课程设计---十字路口的交通信号灯控制.docxVIP

《电气控制及PLC》综合设计报告设计题目: 十字路口的交通信号灯控制专业：电气工程及其自动化班级：电气0801 姓名：学号：指导教师：二0一一年6 月30 日关于设计内容介绍1.1课程设计目的本次课程设计的主要目的是通过对十字路口的交通信号灯的电气控制的设计实践，了解一般电气控制系统设计过程、设计要求、应该完成的工作内容和具体设计方法，通过设计也有助于复习、巩固以往所学的知识，达到灵活应用的目的。1.2课程设计要求1) 在接受设计任务后，应根据设计要求和应完成的设计内容进度计划，确定各阶段应完成的工作量，妥善安排时间。2) 在方案确定过程中应主动提出问题，以取得指导教师的帮助，同时要广泛讨论，依据充分。在具体设计过程中要多思考，尤其是主要参数，要经过计算论证。3) 所有电气图样的绘制必须符合国家有关规定的标准，包括线条、图型符号、项目代号、回路标号、技术要求、标题栏、元器件明细表以及图样的折叠和装订。4) 说明书要求文字通顺、简练，字迹端正、整洁。5) 应在规定的时间内完成所有的设计任务。6) 如果条件允许，应对自己的设计线路进行试验论证考虑进一步改进的可能性。1.3课程设计任务1) 根据控制要求，进行电气控制系统硬件电路设计，包括PLC 硬件配置电路。2) 根据控制要求，编制交通信号灯PLC 控制程序，有条件可以利用交通灯模型或模拟开关板调试程序，模拟运行。3) 编写设计说明书，内容包括：①设计过程和有关说明。②基于PLC 的十字路口交通灯电气控制电路图。③PLC 控制程序（梯形图和指令表）。④电器元器件的选择和有关计算。⑤电气设备明细表。⑥参考资料、参考书及参考手册。⑦其他需要说明的问题，例如操作说明书、程序的调试过程、遇到的问题及解决方法、对课程设计的认识和建议等。设计思路及具体内容2.1交通灯的控制要求采用PLC 构成十字路口带倒计时显示的南北向和东西向交通信号灯的电气控制。系统上电后，交通指挥信号控制系统由由一个3 位转换开关SA1 控制，控制如下：（1）SA1 手柄指向左45o时，接点SA1-1 接通，交通指挥系统开始按常规正常控制功能工作，按照如图 ② 所示工作时序周而复始，循环往复工作（2）SA1手柄指向中间0o时，接点SA1-2 接通，交通指挥系统南北向绿灯常亮，东西向红灯常亮。（3）SA1 手柄指向右45o时，接点SA1-3 接通，交通指挥系统东西向绿灯常亮，南北向红灯常亮。2.2交通信号灯设置示意图图 ① 交通信号灯示意图在PLC交通信号示意图中主干道东西南北每面都有三个控制灯，分别为： 红灯——禁止通行灯；② 黄灯——准备禁止通行灯；③ 绿灯——直通灯2.3交通信号灯时序图交通指挥信号灯控制系统工作时，对指挥灯的控制要求按一定的时序进行，如下图所示，其中交通灯流程如下：（1）南北红灯亮并保持30秒，同时东西绿灯亮，但保持25秒，到25秒时东西绿灯闪亮3次（每周期1秒，即亮0.5秒，灭0.5秒）后熄灭；继而东西黄灯亮，并保持2秒，到2秒后，东西黄灯熄灭，东西红灯亮，同时南北红灯熄灭和南北绿灯亮。（2）东西红灯亮并保持30秒。同时南北绿灯亮，但保持25秒，到25秒时南北绿灯闪亮3次（每周期1秒，即亮0.5秒，灭0.5秒）后熄灭；继而南北黄灯亮，并保持2秒，到2秒后，南北黄灯熄灭，南北红灯亮，同时东西红灯熄灭和东西绿灯亮，循环执行。图②交通信号灯时序图2.4设计控制程序流程图以上交通信号时序图的流程可用下图 ③ 表示，此流程图表示的是交通灯正常工作时的流程图。图③ 交通灯正常工作时的流程图此交通信号控制程序分为正常工作情况和特殊工作情况，其中特殊工作情况又分为两种特殊情况：（1）SA1 手柄指向左45o时，接点SA1-1 接通，交通指挥系统开始按常规正常控制功能工作，按照如图 ② 所示工作时序周而复始，循环往复工作（2）SA1手柄指向中间0o时，接点SA1-2 接通，交通指挥系统南北向绿灯常亮，东西向红灯常亮。（3）SA1 手柄指向右45o时，接点SA1-3 接通，交通指挥系统东西向绿灯常亮，南北向红灯常亮。此三种工作方式以下面流程图④ 的形式表示出来。图④ 三位转换开关SA1的控制流程图第三章：程序设计具体过程3.1 I/O分配表根据对交通信号灯系统控制要求的分析，输入有启动、停止、特殊情况一、特殊情况二这四个开关信号，输出有东西方向、南北方向两组指示信号，为了节省输出点数，每个方向的两组指示灯中相同颜色的指示灯采用并联输出方式（由于每个方向的两组指示灯中相同颜色的指示灯同时工作）。由此可知，该系统的所有输入点数位4，输出点数为6，全部是开关量，I/O分配情况如下表所示。编程元件I/O端口地址端口名称功能输入I0.0SB1交通灯正常工作控制开关I0.1SB2南北向交通灯常绿控制开关I0.2SB3东西