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1、 PLC 课程设计报告课程设计报告课程设计题目：课程设计题目： 单交叉口交通灯控制系统单交叉口交通灯控制系统 学学 院：院： 电气工程学院电气工程学院 专专 业：业： 自自 动动 化化 姓姓 名：名：许许 正正 友友 学学 号：号： 1008040382 年年 级：级： 2010 级级 指导教师：指导教师： 徐徐 凌凌 桦桦 2013 年年 07 月月 01 日日目目 录录绪论.3第一部分：课程设计简介.3一.设计目的.3二.交通灯现场图.4三.设计要求.4四.控制要求.4第二部分：PLC 编程的具体设计.5 一.设计方案分析.5二.PLC 硬件选型及依据.7三.建立符号表.7四.建立变量表.
2、10五.控制系统核心梯形图.11六.梯形图设计分析.15七.东向电器接线图与 PLC SM 模块接线图.16第三部分：总结与参考文献.17一.总结.17二. 参考文献.18附录：PLC 编程全套梯形图.19单交叉口交通灯控制系统单交叉口交通灯控制系统绪 论随着时代的变迁社会的进步，经济突飞猛进的发展。如今，有钱的人越来 越多，城市规模也不断的壮大，越来越多的人住进了城市买起了自己的小车， 这给城市的交通堵塞带来了严重的问题。在繁华车多的路段，车辆畅通无阻成 为了人们心中一直梦寐以求的事情，人、车、路三者的协调成为了人们关注的 焦点。要实现人、车、路三者的很好配合，这就依赖于生活中常见的交通灯。
3、 交通灯通常由红、绿、黄三种颜色组成，用于指挥交通的通行与停止。绿 灯时允许车辆通行，红灯时禁止车辆通行，黄灯时超过停止线的车辆可继续通 行，没超过停止线的车辆禁止通行。 有了交通灯的疏导，交通拥堵的现象得到了很大的改善。随着科学技术的 发展，交通实现智能化控制成为了人们期盼的交通控制，但建设成本等因素也 制约着交通灯控制系统的发展。在竞争十足的社会，PLC 与其他控制系统相比， 以可靠性高、灵活性好、抗干扰能力强、功能完善、维护方便、经济适用等特 点取得了立足之地。第一部分：课程设计简介第一部分：课程设计简介一、设计目的一、设计目的用 S7-300 构成单交叉口交通灯控制系统。二、交通灯现场
4、图二、交通灯现场图三、设计要求三、设计要求 1、把可编程序控制器拨向 RUN 后，系统初始化，并自行启动运行； 2、东西向为主干道控制权优于南北向通道； 3、绿灯进入红灯前，需经过 3 秒闪烁黄灯； 4、用 WINCC 实现界面显示。 四、控制要求四、控制要求 交叉路口能实现，南北向同时控制，东西向轮流控制，其中东西向控制时 还需加入对“直行右转”和“左转”的独立控制 ，当南北向控制过程中，东向 或西向（选择一向即可，示例按东向计数线圈说明）计数线圈中，计数有 6 辆 车辆排队，南北向绿灯马上停止延时，经过黄灯闪烁 3 秒后换到红灯交出控制 权，WINCC 界面显示。 即：东向直行右转+左转-
5、东向直行右转+西向直行右转-西向直行右转+ 左转-南北向（若出现东向或西向排队车辆超过六辆，提前让出控制权） 循 环。第二部分第二部分:PLC:PLC 编程的具体设计编程的具体设计一、设计方案分析一、设计方案分析 根据要求，设计思路为：首先，东向直行右转、左转为绿灯，西向直行右 转、左转、南北向为红灯；5 秒后，东向左转黄灯闪烁 3 秒，东向直行右转维 持绿灯，西向直行右转、左转、南北向为红灯；3 秒后，东向直行右转任然为 绿灯，西向直行右转变为绿灯，东向左转、西向左转、南北向为红灯；同样 5 秒后，东向直行右转黄灯闪烁 3 秒，西向直行右转维持绿灯，东向左转、西向 左转、南北向为红灯；3 秒
6、后，西向直行右转任然为绿灯，西向左转变为绿灯， 东向直行右转、东向左转、南北向为红灯；5 秒后，西向直行右转、左转黄灯 同时闪烁 3 秒，东向直行右转、东向左转、南北向为红灯；3 秒后南北向变为 绿灯，东向直行右转、左转、西向直行右转、左转为红灯；5 秒后，南北向黄 灯闪烁 3 秒，东向直行右转、左转、西向直行右转、左转为红灯；3 秒后，东 向直行右转、左转变成绿灯，西向直行右转、左转、南北向为红灯。这样接着 循环运行。 在南北变为绿灯，东向直行右转、东向左转、西向直行右转、西向左转为 红灯时，同时对东向的车辆数进行检测，如果东向的车辆数超过六辆，南北向 绿灯马上切换为黄灯闪烁 3 秒变为红灯
7、交出控制权，同时东向直行右转、左转 变为绿灯，西向直行右转、左转为红灯。这样接着循环运行。 根据设计方案，可列出如下运行的时间表及总运行时间方块图：东东 西西 南北南北直直 右右 左左 直直 右右 左左 直右左直右左 绿灯绿灯 Q4.2（5S)绿灯绿灯 Q4.5 (5S)红灯红灯 Q5.0（5S）红灯红灯 Q5.3 （5S)红灯红灯 Q6.0 (5S) 绿灯绿灯 Q4.2 (3S)黄灯黄灯 Q4.4 (3S)红灯红灯 Q5.0 （3S)红灯红灯 Q5.3 （3S）红灯红灯 Q6.0 （3S）绿灯绿灯 Q4.2（5S）红灯红灯 Q4.3 （5S）绿灯绿灯 Q5.2 (5S）红灯红灯 Q5.3 （
8、5S）红灯红灯 Q6.0 （5S）黄灯黄灯 Q4.1（3S）红灯红灯 Q4.3 （3S）绿灯绿灯 Q5.2（3S）红灯红灯 Q5.3 （3S）红灯红灯 Q6.0 （3S）红灯红灯 Q4.0（5S）红灯红灯 Q4.3 （5S）绿灯绿灯 Q5.2（5S）绿灯绿灯 Q5.5 （5S）红灯红灯 Q6.0 （5S）红灯红灯 Q4.0（3S）红灯红灯 Q4.3 （3S）黄灯黄灯 Q5.1（3S）黄灯黄灯 Q5.4 （3S）红灯红灯 Q6.0 （3S）二、二、PLCPLC 硬件选型及依据硬件选型及依据红灯红灯 Q4.0（5S）红灯红灯 Q4.3 （5S）红灯红灯 Q5.0（5S）红灯红灯 Q5.3 （5S）
9、绿灯绿灯 Q6.2 （5S）红灯红灯 Q4.0（3S）红灯红灯 Q4.3 （3S）红灯红灯 Q5.0（3S）红灯红灯 Q4.3 （3S）黄灯黄灯 Q6.1 （3S）由于交通灯控制系统属于比较小型的控制系统，在硬件组态时本人选用紧凑 型的 312C CUP，与其他 CPU 相比，312C CPU 价格相对便宜且实用。三、建立符号表三、建立符号表根据要求建立的符号表如下：四、建立变量表四、建立变量表根据要求建立的变量表如下：五、控制系统核心梯形图五、控制系统核心梯形图六、梯形图设计分析六、梯形图设计分析1、当将 STOP 转向 RUN 时，脉冲定时器 T0 得电输出 2 秒脉冲，位存储器 M0.0
10、得电 2 秒，同时 Q4.2 、Q4.5、 Q5.0、 Q5.3、 Q6.0 线圈得电，分别得电 13秒、5 秒、8 秒、16 秒、24 秒，即“东向直行右转” “东向左转”为绿灯，其他方向为红灯。T1、T6、T11、T17、T23 也同时得电进行定时。2、5 秒后，T6 定时时间到动作，Q4.5 线圈断电，东向左转绿灯灭，同时 Q4.4线圈得电，东向左转黄灯亮，T7 得电定时 1 秒；1 秒后，T7 定时时间到动作，Q4.5 线圈失电，东向左转黄灯灭，T8、T9 得电定时；在过 1 秒，T8 定时时间到动作，Q4.4 线圈再次得电，东向左转黄灯亮，在过 1 秒，T9 定时时间到动作，Q4.4
11、 线圈再次失电，东向左转黄灯灭完成 3 秒的黄灯闪烁。同时 Q5.2 线圈得电，西直右绿灯亮。此时东直右为绿灯，其它方向为红灯。3、上电运行 13 秒后，T1 定时时间到动作，Q4.2 线圈失电，东向直行右转绿灯灭，同时 Q4.1 线圈得电，东向直行右转黄灯亮，T2 得电定时。之后的黄灯闪烁控制同东左类似。当黄灯闪烁 3 秒后，T4 动作，Q4.0 线圈得电，东向直行右转红灯亮，同时 T17 动作，Q5.3 线圈失电，西向左转红灯灭，Q5.5 线圈得电，西左转绿灯亮。此时其它向为红灯。4、在过 5 秒，T12、T18 动作，Q5.2、Q5.5 线圈失电，西向直行右转和西左转绿灯灭，Q5.1、Q5.4 线圈得电，西向直行右转和左转黄灯亮，T13、T19 得电定时，进入黄灯 3 秒闪烁，此时其它方向为红灯。3 秒后 T15、T21 动作，Q5.1、Q5.4 线圈失电，西向直行右转和左转黄灯灭，Q5.0、5.3 线圈得电，西向直行右转和左转红灯亮；同时 T23 定时时间到动作，Q6.0 线圈失电，南北向红灯灭，Q6.2 线圈得电，南北向绿灯亮，此时东向直行右转和左转为红
