,了解开发单片机应用系统全过程, 为今后从事的工作打基础。 二.设计要求 1.利用单片机的定时器定时,实现道路的红绿灯交替点亮和熄灭。 2.以at89c52单片机为核心,设计一个十字路口交通灯控制系统。用单片机控制led灯 模拟交通信号灯显示。假定东西、南北方向方向通行(绿灯)时间为25秒,缓冲(黄灯)时 间5秒,停止(红灯)时间35秒。 3.南北方向、东西方向车道除了有红、黄、绿灯指示外,每一种灯亮的时间都用显示器 进行显示(采用计时的方法)。 三.实验原理 1.基本原理 主体电路:交通灯自动控制模块。这部分电路主要由80c51单片机的i/o端口、定时计 数器、外部中断扩展等组成。 本设计先是从普通三色灯的指示开始进行设计,用p1口作为输出。程序的初始化是东西 南北方向的红灯全亮。然后南北方向红灯亮,东西方向绿灯亮,60秒后东西方向黄灯闪亮5 秒后南北方向绿灯亮,东西方向红灯亮。重复执行。倒计时用到定时器t0,用p2口作为led 的显示。二位一体的led重复执行60秒的倒计时。作为突发事件的处理,本设计主要用到外 部中断ex0。用一模拟开关作为中断信号。实际中可以接其它可以产生中断信号的信号源。 2.芯片at89c52 at89c52是一个低电压,高性能cmos 8位单片机,片内含8k bytes的可反复擦写 的flash只读程序存储器和256 bytes的随机存取数据存储器(ram),器件采用atmel 公司的高密度、非易失性存储技术生产,兼容标准mcs-51指令系统,片内置通用8位中央处 理器和flash存储单元,功能强大的at89c52单片机可为您提供许多较复杂系统控制应 用场合。 at89c52有40个引脚,32个外部双向输入/输出(i/o)端口,同时内含2个外中断口, 3个16位可编程定时计数器,2个全双工串行通信口,2个读写口线,at89c52可以按照常规

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