PLC交通灯课程设计说明书-基于松下FP-C40型可编程控制器实现交通灯控制.docx

华北水利水电学院PLC原理及应用课程设计说明书2012——2013学年第 1 学期姓名：XXX 学号：XXXXXXXXXX专业班级：XXXXXXXXX指导教师：XXX 院、系：机械学院课程设计任务书课程设计名称PLC原理及应用课程设计专业班级（学生人数）机自056－63（74人）指导教师本学期承担相应课程教学任务情况课程设计目的及任务设计目的：学会设计有一定难度的PLC控制系统设计任务：设计交通信号控制系统课程设计要求1、研究现代都市交通对交通信号控制需求、提出交通信号控制系统需求目标；2、根据交通信号控制系统需求目标、提出交通信号PLC控制系统方案；3、设计PLC控制系统硬件电路；4、设计PLC控制系统软件；5、调试PLC控制系统6、写出课程设计报告课程设计目标独立完成系统需求分析、PLC选型、硬件设计、程序设计、调试、写出设计、试验报告。参考文献及资料1、吴建强、姜三勇编著《可编程控制器原理及其应用》，哈尔滨工业大学出版社,1998年9月。2、常斗南主编，《可编程控制器原理应用实验》，机械工业出版社，1998年7月。3、中国期刊网4、其他工控资料一、前言PLC技术学习即将结束，课程设计是其中最后一个环节，是对以前所学的知识及所掌握的技能的综合运用和检验。随着社会经济的发展，城市交通问题越来越引起人们的关注。人，车，路三者关系的协调，已成为交通管理部门需要解决的重要问题之一。城市交通控制系统是用于城市交通数据监测，交通信号灯控制与交通疏导的计算机综合管理系统，它是现代城市交通监控指挥中最重要的组成部分。二、PLC简介2.1、PLC简介可编程控制器简称——PLC是以微处理器为基础，综合了计算机技术、自动控制技术和通讯技术发展而来的一种新型工业控制装置。它具有结构简单、编程方便、可靠性高等优点，已广泛用于工业过程和位置的自动控制中。据统计，可编程控制器是工业自动化装置中应用最多的一种设备。专家认为，可编程控制器将成为今后工业控制的主要手段和重要的基础设备之一，PLC、机器人、CAD/CAM将成为工业生产的三大支柱。可编程控制器（PLC）是用来取代控制系统中的继电器的一种设备，它通过检测输入端口，并根据输入端口的状态，按照程序控制输出口，可编程控制器的程序一般要使用一定的软件编写，使用人员通过输入预先编写的程序，使可编程控制器按预定的控制方案执行控制任务。目前大多数城市采用的交通信号灯指挥控制系统，采用电子线路加继电器构成，也有少数采用单片机构成。对信号灯的要求也越来越高，采用电子线路加继电器的控制方式，则需要加入大量的中间继电器，时间继电器，计数器等器件。而且交通控制智能化需要按实际情况而改变参数，如使用继电器控制，则很难实现。如使用单片机控制，则需要引入大量I/O接口电路、硬件设计，而且这两种控制方式的抗干扰能力十分有限。采用可编程控制器对交通信号灯进行管理，技能满足控制要求，又具有高的抗干扰和稳定性。三、PLC的选型原则3.1、PLC机型和容量的选择步骤与原则3.1.1、PLC容量的选择步骤与原则随着PLC技术的发展，PLC产品的种类也越来越多。不同型号的PLC，其结构形式、性能、容量、指令系统、编程方式、价格等也各有不同，适用的场合也各有侧重。因此，合理选用PLC，对于提高PLC控制系统的技术经济指标有着重要意义。PLC的选择主要应从PLC的机型、容量、I/O模块、电源模块、特殊功能模块、通信联网能力等方面加以综合考虑。PLC机型选择的基本原则是在满足功能要求及保证可靠、维护方便的前提下，力争最佳的性能价格比。PLC的容量包括I／O点数和用户存储容量两个方面。（1）I／O点数的选择 PLC平均的I／O点的价格还比较高，因此应该合理选用PLC的I／O点的数量，在满足控制要求的前提下力争使用的I／O点最少，但必须留有一定的裕量。通常I／O点数是根据被控对象的输入、输出信号的实际需要，再加上10%~15%的裕量来确定。（2）存储容量的选择用户程序所需的存储容量大小不仅与PLC系统的功能有关，而且还与功能实现的方法、程序编写水平有关。一个有经验的程序员和一个初学者，在完成同一复杂功能时，其程序量可能相差25%之多，所以对于初学者应该在存储容量估算时多留裕量。 PLC的I／O点数的多少，在很大程序上反映了PLC系统的功能要求，因此可在I／O点数确定的基础上，按下式估算存储容量后，再加20%~30%的裕量。存储容量(字节)＝开关量I／O点数×10＋模拟量I／O通道数×1003.1.2、PLC型号的选择本次交通灯设计用的是来自日本松下FP1-C40型可编程控制器。产品规格：FP-1是一种近代功能非常强的小型机，在某些功能上甚至与大型机相媲美。C40表示该种型号的可编程控制器有40个输入点、输出点。24个输