PLC报告.docx
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PLC报告
JIANGSUUNIVERSITY
PLC课程设计报告
题目：
霓虹灯广告屏示意图及
交通高低峰分段运行、数显倒计时交通红绿灯
学院名称：
电气学院
专业班级：
电气
学生姓名：
学生学号：
指导老师：
、
2015年6月26日
题目一：
霓虹灯广告屏示意图……………………………
一、设计任务……………………………………………………
二、控制要求……………………………………………………..
三、PLC硬件软件设计.................................
1、PLC的机型
2、I/O分配表
3、I/O端子接线图
4、顺序功能图
5、梯形图程序
6、调试过程中出现的问题和解决措施或改进
题目二：
交通高低峰分段运行、数显倒计时交通红绿灯….
一、设计任务控制要求……………………………………………...
二、程序流程图………………………………………………………
三、PLC硬件软件设计………………………………………………
1、PLC的机型
2、I/O分配表
3、I/O端子接线图
4、梯形图程序
5、调试过程中出现的问题和解决措施或改进
心得体会……………………………………………………
参考文献……………………………………………………
霓虹灯广告屏示意图
一、设计任务
随着社会市场经济的不断发展，各种装饰霓虹灯、广告霓虹灯越来越多的出现在城市中。
在大型的晚会现场，霓虹灯更是不可缺少的一道景观。
小型的霓虹灯多为采用霓虹灯管和各种各样和多种彩色的灯管，或是以日光灯、白炽灯作为光源。
而现代生活中大型楼宇的轮廓装饰或大型晚会的灯光布景，由于其变化多，功率大，数字电路则不能胜任。
针对PLC日益得到广泛应用的现状，灯的亮灭，闪烁时间及流动的控制均可通过PLC来达到控制要求。
二、控制要求
该广告屏共有4根灯管，8只流水灯，如下图所示：
控制要求：
：
（1）该广告屏中间4根灯管亮灭的时序为：
第1根亮→2亮→3亮→……→第4根亮，时间间隔为1s，全亮后，显示2s，再反过来从4→3→……→1按1s间隔顺序熄灭，全灭后停2s；再从第4根开始亮，顺序点亮4→……→1，时间间隔1s，显示2s，再从1→2→……→4按1s间隔顺序熄灭，全灭后停亮2s，然后重复运行，周而复始。
（2）8只流水灯亮灭的时序为：
按1s间隔依次向前移动，①亮→①灭③亮→3灭5亮→5灭7亮→7灭1亮，循环3次，然后8亮→8灭6亮→6灭4亮→4灭2亮→2灭8亮，循环3次……如此循环往复。
（3）系统有单步/连续控制，有起动和停止按钮。
（4）起动时，灯管和流水灯同时起动，关闭时，可同时也可分别关闭。
三、PLC硬件软件设计
1、PLC的机型
S7-200CPU226
2、I/O分配表
输入信号
输出信号
启动按钮SB2
I1.1
灯管HL1~HL4
Q0.0~Q0.3
停止总开关按钮SB1
I1.0
流水灯HL5~HL12
Q1.0~Q1.7
灯管关闭按钮SB3
I1.2
流水灯关闭按钮SB4
I1.3
灯管单步控制按钮SB5
I1.4
流水灯单步控制按钮SB6
I1.5
3、I/O端子接线图
4、程序流程图
5、梯形图程序
6、调试过程中出现的问题和解决措施或改进
（1）问题一：
1、3、5、7跳换成8、6、4、2时，7不亮，由5直接跳成88
解决：
定时器的时间由12s改成13s
（2）问题二：
对于流水灯，若像灯管一样直接添加开关控制，则无法实现单步控制；
解决：
开关SB5和SCR指令联合运用，通过SB5的位值来控制程序是跳转至下一循环，或是结束。
参考文献
【1】黄永红.电气控制与PLC应用技术[M].机械工业出版社，2011
【2】肖宝兴.西门子S7-200PLC的使用经验与技巧[M].机械工业出版社，2008
心得体会
为期五天的PLC课程设计虽然短暂，但却让我有很大的收获。
我们在紧张的时间里调试成功了两个程序，一种自豪之感油然而生，但同时也体会到了中自己设计和调试程序的不易。
在和我的搭档余沛同学理明白了设计意图之后，我们就开始了程序的编写，理清思路之后程序的编写貌似不难，我们很快就编好了我们自认为很“完美”的程序，经过编译也没有错误，但到了调试阶段，却无发现了许多的问题，在我们的共同讨论，摸索和老师的指导下，我们一步一步地修改程序解决问题，程序最终调试成功，从程序的调试过程中，我们也积累到了许多的经验，比如说编写程序的设计时一定要时刻想着PLC是一种循环扫描的工作方式，在赋初值时一定要谨慎。
还有就是在PLC课程设计我还熟悉了对visio画图软件的使用，这是一个功能非常强大的软件，相信在以后的学习中也会经常用到。
PLC的应用很广泛，通过这次课程设计我也对此产生了浓厚的兴趣，相信这次课程设计会对我今后的学习和工作产生积极的影响。
交通高低峰分段运行、数显倒计时交通红绿灯
一、设计任务和控制要求
模拟实际交通灯运行情况，仅带绿闪的红绿灯部分内容可参考本书第七章第五节和附录E实验七内容。
本题的内容在前述的基础上，扩展到当下普遍采用的分时段运行、带倒计时数字显示（简称数显）的红绿灯，使课程设计题目更贴近实际。
设计高/低峰时段运行和带数显倒计时LED灯的交通红绿灯PLC控制程序，普通交通红绿灯时序图如上图所示（红灯行列向为30s一切换）。
1）交通高峰时段为每日的上午7﹕30~9﹕00和下午的16﹕30~18﹕00，交通高峰时红灯为20s一切换。
按图7-7时序图规律，其中绿闪、黄灯时长不变，绿灯常亮缩短到15s。
2）交通低峰时段为每日的上午6﹕00开始，除去高峰时段，到22﹕00结束，交通低峰时红灯为40s一切换。
绿灯按黄灯图7-7时序图规律同理安排。
3）交通晚间时段为当日的22﹕00开始，到次日6﹕00结束，该时段十字路口的4个方向均按黄灯闪烁运行。
4）由于实验模块只有一组数码管，只须编写一对方向的倒计时数码显示。
如显示东西向低峰时段红绿灯倒计时数码值，先走东西向红灯20s倒计时，绿灯再走18s，最后黄灯亮2s；再重复下一轮……。
低峰时以此类推。
晚间时段不显示倒计时。
相关背景：
随着汽车进入家庭步伐的加快和城市汽车数量的增多，城市道路交通问题显得越来越重要。
马路上经常会看到这种现象:
一旦整个路口的交通信号灯出现故障，若没有交警的及时疏导，该路口就会塞得一塌糊涂，甚至造成严重的交通事故。
原交通信号控制大都采用继电器或单片机实现，存在着功能少、可靠性差、维护量大等缺点,越来越不能适应城市道路交通高速发展的要求。
另外，根据人车流量的多少，可能随时增加路口的交通信号，比如增加转弯或人行道交通信号，原有系统的制约性就更加明显了。
为了弥补原交通信号灯系统存在的以上缺点，采用有效的方法控制交通灯是势在必行的。
PLC 的智能控制原则是控制系统的核心，采用PLC把东西方向或南北方向的车辆按数量规模进行分档，相应给定的东西方向与南北方向的绿灯时长也按一定的规律分档. 这样就可以实现按车流量规模给定绿灯时长，达到最大限度的有车放行，减少十字路口的车辆滞流，缓解交通拥挤、实现最优控制，从而提高了交通控制系统的效率。
可编程序控制器在工业自动化中的地位极为重要，广泛的应用于各个行业。
随着科技的发展，可编程控制器的功能日益完善，加上小型化、价格低、可靠性高，在现代工业中的作用更加突出。
当今，红绿灯安装在各个道口上，已经成为疏导交通车辆最常见和最有效的手段。
但这一技术在19世纪就已出现了。
1858年，在英国伦敦主要街头安装了以燃煤气为光源的红，蓝两色的机械扳手式信号灯，用以指挥马车通行。
这是世界上最早的交通信号灯。
1868年，英国机械工程师纳伊特在伦敦威斯敏斯特区的议会大厦前的广场上，安装了世界上最早的煤气红绿灯。
它由红绿两以旋转式方形玻璃提灯组成，红色表示“停止”，绿色表示“注意”。
1869年1月2日，煤气灯爆炸，使警察受伤，遂被取消。
电气启动的红绿灯出现在美国，这种红绿灯由红绿黄三色圆形的投光器组成，1914年始安装于纽约市5号大街的一座高塔上。
红灯亮表示“停止”，绿灯亮表示“通行”。
1918年，又出现了带控制的红绿灯和红外线红绿灯。
带控制的红绿灯，一种是把压力探测器安在地下，车辆一接近红灯便变为绿灯；另一种是用扩音器来启动红绿灯，司机遇红灯时按一下嗽叭，就使红灯变为绿灯。
红外线红绿灯当行人踏上对压力敏感的路面时，它就能察觉到有人要过马路。
红外光束能把信号灯的红灯延长一段时间，推迟汽车放行，以免发生交通事故。
随着社会的发展，人们的消费水平不断的提高，私人车辆不断的增加。
人多、车多道路少的道路交通状况已经很明显了。
所以采用有效的方法控制交通灯是势在必行的。
PLC 的智能控制原则是控制系统的核心，采用PLC把东西方向或南北方向的车辆按数量规模进行分档，相应给定的东西方向与南北方向的绿灯时长也按一定的规律分档. 这样就可以实现按车流量规模给定绿灯时长，达到最大限度的有车放行，减少十字路口的车辆滞流，缓解交通拥挤、实现最优控制，从而提高了交通控制系统的效率.
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。
为了实现交通道路的管理，力求交通管理先进性、科学化。
用可编程控制器实现交通灯管制的控制系统，以及该系统软、硬件设计方法，实验证明该系统实现简单、经济，能够有效地疏导交通，提高交通路口的通行能力。
分析了现代城市交通控制与管理问题的现状，结合交通的实际情况阐述了交通灯控制系统的工作原理，给出了一种简单实用的城市交通灯控制系统的PLC设计方案。
可编程序控制器在工业自动化中的地位极为重要，广泛的应用于各个行业。
随着科技的发展，可编程控制器的功能日益完善，加上小型化、价格低、可靠性高，在现代工业中的作用更加突出。
二、程序流程图
三、电气控制主电路图
1.系统配置及型号选择
S7-200，使用4个输入口，20个输出口，拓展4个输出口，电源校验通过。
2.I/O分配
输出分配：
Q0.0～Q0.6数码管个位显示
Q1.0～Q1.6数码管十位显示
Q2.4南北红灯亮灭
Q2.5南北绿灯亮灭
Q2.6南北黄灯亮灭
Q2.7东西红灯亮灭
Q0.7东西绿灯亮灭
Q1.7东西黄灯亮灭
输入分配：
I0.0总控制开关
I0.2低峰开关
I0.3晚间开关
I0.4高峰开关
3、分配接线图
4、梯形图
主程序
子程序VIEW（输出7段数码管）
子程序HIGH（高峰期）
子程序LOW（低峰）
子程序NIGHT（晚间）
5、过程中错误和解决
1.红灯绿灯黄灯不能准确控制，而且切换模式时，PLC计时器会更快的运行，导致灯的亮灭没有规律。
解决：
在子程序需要的地方加入模式的判断，子程序HIGH、LOW、NIGHT对应相应的模式，在主程序中加入清零--一旦开关断开，则清零输入输出中间存储器。
2.绿灯闪烁得不到很好的控制，在进入闪烁的时候，系统会回到绿灯亮的状态，如此循环，不会进入其他的状态。
解决：
在闪烁和亮的相应程序里加入M2.3、M2.4进行控制闪烁，当M2.3或者M2.4为0的时候，绿灯亮，为1的时候，则闪烁。
3.切换几次模式之后，流程发生错误，7段数码管没有到相应的时候，灯就开始切换。
解决：
可能是计数器掉电不会自动清零，在清零程序中加入对计数器的清零。
参考文献
[1]刘顺禧，电气控制技术[M].北京：
背景理工大学出版社，2000.
[2]黄永红，电气控制与PLC应用技术[M].北京：
机械工业出版社，2011.
[3]西门子公司.SIMATICS7-200可编程控制器系统手册.2000.
[4]西门子公司.SIMATICS7-200可编程控制器系统手册.2002.
[5]王永华.现代电气控制及PLC应用技术[M].北京：
北京航空航天大学出版社，2008.
[6]郁汉琪．电气控制与可编程序控制器应用技术[M]．南京:
东南大学出版社，2003．
四．心得
在学完PLC理论课程后我们做了课程设计，此次设计以分组的方式进行，每组有两个题目，我们是第7组，做的是霓虹灯和交通信号灯的课题。
由于平时大家都是学理论，没有过实际开发设计的经验，起初拿到的时候都不知道怎么做。
但通过查资料并学习，我们基本学会了PLC设计的步聚和基本方法。
分组工作的方式给了我与同学合作的机会，提高了与同学间合作的意识与能力。
通过这次设计实践。
我学会了PLC的基本编程方法，对PLC的工作原理和使用方法也有了更深刻的理解。
在对理论的运用中，提高了我们的工程素质，在没有做实践设计以前，我们对知道的撑握都是思想上的，对一些细节不加重视，当我们把自己想出来的程序与到PLC中的时候，问题出现了，不是不能运行，就是运行的结果和要求的结果不相符合。
能过解决一个个在调试中出现的问题，我们对PLC 的理解得到加强，看到了实践与理论的差距。
通过合作，我们的合作意识得到加强。
合作能力得到提高。
上大学后，很多同学都没有过深入的交流，在设计的过程中，我们用了分工与合作的方式，每个人互责一定的部分，同时在一定的阶段共同讨论，以解决分工中个人不能解决的问题，在交流中大家积极发言，和提出意见，同时我们还向别的同学请教。
在此过程中，每个人都想自己的方案得到实现，积极向同学说明自己的想法。
能过比较选出最好的方案。
在这过程也提高了我们的表过能力。
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