PLC课设交通灯设计 十字路口交通灯的控制.doc

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1、 信息工程课程设计报告书课 程 名 称 PLC课程设计 课程设计总评成绩 学生姓名、学 号 学 生 专 业 班级 指 导 教 师 姓名 课程设计起止日期 2011.12.31-2012.1.6 课程设计任务书学生姓名： 专业班级： 指导教师： 工作单位：信息工程系自动控制教研室 题目： 十字路口交通灯的控制 一初始条件1. 给定交通灯控制的时序逻辑和工作模式；2. 给出用于系统调试用的S7-300PLC、计算机及交通灯模型；3. 给出PLC系统的编程软件。二要求完成的主要任务1. 设计要求 根据课程设计指导书的交通灯控制所要求的时序逻辑，要求用线性化编程和结构化编程两种编程方法来实现该控制逻辑

2、。 在结构化编程方法中，以某一方向的红灯和另一方向的绿灯和黄灯为控制对象编制FC1，OB1中调用FC1。并且东西向和南北向灯只能调用同一个FC1。2. 设计报告撰写要求u 内容要求一般要求包括如下内容： 目录编制课程设计的目录，目录的各级标题按照章节顺序排列，最多列到三级标题即可，如1.1.1。 引言课程设计正文前的简短介绍。包括本课题的设计目的、设计的主要过程及主要的设计内容。 电路设计要求画出PLC的输入/输出接线图。 PLC硬件组态要求列出硬件组态表。 PLC编程元件的地址分配首先对输入/输出点进行地址分配，然后对其他编程元件也进行地址分配，如位存储器M，定时器T，计数器C等。编程中要使

3、用符号地址，所以在OB1中要编辑符号表（包括输入继电器、输出继电器、定时器及位存储器（或叫辅助继电器），在FC1中要编辑变量声明表。 编写控制程序要求： 编写线性化程序； 在结构化编程中分别编制OB1和FC1； 在程序段中添加注释。 程序调试说明对设计中遇到的主要问题及解决方法、调试过程及方法、在调试过程中对对原设计程序做了哪些有意义的改进及调试的结果几方面进行阐述。 结束语对本课程设计进行总结，写出设计中的体会。 主要参考文献写出完成设计任务过程中参考的主要参考文献，注意参考文献的格式。u 格式要求1. 纸张格式：要求统一用A4纸打印，页面设置上空2.5cm，下空2.0cm，左空2.5cm，

4、右空2.0cm）：2. 正文层次：正文内容层次序号为：1、1.1、1.1.1，其中正文标题；一级标题1.（黑体小2号加粗），二级标题1.1（黑体小三号），三极标题1.1.1（黑体小四号）。正文内容格式：宋体五号，1.25倍行距。3. 参考文献格式：参考文献不少于5个，并应按文献号、作者、文献题名、出版地：出版社和出版年等顺序书写。如：1 戴军，袁惠新.膜技术在含油废水处理中的应用.膜科学与技术，2002.4. 图表要求：所有曲线、图表、线路图、流程图、程序框图、示意图等不准徒手画，必须采用计算机辅助绘图。图序及图名置于图的下方；表序及表名置于表的上方；图表一律采用采用阿拉伯数字连续编号。u 装

5、订顺序设计报告按照如下顺序装订：封面任务书目录正文参考文献评分表。三时间安排序号阶段内容时间安排地点1课前辅导12月31日1-2节1-2072组合设计小组，查阅资料，拟定设计方案12月31日自定3硬件设计、地址分配、控制程序设计1月1日1月3日自定4系统调试（注：设计及调试过程中请同学们将自己设计的项目资料保存在U盘中，以便完成设计报告及答辩查验）1月4日1月5日4-4145答辩1月6日4-414指导老师签字： 2011 年12 月27 日系主任签字： 课程设计基本要求课程设计是工科学生十分重要的实践教学环节，通过课程设计，培养学生综合运用先修课程的理论知识和专业技能，解决工程领域某一方面实际

6、问题的能力。课程设计报告是科学论文写作的基础，不仅可以培养和训练学生的逻辑归纳能力、综合分析能力和文字表达能力，也是规范课程设计教学要求、反映课程设计教学水平的重要依据。为了加强课程设计教学管理，提高课程设计教学质量，特拟定如下基本要求。1. 课程设计教学一般可分为设计项目的选题、项目设计方案论证、项目设计结果分析、答辩等4个环节，每个环节都应有一定的考核要求和考核成绩。2. 课程设计项目的选题要符合本课程设计教学大纲的要求，该项目应能突出学生实践能力、设计能力和创新能力的培养；该项目有一定的实用性，且学生通过努力在规定的时间内是可以完成的。课程设计项目名称、目的及技术要求记录于课程设计报告书

7、一、二项中，课程设计项目的选题考核成绩占10%左右。3. 项目设计方案论证主要包括可行性设计方案论证、从可行性方案中确定最佳方案，实施最佳方案的软件程序、硬件电路原理图和PCB图。项目设计方案论证内容记录于课程设计报告书第三项中，项目设计方案论证主要考核设计方案的正确性、可行性和创新性，考核成绩占30%左右。4. 项目设计结果分析主要包括项目设计与制作结果的工艺水平，项目测试性能指标的正确性和完整性，项目测试中出现故障或错误原因的分析和处理方法。项目设计结果分析记录于课程设计报告书第四项中，考核成绩占25%左右。5. 学生在课程设计过程中应认真阅读与本课程设计项目相关的文献，培养自己的阅读兴趣

8、和习惯，借以启发自己的思维，提高综合分和理解能力。文献阅读摘要记录于课程设计报告书第五项中，考核成绩占10%左右。6. 答辩是课程设计中十分重要的环节，由课程设计指导教师向答辩学生提出23个问题，通过答辩可进一步了解学生对课程设计中理论知识和实际技能掌握的程度，以及对问题的理解、分析和判断能力。答辩考核成绩占25%左右。7.学生应在课程设计周内认真参加项目设计的各个环节，按时完成课程设计报告书交给课程设计指导教师评阅。课程设计指导教师应认真指导学生课程设计全过程，认真评阅学生的每一份课程设计报告，给出课程设计综合评阅意见和每一个环节的评分成绩（百分制），最后将百分制评分成绩转换为五级分制（优秀

9、、良好、中等、及格、不及格）总评成绩。8. 课程设计报告书是实践教学水平评估的重要资料，应按课程、班级集成存档交实验室统一管理。一、课程设计项目名称十字路口交通灯的控制二、项目设计目的及技术要求2.1.设计目的2.1.1. 综合应用所学PLC知识设计一个交通灯控制系统；2.1.2. 通过自行编程调试掌握PLC控制系统的设计方法。2.2.程序设计方案要求：2.2.1. 根据课程设计指导书的交通灯控制所要求的时序逻辑，要求用线性化编程和结构化编程两种编程方法来实现该控制逻辑。2.2.2. 在结构化编程方法中，以某一方向的红灯和另一方向的绿灯和黄灯为控制对象编制FC1，OB1中调用FC1。并且东西向

10、和南北向灯只能调用同一个FC1。2.2.3.控制要求：1.白天工作模式：具体控制要求为：当SA选在白天位置时，信号灯按照预先规定的时序循环往复地工作，绿灯闪烁的频率为1HZ，亮500MS灭500MS循环。2.夜晚工作模式：当SA选择夜晚工作模式时，红灯和绿灯停止工作，只有黄灯一直闪烁，闪烁的频率为1HZ（亮500MS灭500MS循环）。三、项目设计方案论证(可行性方案、最佳方案、软件程序、硬件电路原理图和PCB图)3.1.软件设计3.1.1.线性化程序3.1.2结构化编程：3.1.3.FC1程序3.2硬件设计3.2.1.硬件模块3.22.电路连接图 以上的程序设计为最佳方案，结构化程序设计与线

11、性程序设计相比较，结构化设计较简单，一目了然，但线性设计在读程序时较连贯。四、项目设计结果分析（分析试验过程中获得的数据、波形、现象或问题的正确性和必然性，分析产生不正确结果的原因和处理方法）4.1. 调试过程：当按下“START”后，通过“I0.4”来控制电路的工作方式（白天工作方式&黑夜工作方式）。若是白天工作方式则定时器T9开始工作，此时东西红灯常亮30S，同时“SNNORMAL”常开开关接通，南北绿灯常亮25S并开始计时，时间到后，南北绿灯常亮计时器停止工作，然后南北绿灯闪亮计时器开始工作，绿灯闪亮3S后计时器停止工作，接着南北黄灯常亮计时器开始工作，黄灯亮2S后熄灭；紧接着南北红灯常

12、亮30S，同时“EWNORMAL”接通，东西绿灯常亮25S并计时，计时时间到后，东西绿灯常亮计时器停止工作，接下来东西绿灯闪亮计时器开始工作，路灯闪亮3S后计时器停止工作，接着东西黄灯常亮计时器开始工作，黄灯亮2S后熄灭，然后如此循环工作。 当是夜间工作方式则T10开始工作，此时“NIGHT SYSTEM START”常开开关闭合，则东西南北的绿灯以亮500mS灭500mS的工作方式工作，红灯和绿灯熄灭。4.2.调试时遇到的问题：4.2.1.线性程序设计中控制闪亮的地址没定义正确，后经过查阅课本才将“M10.1”改正为“M10.5”,从而使绿灯闪亮的频率正确。4.2.2.在结构化程序设计中，刚

13、开始的南北红灯常亮不灭，其它灯的亮灭情况正常，在FC1程序段1中加了一个“#TY”(另一方向的黄灯常亮定时器常闭开关)后才与设计要求相符合。4.3.程序运行流程图：启动开关东西绿灯亮25S东西绿灯闪亮3S东西黄灯亮2S东西红灯亮30S南北红灯亮30S南北绿灯亮25S南北绿灯闪亮3S南北黄灯亮2S结束4.4.结束感言在这次PLC课程设计中我主要负责组态软件的制作和调试工作。在组态软件的制作中我较好的掌握了MCGS软件的应用。在MCGS软件中最重要的是建立好实时数据库，数据库是实现各种变量的采集、表达、控制的关键元件，数据库控制着整个系统的输入、输出和运行。MCGS软件实现了对现场设备运行信号的采

14、集，运行控制和运行监视。在组态文件的制作过程中，除了系统提供一些元件和背景，还可以自己制作自己需要的元件。在调试系统的制作中，我需要的元件在元件库里没有，在上网搜索了资料后，知道元件可以自己通过系统提供的工具自己制作。于是我通过工具箱，自己画出了所需元件的形状，然后自己设定看颜色，再通过属性设置了元件的动作值，填充颜色和动作表达式。通过运行达到了预计的要求。组态软件的运行调试，实际上就是数据库的设定，只要设定好输入、输出的变量和运行的条件，（运行条件的编辑和VBasic语言很相似）就可以实现预定的动作。通过这次PLC课程设计，我掌握了通过PLC实现现场信息采集、控制。掌握了系统设计、梯形图设计

15、、组态设计和现场调试一整套PLC设计过程。本次课程设计设计，让我很好的锻炼了理论联系实际，与具体项目、课题相结合开发、设计产品的能力。既让我们懂得了怎样把理论应用于实际，又让我懂得了在实践中遇到的问题怎样用理论去解决。五、参考文摘（相关文摘不少于5篇，记录每篇文献的作者姓名.文献名称.文献发行城市：文献出版社，出版年；文献内容摘要, 每篇不少于100字）5.1.胡健 西门子S7300PLC应用教程 机械工业出版社 2007、2（2010、重印）5.2. 廖常初 S7-300/400 PLC应用技术(第2版)(附盘) 平装 机械工业出版社 2008、65.3. 王永华 现代电气控制及PLC应用技术(第2版) 平装 北京航空航天大学出版社 (2008-02出版)5.4. 王阿根 PLC控制程序精编108例 平装 电子工业出版社 (2009-12出版)5.5. 陈忠平、周少华、 侯玉宝 PLC自学手册 平装 人民邮电出版社 (2009-06出版)课程设计评分表评 分 项 目评分成绩1选题合理、目的明确（10分）2设计方案正确，具有可行性、创新性（30分）3项目工艺水平及测试性能达到技术要求（25分）4参考文摘不少于5篇（10分）5答辩（25分）总 分（100分）答辩记录：指导教师综合评语：指导教师（签名） 日 期： 年 月 日