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1、 网络教育学院可编程控制器大作业 题 目： 学习中心： 层 次： 专 业： 年 级： 年 春/秋 季 学 号： 学生姓名： 大工18秋可编程控制器大作业具体要求：题目一：三相异步电动机正反转控制设计要求：（1）首先对可编程序控制器（PLC）的产生与发展、主要性能指标、分类、特点、功能与应用领域等进行简要介绍；（2）选用西门子S7200 系列PLC，设计出能对三相异步电动机进行正反转控制的主电路和继电器控制电路图；（3）对输入输出继电器及其它编程元件的地址进行分配，画出I/O口接线图，列出PLC控制程序（梯形图进行截图，语句表可直接拷贝）并对程序作出解释；（4）总结：需要说明的问题以及设计的心得
2、体会。题目二：三相异步电动机的Y-起动PLC控制设计要求：（1）首先对可编程序控制器（PLC）的产生与发展、主要性能指标、分类、特点、功能与应用领域等进行简要介绍；（2）选用西门子S7200 系列PLC，设计出能对三相异步电动机机进行Y-起动的主电路和继电器控制电路图；（3）对输入输出继电器及其它编程元件的地址进行分配，画出I/O口接线图，列出PLC控制程序（梯形图进行截图，语句表可直接拷贝）并对程序作出解释；（4）总结：需要说明的问题以及设计的心得体会。题目三：运料小车三位控制系统设计运料小车控制示意图如下图所示，小车在初始状态时停在中间，限位开关I0.0为ON，按下起动按钮I0.3，小车开
3、始右行，并按图所示的顺序运动，最后返回并停在初始位置。设计要求：（1）首先对可编程序控制器（PLC）的产生与发展、主要性能指标、分类、特点、功能与应用领域等进行简要介绍；（2）设计选用西门子S7200 系列PLC，画出控制系统的顺序功能图，列出PLC控制程序（梯形图进行截图，语句表可直接拷贝）并对程序作出解释；（3）总结：需要说明的问题以及设计的心得体会。题目四：三层电梯的PLC控制系统设计设计要求：（1）首先对可编程序控制器（PLC）的产生与发展、主要性能指标、分类、特点、功能与应用领域等进行简要介绍；（2）设计选用西门子S7200 系列PLC，控制要求：电梯内设置楼层呼叫按钮，到达楼层数指
4、示；电梯外设置上行与下行呼叫按钮，运行方向指示与到达楼层数指示；没有呼叫信号时，电梯可停留在任一层。附加可选功能：增加变频器实现电动机的速度控制。保护要求：系统需设短路保护、过载保护、失压和欠压保护、电机超速保护。（3）对输入输出继电器及其它编程元件的地址进行分配，画出I/O接线图及三层电梯主电路，列出PLC控制程序（梯形图进行截图，语句表可直接拷贝）并对程序作出解释；（4）总结：需要说明的问题以及设计的心得体会。题目五：十字路口交通灯控制设计起动后，南北红灯亮并维持30s。在南北红灯亮的同时，东西绿灯也亮，东西绿灯亮25s后闪亮，3s后熄灭，东西黄灯亮，黄灯亮2s后，东西红灯亮，与此同时，南
5、北红灯灭，南北绿灯亮。南北绿灯亮25s后闪亮，3s后熄灭，南北黄灯亮，黄灯亮2s后，南北红灯亮，东西红灯灭，东西绿灯亮。依次循环。十字路口交通灯控制示意图及时序图如下图所示。 设计要求：（1）首先对可编程序控制器（PLC）的产生与发展、主要性能指标、分类、特点、功能与应用领域等进行简要介绍；（2）设计选用西门子S7200 系列PLC，对其I/O口进行分配，列出PLC控制程序（梯形图进行截图，语句表可直接拷贝）并对程序作出解释；（3）总结：需要说明的问题以及设计的心得体会。 网络教育学院可编程控制器大作业 题 目： 十字路口交通灯控制设计 学习中心： 层 次： 专 业： 年 级： 年 季 学 号
6、： 学生姓名： 十字路口交通灯控制设计一、PLC控制技术概论PLC是一种专为在工业环境应用而设计的数字运算电子系统，它将计算机技术、自动控制技术和通讯技术融为一体，成为实现单机，车间，工厂自动化的核心设备，具有可靠性高，抗干扰能力强，组合灵活，编程简单，维修方便等优点。随着技术的进步，其控制功能由简单的逻辑控制，顺序控制发展为复杂的连续控制和过程控制成为自动化领域的三大技术支柱（PLC，机器人，CADCAM）之一。展望未来，PLC会有更大的发展。从技术上看，计算机技术的新成果会更多地应用于可编程控制器的设计和制造上，会有运算速度更快，存储容量更大，智能更强的品种出现；从产品规模上看，会进一步向
7、超小型及超大型方向发展；从产品的配套性上看，产品的品种会更丰富、规格更齐全，完美的人机界面，完备的通信设备会更好地适应各种工业控制场合的需求；从市场上看，各国各自生产多品种产品的情况会随着国际竞争的加剧而打破，会出现少数几个品牌垄断国际市场的局面，会出现国际通用的编程语言；从网络的发展情况来看，可编程控制器和其它工业控制计算机组网构成大型的控制系统是可编程控制器技术的发展方向。目前的计算机集散控制系统DCS（DistributedControlSystem）中已有大量的可编程控制器应用。伴随着计算机网络的发展，可编程控制器作为自动化控制网络和国际通用网络的重要组成部分，将在工业及工业以外的众多
8、领域发挥越来越大的作用。二、PLC的应用领域PLC是以自动控制技术，微计算机技术，和通信技术为基础发展起来的新一代工业控制装置，随着微处理器技术的发展，PLC得到了迅速的发展，也在社会各领域的生产中得到了越来越多的应用。目前，PLC的应用领域包括：通用和专用机械，机床与工具，汽车制造，立体仓库，过程控制，控制与装置仪表，控制设备制造，环保及文化娱乐等各个行业，并且还在向其它领域延伸。PLC的应用机械控制占87%，过程控制占58%，运动控制占40%，批量控制占26%，自诊断占18%，使用情况及分类如下。1、开关逻辑量控制这是PLC最基本最广泛的应用领域，它取代传统的继电器电路，实现逻辑控制，顺序
9、控制，既可用于单台设备的控制，也可用于多机群控及自动化流水线。2、工业过程控制在工业生产中，存在一些连续变化的量。PLC采用相应的AD和DA转换模块及各种各样的控制算法程序来处理模拟量，完成闭环控制。PID调节是一般闭环控制系统中用得较多的一种调节方法。过程控制在冶金，化工，热处理，锅炉控制等场合有广泛的应用。3、运动控制PLC可以用于圆周运动或直线运动的控制。从控制机构配置来说，早期直接用于开关量IO模块连接位置传感器和执行机构，现在一般使用专用的运动控制模块。如可驱动步进电机或伺服电机的单轴或多轴位置控制模块。世界上各主要PLC厂家的产品几乎都有运动控制功能，广泛用于各种机械，机床，机器人
10、，电梯等场合。三、对其I/O口进行分配本系统需接入到PLC输入端的有：2个控制按钮，1个转换开关中的3个档位，8个车辆检测器信号，共13个；需由PLC输出控制的有:东西方向红、黄、绿信号灯(共占用3个输出端)，南北方向红、黄、绿信号灯(共占用3个输出端)，东、西、南、北四个方向的交通信号倒计时器(共占用12个输出端)，一共18个。根据上述输入、输出的统计，再综合考虑系统以后的扩展、三菱PLC的主机、扩展单元、扩展模块的系列与型号，交通信号灯的工况以及系统的成本，决定选用FX2N-48MT(24点输入、24点输出)型号的PLC。PLC的I/O分配如下表所示。四、梯形图程序设计当起动开关接通时，信
11、号灯系统开始工作，先南北红灯亮，东西绿灯亮，南北红灯亮维持8s，在南北红灯亮的同时东西绿灯也亮，并维持4s，东西绿灯闪烁2s，绿灯闪亮2次后熄灭，东西黄灯亮，并维持2s，2s延时到，东西黄灯熄，东西红灯亮，同时南北红灯熄，南北绿灯亮。东西红灯亮维持8s，南北绿灯亮维持4s，4s延时到，南北绿灯闪亮2次后熄灭，南北黄灯亮，并维持2s。2s延时到，南北黄灯熄，南北红灯亮，同时东西红灯熄，东西绿灯亮，开始第二周期的动作，以后周而复始地循环。南北和东西方向各有两个数码显示管，用于显示对应的时间。程序梯形图如下图：在通电之前要耐心细致地作一系列的常规检查（包括接线检查、保险检查、接地电阻检查、绝缘检查等
12、），避免损坏PLC模块。系统调试可按离线调试与在线调试两阶段进行。其中离线调试主要是对程序的编制工作进行检查和调试，这样能对用户编制程序进行自动诊断处理，用户也可通过各种逻辑关系判断编制程序的正误。而在线调试是一个综合调试过程，包括程序本身、外围线路、外围设备以及所控设备等的调试。在线调试过程中，系统在监控状态下运行，可随时发现问题、随时解决问题，从而使系统逐步完善。因此，一般系统所存在的问题基本上可在此过程中得到解决。五、总结本系统能根据车辆检测器输入至PLC的信息，自动调整十字路口红绿灯的时长，对疏导交通流量、提高道路通行能力会有明显的效果。与其他交通灯智能控制系统相比，本系统的优点为:(1)智能控制方案更简单，易于编程；(2)具有交通信号倒计时功能；(3)硬件电路设计更合理，特别是倒计时电路的设计，既满足了LED数码管工作的要求，又最大限度地节约了PLC的输出点，有利于降低系统成本。参考文献：1 黄继昌等.传感器工作原理及应用实例. 北京:人民邮电出版社,1998.2 张万忠等.电器与PLC控制技术.北京:化学工业出版社,2007.3 洪清辉等.基于PLC的交通智能控制.漳州师范学院报,2005(3):66-70.4 周名帧等.基于PLC控制的交通信号灯系统设计.广东交通职业技术学院学报,2005,4(2):61-63.
