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1、设计任务书设计题目；基于 PLC 的交通灯控制设计要求：按下启动开关后，东西方向绿灯亮 4S 后再闪烁 2S 熄灭，黄灯接着点亮 2S 后熄灭，红灯再亮 8S循环，相对应的同时间内，南北方向红灯亮 8S，接着绿灯亮4S 后闪烁 2S 后熄灭，黄灯亮 2S 熄灭，红灯再亮循环。当按下停止按钮，所有的灯熄灭。设计进度要求：第一周：确定题目,查阅相关资料第二周：根据设计要求分析基于 PLC 交通灯的程序设计第三周：根据基于 PLC 交通灯的设计的工作原理画出流程图并编译成 PLC 梯形图第四周：收集基于 PLC 交通灯设计的资料，对硬件进行设计第五周：对软件进行设计第六周：进行上机调试,找出问题,进
2、行修改,并改进设计第七、八周：撰写论文,毕业答辩I指导教师（签名）： II摘 要交通信号灯的出现，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。因此，本人选择制作十字路口交通灯。传统的交通灯使用的是继电器控制，其缺点十分明显，线路复杂，维护繁琐，而且稳定性差易受外界影响，而选用可编程控制器（PLC）就可以提高效率和稳定性，且操作简单，易维护。本设计中，由于我的这次设计使用的输入为两个，输出为六个，输入和输出相对较少，经过比较，我设计的交通灯可选用 CPU222 的 PLC 主机，其输入和输出可满足本设计的使用要求，而且从经济角度考虑也是适合的。本次设计的利用定
3、时器分时段定时，设定了六个定时网络，定时为 4s、2s、2s、4s、2s、2s，每个定时器所在的网络中，都含有下个网络中间继电器，当下个网络导通后，其串在之前网络中的常闭开关断开，上一个网络断开，程序如此循环。六个定时网络的中间继电器的通短状况，控制着了灯的亮灭。 。我相信本设计一定能够满足当前的交通需求。关键词：交通灯，PLC，定时器III目 录摘 要 .II1 PLC 概述 .11.1 PLC 的定义 .11.2 PLC 的基本组成 .11.3 PLC 工作原理 .61.4 PLC 的编程语言 .61.5 PLC 的分类及性能指标 .71.6 PLC 的特点 .91.7 PLC 定时器指令
4、的介绍 .92 S7-200 编程软件 STEP 7 - Micro/WIN3.2.112.1 如何控制程序作业 .112.2 STEP7 程序的使用 .112.3 Step 7 MicroWin V3.2 文件的新建 .122.4 PLC 程序的下载 .133 程序的设计 .153.1 交通灯时序图 .153.2 I/O 分配表与外部接线图 .153.3 PLC 主机的选择 .163.4 本设计流程图 .183.5 程序梯形图 .183.6 程序的调试和检测中遇到的问题 .21致 谢 .22参考文献 .2301 PLC概述1.1 PLC 的定义PLC 是一种专门为在工业环境下应用而设计的数字
5、运算操作的电子装置。它采用可以编制程序的存储器，用来在其内部存储执行逻辑运算、顺序运算、计时、计数和算术运算等操作的指令，并能通过数字式或模拟式的输入和输出，控制各种类型的机械或生产过程。PLC 及其有关的外围设备都应该按易于与工业控制系统形成一个整体，易于扩展其功能的原则而设计。1.2 PLC 的基本组成PLC 的硬件系统：主机、I/O 扩展模块及各种外部设备组成；PLC 的软件系统：系统程序和用户程序（如图 1.1）图 1.1 PLC 结构示意图11、中央处理单元(CPU)中央处理单元(CPU)是 PLC 的控制中枢，它按照 PLC 系统程序赋予的功能接收并存储从编程器键入的用户程序和数据
6、、检查电源、存储器 I/O 以及警戒定时器的状态；并能诊断用户程序中的语法错误。当 PLC 投入运行时，首先它以扫描的方式接收现场各输入装置的状态和数据，并分别存入 I/O 映象区，然后从用户程序存储器中逐条读取用户程序，经过命令解释后，按指令的规定执行逻辑或算数运算的结果送入 I/O 映象区或数据寄存器内，等所有的用户程序执行完毕之后，最后将 I/O 映象区的各输出状态或输出寄存器内的数据传送到相应的输出装置，如此循环运行直到停止运行。为了进一步提高 PLC 的可靠性近年来对大型 PLC 还采用双 CPU 构成冗余系统或采用三 CPU 的表决式系统，这样即使某个 CPU 出现故障整个系统仍能
7、正常运行。CPU 是 PLC 的核心，起神经中枢的作用，每套 PLC 至少有一个 CPU，它按 PLC 的系统程序赋予的功能接收并存贮用户程序和数据，用扫描的方式采集由现场输入装置送来的状态或数据，并存入规定的寄存器中，同时，诊断电源和 PLC 内部电路的工作状态和编程过程中的语法错误等。进入运行后，从用户程序存贮器中逐条读取指令，经分析后再按指令规定的任务产生相应的控制信号，去指挥有关的控制电路。CPU 主要由运算器、控制器、寄存器及实现它们之间联系的数据、控制及状态总线构成，CPU 单元还包括外围芯片、总线接口及有关电路。内存主要用于存储程序及数据，是 PLC 不可缺少的组成单元。 在使用
8、者看来，不必要详细分析 CPU 的内部电路，但对各部分的工作机制还是应有足够的理解。CPU 的控制器控制 CPU 工作，由它读取指令、解释指令及执行指令。但工作节奏由震荡信号控制。运算器用于进行数字或逻辑运算，在控制器指挥下工作。寄存器参与运算，并存储运算的中间结果，它也是在控制器指挥下工作。 CPU 速度和内存容量是 PLC 的重要参数，它们决定着 PLC 的工作速度，IO 数量及软件容量等，因此限制着控制规模。存储器存放系统软件的存储器称为系统程序存储器；存放应用软件的存储器称为用户程序存储器。2PLC 常用的存储器类型为：（1） RAM (Random Assess Memory)，这是一种读/写存储器(随机存储器) ，其存取速度最快，由锂电池支持。（2） EPROM (Erasable Programmable Read Only Memory)，这是一种可擦除的只读存储器，在断电情况下存储器内的所有内容保持不变(在紫外线连续照射下可擦除存储器内容)。（3） EEPROM(Electrical Erasable Programmable Read Only Memory)，这是一种电可擦除的只读存储器，使用编程器就能很容易地对其所存储的内容进行修改。
