做任何工作都應改有個計劃，以明確目的，避免盲目性，使工作循序漸進，有條不紊。寫計劃的時候需要注意什么呢？有哪些格式需要注意呢？那么下面我就給大家講一講計劃書怎么寫才比較好，我們一起來看一看吧。

plc交通信號燈課程設計 plc交通燈課程設計計劃篇一

課題：以交通燈為主的多功能任務設計

班級 學號 學生姓名

指導教師

淮陰工學院 電子與電氣工程學院

2015-6 1

目錄

一、課程設計目的......................................................................................................3

二、設計要求..............................................................................................................3 1． 總體要求........................................................................................................3 2． 具體要求........................................................................................................3 3． 系統(tǒng)硬件總框圖............................................................................................4 1）at89c52單片機.......................................................................................5 3）數(shù)碼管顯示電路........................................................................................6 4）led燈顯示...............................................................................................7 5）鍵盤掃描模塊............................................................................................7 6）蜂鳴器電路................................................................................................8

三、硬件電路的設計及描述......................................................................................8 1． 硬件總框圖及原理圖....................................................................................8 2． 主程序流程圖..............................................................................................10 3． 各模塊流程圖..............................................................................................11 1）時間顯示程序流程圖..............................................................................12 2）流水燈程序流程圖..................................................................................12 3）利用蜂鳴器的音樂流程圖......................................................................13 4）交通燈控制..............................................................................................13

四、源程序代碼........................................................................................................14

六、調試情況

六、設計心得............................................................................................................20

七、參考文獻............................................................................................................20

一、設計目的

《單片機原理及應用》課程設計是一項重要的實踐性教育環(huán)節(jié)，是學生在校期間必須接受的一項工程訓練。在課程設計過程中，在教師指導下，應用工程的方法，通過一個簡單課題的設計練習，可使學生初步體驗單片機應用系統(tǒng)的設計過程、設計要求、完成的工作內容和具體的設計方法，了解必須提交的各項工程文件，也達到鞏固、充實和綜合運用所學知識解決實際問題的目的。

通過課程設計，應該能加強學生如下能力的培養(yǎng)：（1）獨立工作能力和創(chuàng)造力；

（2）綜合運用專業(yè)及基礎知識，解決實際工程技術問題的能力；（3）查閱圖書資料、產品手冊和各種工具書的能力；（4）工程繪圖的能力；

（5）編寫技術報告和編寫技術資料的能力。

二、設計要求

1．總體要求

（1）獨立完成設計任務（2）繪制系統(tǒng)硬件總框圖（3）繪制系統(tǒng)原理電路圖

（4）制定編寫設計方案，編制軟件框圖，完成詳細完整的程序清單和注釋（5）制定編寫調試方案，編寫用戶操作使用說明書

（6）寫出設計工作小結。對在完成以上文件過程所進行的有關步驟如設計思想、指標論證、方案確定、參數(shù)計算、元器件選擇、原理分析等作出說明，并對所完成的設計作出評價，對自己整個設計工作中經驗教訓，總結收獲和今后研究方向。

2．具體要求

本次工程實踐的校內部分主要以單片機為基礎，進行單片機軟件編程，目的 3 是為了提高學生的軟件編程和系統(tǒng)設計能力，整個設計系統(tǒng)包括兩個部分，硬件及軟件部分，硬件部分已經制作成功，學生只需要掌握其原理和焊接相應的元器件，掌握元器件的辨別和元器件的作用以及應用場所即可，另外對所焊接的電路還需要進行仔細的檢查，判斷是否有焊接錯誤的地方或者短路的地方，對出現(xiàn)的異常情況要能夠根據現(xiàn)象判別原因，并具備解決問題的能力，從而切實提高學生的硬件電子電路的分析、判斷能力。

軟件編程是本次課程設計的重要環(huán)節(jié)。在為期兩周的工程實踐中，將占據主要時間，完成的軟件編程任務主要包括以下幾點：

1）、熟悉keil c51編程平臺及相關編程軟件

2）、編寫、調試蜂鳴器、繼電器動作、方波程序并進行軟硬件聯(lián)調 3）、編寫、調試led流水燈（循環(huán)顯示）程序并進行軟硬件聯(lián)調 4）、編寫、調試鍵盤掃描子程序并進行軟硬件聯(lián)調 5）、編寫、調試數(shù)碼管動態(tài)掃描程序并進行軟硬件聯(lián)調 6）、基于交通燈的多功能控制設計

其中前五個內容是后兩個內容的基礎，主要是編制一些子程序，為后繼的整個系統(tǒng)設計打下基礎。交通燈控制是在五個課題中選做的一個設計，是一個簡單的單片機編程設計，來實現(xiàn)智能交通燈的多功能作用。

3．系統(tǒng)硬件總框圖

圖1 系統(tǒng)設計總框圖

此次課程設計，at89c52是一種帶2k字節(jié)閃爍可編程可擦除只讀存儲器（fperom—falsh programmable and erasable read only memory）的低電壓，高性能cmos 8位微處理器，俗稱單片機。1）at89c52單片機

設計中所用的單片機型號為at89c52，其主要功能為：

at89c52是低功耗、高性能的cmos 8位單片機。片內帶有8kb的flash存儲器，且允許在系統(tǒng)內改寫或用編程器編程。另外，at89c52的指令系統(tǒng)和引腳與80c52完全兼容，所以，近幾年at89c52單片機應用極為廣泛。

at89c52單片機除了含有8kb的flash存儲器外，片內還有256 b的ram，32條i/o口線，3個16位定時/計算器、6個中斷源、1個全雙工串行口等。同時，與80c52一樣，有空閑和掉電兩種節(jié)電運行方式。

at89c52引腳如下圖所示：

圖2 at89c52引腳

at89c52單片機為40腳雙列直插封裝的8 位通用微處理器，采用工業(yè)標準的c51內核，在內部功能及管腳排布上與通用的8xc52 相同，其主要用于會聚調整時的功能控制。功能包括對會聚主ic 內部寄存器、數(shù)據ram及外部接口等功能部件的初始化，會聚調整控制，會聚測試圖控制，紅外遙控信號ir的接收解碼及與主板cpu通信等。

2）ds1302模塊

ds1302的rst是復位/片選線，通過把rst輸入驅動置高電平來啟動所有的數(shù)據傳送。當rst為高電平時，所有的數(shù)據傳送被初始化，允許對ds1302進行操作。如果在傳送過程中rst置為低電平，則會終止此次數(shù)據傳送，i/o引腳變?yōu)楦咦钁B(tài)。

其管腳圖如下：

圖3 ds1302管腳圖

各引腳功能：vcc1為后備電源，vcc2為主電源，x1和x2是振蕩源，sclk為輸入端

rst輸入有兩種功能：首先，rst接通控制邏輯，允許地址/命令序列送入移位寄存器；其次，rst提供終止單字節(jié)或多字節(jié)數(shù)據的傳送手段。

3）數(shù)碼管顯示電路

圖4 數(shù)碼管顯示電路

設計中采用六位共陰極數(shù)碼管,通過單片機stc89c52的p0口控制其位選和段選，以達到動態(tài)顯示相應數(shù)值的效果。在其位選控制部分，采用了一個9012型三極管，要求當p0口輸出低電平時，位選成功。

所謂動態(tài)掃描就是指我們采用分時的方法，輪流控制各個顯示器的com端，6 使各個顯示器輪流點亮。在輪流點亮掃描過程中，每位顯示器的點亮時間是極為短暫的（約1ms），但由于人的視覺暫留現(xiàn)象及發(fā)光二極管的余輝效應，盡管實際上各位顯示器并非同時點亮，但只要掃描的速度足夠快，給人的印象就是一組穩(wěn)定的顯示數(shù)據，不會有閃爍感。

4）led燈顯示

圖5 led顯示模塊

本次課程設計中，“程序語言”通過“翻譯”軟件“翻譯”成單片機所需的二進制代碼，單片機可工作。要用外加電源和分壓電阻來控制低電平驅動點亮，因為單片機不能直接高電平驅動led燈。如圖d1-d8和r1、r2以及r6-r11連接到單片機io口，當p1口某腳變低時相應led發(fā)光。實現(xiàn)led燈的閃爍，只需利用編程方法依次從低位到高位逐個變?yōu)榈碗娖?，等待少許時刻再變高即可。

5）鍵盤掃描模塊

圖6 按鍵輸入電路

本模塊四個開關分別用于控制流水燈控制電路，時間顯示電路，音樂蜂鳴器電路，交通燈四部分功能。當按下其中一個開關時，該部分電路導通，給單片機 發(fā)出地址信號，實現(xiàn)其中一項功能的運做，如圖4所示。

keya鍵：其功能是當該鍵按下時，蜂鳴器程序工作； keyb鍵：其功能是當該鍵按下時，流水燈程序工作；

keyc鍵：其功能是當該鍵按下時，數(shù)碼管動態(tài)掃描程序工作； keyd鍵：其功能是當該鍵按下時，交通燈程序工作。

6）蜂鳴器電

圖7 蜂鳴器電路

路

蜂鳴器單元電路是通過一個pnp三極管來放大驅動蜂鳴器，蜂鳴器的正極接到＋5v電源上面，蜂鳴器的負極接到三極管的發(fā)射極，三極管的基極經過限流電阻后由單片機的p3.4控制。

當輸出高電平時，三極管截止，蜂鳴器的兩引腳間的直流電壓接近于0v，沒有電流流過線圈，蜂鳴器不發(fā)聲；當輸出低電平時，三極管導通，使蜂鳴器的兩個引腳間獲得將接近+5v的直流電壓，這樣蜂鳴器的電流形成回路，發(fā)出聲音。因此，我們可以通過程序控制io口輸出的電平來控制蜂鳴器是否發(fā)出聲音，實現(xiàn)各種可能音響的產生。

三、硬件電路的設計及描述

1．硬件總框圖及原理圖

圖8 硬件總框圖

圖9 硬件總原理圖

2．主程序流程圖

3．各模塊流程圖 1）時間顯示程序流程圖

2）流水燈程序流程圖

3）利用蜂鳴器的音樂流程圖

4）智能交通燈

四、源程序代碼

/******************************************************************** * 文件名

： 4個功能由按鍵控制.c * 描

述

: 按下a鍵，實現(xiàn)蜂鳴器動作。

按下b鍵，實現(xiàn)led流水燈循環(huán)顯示。

按下c鍵，實現(xiàn)數(shù)碼管動態(tài)掃描顯示。

按下d鍵，實現(xiàn)交通燈功能。* 創(chuàng)建人

：

***********************************************************************/ #include

#include

// 無符號整形習慣的定義

#define uchar unsigned char

//無符號字符型習慣的定義 void buzz_key(void);

//子函數(shù)聲明 void led_key(void);void tube_key(void);void traffic(void);unsigned char code duanma[10]={0x3f,0x06,0x5b,0x4f,0x66,0x6d,0x7d,0x07,0x7f,0x6f};// 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9

unsigned char code weima[6]={0xfe,0xfd,0xfb,0xf7,0xef,0xdf};

// 選擇哪個數(shù)碼管

unsigned char temp[6];uchar i=35;uchar k=30;uchar l=5;uchar j;uchar b;

//定義變量

sbit duan=p2^6;//定義管腳 sbit wei=p2^7;sbit key_a=p3^4;sbit key_b=p3^5;sbit key_c=p3^6;sbit key_d=p3^7;sbit buzz=p2^3;sbit diola=p2^5;sbit csda=p3^2;sbit red=p1^0;//交通燈管腳定義 sbit green=p1^1;sbit yellow=p1^2;/******************************************************************** * 名稱 : delay_1ms()* 功能 : 延時子程序，延時時間為 1ms * x * 輸入 : x(延時一毫秒的個數(shù))* 輸出 : 無

***********************************************************************/

void delay_1ms(unsigned int t){ unsigned char x,y;for(x=t;x>0;x--)for(y=110;y>0;y--);

}

/******************************************************************** * 名稱 : main()* 功能 : 實現(xiàn)蜂鳴器，流水燈，數(shù)碼管，交通燈

***********************************************************************/ void main(){

diola=0;//流水燈鎖存器關 流水燈未選通

wei=0;//位選關

duan=1;

p0=0;

duan=0;

csda=0;

while(1){

if(key_a==0 || key_b==0 || key_c==0|| key_d==0)

{

if(key_a==0)

//a鍵按下

{

buzz_key();

//調用蜂鳴器子程序

}

else if(key_b==0)//b鍵按下

{

led_key();

//調用流水燈子程序

}

else if(key_c==0)//c鍵按下時

{

tube_key();//調用數(shù)碼管顯示子程序

}

else

//d鍵按下時

{

traffic();

//調用交通燈子程序

i=35;

k=30;

l=5;

return;

}

}

} }

/******************************************************************** * 名稱 : buzz_key(void)* 功能 : 蜂鳴器子程序

***********************************************************************/

void buzz_key(void)

{

diola=0;wei=0;

buzz=0;

//蜂鳴器響

while(key_b&&key_c&&key_d&&!key_a);

buzz=1;

//關蜂鳴器

}

/********************************************************************* * 名稱 : led_key(void)* 功能 : 流水燈子程序

***********************************************************************/ void led_key(void){

diola=1;b=0xfe;

p1=b;//11111110 while(key_b==0){

b=_crol_(b,1);

//左移11111101

delay_1ms(500);

p1=b;

//111111011

delay_1ms(500);

}

while(key_a&&key_b&&key_c&&key_d);

p1=0xff;

}

/******************************************************************** * 名稱 : tube_key(void)* 功能 : 數(shù)碼管子程序

***********************************************************************/

void tube_key(void){

diola=0;

//流水燈使能端置0 while(key_c==0)

{ unsigned int i;

for(i=0;i<6;i++)

{

wei=1;

p0=weima[i];

//位選信號

wei=0;

duan=1;

p0=duanma[i];//段選信號

duan=0;

delay_1ms(500);

}

duan=1;

p0=0;

duan=0;

//清零

}

}

/******************************************************************** * 名稱 : traffic_key(void)* 功能 : 交通燈子程序

***********************************************************************/

void traffic(void)

{

diola=0;

while(key_d==0)

{

if(i>0)

{

diola=1;

b=0xfe;

p1=b;//11111110

for(j=0;j<40;j++)

{

p0 = 0;

wei=1;

//消隱

p0 = weima[0];

wei=0;

duan=1;

//第1位數(shù)碼管顯示

p0 = duanma[(i / 10)%10];//在這里取 i 的個位數(shù)

delay_1ms(40);

//延時40毫秒后顯示下一個數(shù)

p0 = 0;

wei=1;

//消隱

p0 = weima[1];

wei=0;

duan=1;

//第2位數(shù)碼管顯示

p0 = duanma[i % 10];

//在這里取 i 的個位數(shù)

delay_1ms(40);

//延時40毫秒后顯示下一個數(shù)

}

i--;

}

else if(k>0)

{

diola=1;

b=0xfd;

p1=b;//11111110

for(j=0;j<40;j++)

{

p0 = 0;

wei=1;

//消隱

p0 = weima[0];

wei=0;

duan=1;

//第1位數(shù)碼管顯示

p0 = duanma[(k / 10)%10];//在這里取 i 的個位數(shù)

delay_1ms(40);

//延時3毫秒后顯示下一個數(shù)

p0 = 0;

wei=1;

//消隱

p0 = weima[1];

wei=0;

duan=1;

//第2位數(shù)碼管顯示

p0 = duanma[k % 10];

//在這里取 i 的個位數(shù)

delay_1ms(40);

//延時3毫秒后顯示下一個數(shù)

}

k--;

}

else if(l>0)

{

diola=1;

b=0xfb;

p1=b;//11111110

for(j=0;j<40;j++)

{

p0 = 0;

wei=1;

//消隱

p0 = weima[0];

wei=0;

duan=1;

//第1位數(shù)碼管顯示

p0 = duanma[(l / 10)%10];//在這里取 i 的個位數(shù)

delay_1ms(40);

//延時3毫秒后顯示下一個數(shù)

p0 = 0;

wei=1;

//消隱

p0 = weima[1];

wei=0;

duan=1;

//第2位數(shù)碼管顯示

p0 = duanma[l % 10];

//在這里取 i 的個位數(shù)

delay_1ms(40);

//延時3毫秒后顯示下一個數(shù)

}

l--;

}

}

}

五、設計心得

通過兩個星期的實驗，我的設計雖然有一些毛病，但總體上還是成功的。兩周的時間雖然短暫，但我從中受益匪淺,畢竟在課堂學習到的東西真真正正的用到實際中還是有很大困難的，要把理論運用于實踐確實并非一件易事。我從最初的設想設計一個什么樣的數(shù)字電路到繪制電路圖，然后打印排版，最后矯正設計中的漏洞與不足，整個過程我翻閱了大量的資料。

這次交通燈的課程設計，也使我得到了一次用專業(yè)知識、專業(yè)技能分析和解決現(xiàn)實問題的能力。使我在單片機的基本原理、單片機應用學習過程中，以及在常用編程設計思路技巧的掌握方面都能向前邁了一大步，為日后成為一名合格的應用型人才打下良好的基礎。綜合課程設計讓我把以前學習到的知識得到鞏固和進一步的提高認識，對已有知識有了更深層次的理解和認識。在此，由于自身能力有限，在課程設計中碰到了很多的問題，我通過查閱相關書籍、資料以及和周圍同學交流得到解決。

還有交通燈是我們生活中非常常見的一種東西，對于我們學以致用的這種能力得到了很好鍛煉，能夠為我們以后的工作于學習打下基礎。

六、參考文獻

1.《單片機原理及接口技術》 李朝青 北京航空航天大學出版社，2004 2.《單片機原理及應用》 李全力 高等教育出版社，2001 3.《電子系統(tǒng)設計與實踐》 楊剛，周群 電子工業(yè)出出版社，1997 4.《單片機微型計算機技術》 劉國榮 機械工業(yè)出版社，1997 5.《數(shù)字電子技術》 楊志忠 高等教育出版社，2003 6.《電子技術》 胡宴如 高等教育出版社，2001 7.《電子線路cad》 王延才 機械工業(yè)出版社，2001 8.《單片機應用技術選編》 何利民 北京航空航天大學出版社，1996 9.《單片機應用技術》 吳國經 中國電力出版社，2004 10.《單片機及接口技術實踐教程》 胡健 北京機械工業(yè)出版社，2002 11.《使用接口技術》 李廣軍 成都電子科技大學出版社，1998

plc交通信號燈課程設計 plc交通燈課程設計計劃篇二

plc的定義及工作原理

⒈定義：可編程控制器，簡稱plc（programmable logic controller）,是指以計算機技術為基礎的新型工業(yè)控制裝置?！皃lc是一種專門為在工業(yè)環(huán)境下應用而設計的數(shù)字運算操作的電子裝置”。它采用可編程序的存儲器，用來在其內部存儲執(zhí)行邏輯運算、順序控制、定時、計數(shù)和算術運算等操作的指令，并通過數(shù)字式或模擬式的輸入和輸出，控制各種類型的機械或生產過程。

⒉工作原理: 當plc投入運行后，其工作過程一般分為三個階段，即輸入采樣、用戶程序執(zhí)行和輸出刷新三個階段。完成三個階段稱作一個掃描周期。在整個運行期間，plc的cpu以一定的掃描速度重復執(zhí)行三個階段。

(一)輸入采樣階段

在輸入采樣階段，plc以掃描方式依次地讀入所有輸入狀態(tài)和數(shù)據，并將它們存入i/o映象區(qū)中的相應得單元內。

(二)用戶程序執(zhí)行階段

在用戶程序執(zhí)行階段，plc總是按由上而下的順序依次地掃描用戶程序(梯形圖)。

(三)輸出刷新階段

當掃描用戶程序結束后，plc就進入輸出刷新階段。在此期間，cpu按照i/o映象區(qū)內對應的狀態(tài)和數(shù)據刷新所有的輸出鎖存電路，再經輸出電路驅動相應的外設。

隨著自動化控制技術和微電子技術的迅猛發(fā)展，plc作為前沿的工業(yè)控制器，具有體積小、可靠性高、易操作、靈活性強、抗干擾能力強等一系列優(yōu)點，廣泛用于自動化控制領域。用內部編程取代繼電器邏輯控制電路中大量的中間繼電器和時間繼電器，簡化了控制路線，提高了系統(tǒng)控制的可靠性，這是plc最大的優(yōu)點。借助于書序控制圖和梯形圖來編制用戶控制程序，實現(xiàn)自動控制系統(tǒng)順序控制，是plc的主要功能之一。

實訓１

基礎試驗

1.兩燈交替閃爍 指令表

梯形圖

工作過程：

按下啟動開關x0，y0亮，且開始計時,2s后，t0動作，t0常閉斷開y0熄滅，t0常開閉合y1亮，經過2s，y0亮；如此循環(huán)，直到按下停止開關x1。

2.利用計數(shù)器實現(xiàn)循環(huán)

指令表

梯形圖

工作過程：

按下啟動開關x0，y0亮，開始計時2s后，t0動作，y0熄滅，y1亮，如此循環(huán)，直到循環(huán)了5次，計數(shù)器co動作，常開觸點閉合，整個過程停止。

實訓２ 十字路口交通燈控制系統(tǒng)

1、實訓目的

① 了解ｐｌｃ基本功能指令使用方法 ②掌握功能指令圖的輸入方法 ③學會利用功能指令進行設計 ２、實訓的內容

該實驗在十字路口交通信號燈控制實驗區(qū)內完成,按啟動按鈕，六盞燈按如下時序工作：第一組綠燈亮５秒后閃爍３次（滅０．５秒，亮０．５秒），黃燈亮２秒，紅燈亮1０秒；第二組紅燈亮1０秒，綠燈亮５秒后閃爍３次（滅０．５秒，亮０．５秒），黃燈亮２秒。

從時序圖可以看出，該系統(tǒng)有一個輸入裝置和 6個輸出裝置。下表為輸入裝置與輸出裝置與plc的地址編號對應表。

指令表

⒈ ⒉ ⒊ ⒋ ⒌ ⒍ ⒎ ⒏ ⒐ ⒑ ⒒ ld

m8002 set

l0 stl

s0 ld

x000 out

y000 out

y003 set

s21 set

s31 stl

s21 out

y000 out

t0

k50 ⒓ ld

t0 ⒔ set

s22 ⒕ stl

s22 ⒖ out

t1

k30 ⒗ ldi

t1 ⒘ and

m8013 ⒙ out

y000 ⒚ ld

t1 ⒛ set

s23 ２１．stl ２２．out ２３．out ２４．ld ２５．set ２６．stl ２７．out ２８．out ２９．stl ３０．out ３１．out ３２．ld ３３．set ３４．stl ３５．out ３６．out ３７．ld ３８．set ３９．stl ４０．out ４１．ldi ４２．and ４３．ut ４４．ld ４５．set ４６．stl ４７．out ４８．out ４９．stl ５０．stl ５１．ld ５２．and ５３．set ５４．ret ５５．end s23 y001 t2

k20 t2

s24

s24 y002 t3

k100

s31 y003 t4

k100

t4

s32

s32 y004 t5 t5 s33

s33 t6

k30

t6

m8013 y004

t6

s34

s34

y005

t7

s24

s34

t3

t7

s0

附加任務

機械手手動控制實驗

控制要求1：

實現(xiàn)機械手左右移動。

按下向左按鈕，機械手向左移動，到達左限位開關后停止；按下向右按鈕，機械手向右移動，到達右限位開關后停止。

控制要求2：

實現(xiàn)機械手上下移動。

按下向上按鈕，機械手向上移動，到達上限位開關后停止；按下向下按鈕，機械手向下移動，到達下限位開關后停止。

控制要求3：

實現(xiàn)機械手左右、上下移動。

按下向左按鈕，機械手向左移動，到達左限位開關后停止，按下向右按鈕，機械手向右移動，到達右限位開關后停止。

按下向上按鈕，機械手向上移動，到達上限位開關后停止；按下向下按鈕，機械手向下移動，到達下限位開關后停止。

控制要求4：

實現(xiàn)上述控制后，機械手電磁鐵在a位置可吸引提取物料（鐵塊）或釋放物料。機械手電磁鐵在b位置同樣可吸引提取物料（鐵塊）或釋放物料。

可手動操作實現(xiàn)物料從a位置移動到b位置或從b位置移到達a位置。

總

結

這是一個比較典型的十字路口交通燈的梯形圖設計，最為一種設計實踐，主要是為plc在交通控制系統(tǒng)中提出一種設計理論，為以后plc在復雜的控制系統(tǒng)中提出一種可行的理論方案。在實際應用中，采用plc控制城市交通信號燈，能根據不同路況要求，隨時修改控制程序，以改變各信號燈的工作時間和工作狀況。與繼電器或邏輯電路控制系統(tǒng)相比，plc控制系統(tǒng)具有更高的可靠性、靈活性和經濟實用性。

通過這次設計實踐，我鞏固了plc的基本編程方法，對ｐｌｃ的工作原理和使用方法也有了更深刻的理解。在對理論的運用中，提高了我們的工程素質，當我們把自己想出來的程序與到ｐｌｃ的時候問題出現(xiàn)了，不是不能運行，就是運行的結果和要求的結果不相符。通過解決一個個在調試中出現(xiàn)的問題，我們對ｐｌｃ的理解加強了，看到了實踐與理論的差距，通過此次課程，讓我了解了ｐｌｃ梯形圖、指令表、順序功能圖有了更好的了解，也讓我了解了關于ｐｌｃ設計原理。有很多設計理念來源于實際，從中找出最合適的設計方法。

plc交通信號燈課程設計 plc交通燈課程設計計劃篇三

湘潭大學信息工程學院

課程名稱：十字路口人行道交通燈設計

專

業(yè)：自動化

學

號：2011551810

班

級：11自動化（3）班

學生姓名：余帆

完成日期：2015年1月11日

摘要

plc是一種新型的通用的自動控制裝置。plc它將傳統(tǒng)的繼電器控制技術、計算機技術和通訊技術融為一體，是專門為工業(yè)控制而設計的，具有功能強、運用靈活、可靠性高、穩(wěn)定性好、抗干擾能力強、編程簡單，使用方便以及體積小、重量輕、功耗低等一系列有點。十字路口的紅綠燈指揮著行人和車輛的安全運行，實現(xiàn)紅綠燈的自動指揮能使交通管理工作得到改善，也是交通管理工作自動化的重要標志之一。解決好公路交通燈控制問題是保障交通有序、安全、快捷運行的重要環(huán)節(jié)。

本設計是用plc來實現(xiàn)對十字路口交通信號燈的控制，其控制方法是采用西門子的s7-200系列cpu224型號plc對東西南北的紅、黃、綠燈實現(xiàn)有規(guī)律的循環(huán)閃亮，以達到對交通信號燈的控制?？刂瞥绦驗樘菪螆D(lad)。

關鍵詞：plc控制、梯形圖、交通燈

目錄

0

（一）plc概述.............................錯誤！未定義書簽。

1.1 plc的硬件結構........................................3 1.2 plc的工作原理.........................................4 1.3 s7-200的概述.........................................5

（二）交通信號燈............................................7

（三）方案設計..............................................8

3.1控制要求...............................................8 3.2系統(tǒng)設計方案分析.......................................8 3.3 交通燈狀態(tài)圖..........................................9 3.4 主程序流程圖：.......................................10

（四）硬件設計............................................10 4.1 硬件選擇.............................................10 4.2 plc的i/o分配表.....................................10

4.3 plc的硬件接線圖：..................................11

（五）軟件設計............................................12 5.1 十字路口交通信號燈梯形圖..............................12

（六）仿真實驗............................................14

（七）設計總結............................................16 參考文獻....................................................16 1

（一）plc概述

可編程序控制器（programmabie logic controller,縮寫plc）是以微處理器為基礎，綜合計算機、通信、聯(lián)網以及自動控制技術而開發(fā)的新一代工業(yè)控制裝置?？删幊绦蚩刂破魇请S著技術的進步與現(xiàn)代社會生產方式的轉變，為適應多品種、小批量生產的需要，生產、發(fā)展起來的一種新型的工業(yè)控制裝置，在工業(yè)自動化各領域取得了廣泛的應用。

1.1 plc的硬件結構

plc分為固定式和組合式（模塊式）兩種。固定式包括cpu板、i/o板、顯示面板、內存塊、電源等，模塊式包括cpu模塊、i/o模塊、內存、電源模塊、底板或機架。其結構如圖1所示。中央處理單元(cpu)是plc 的控制中樞，按照系統(tǒng)程序賦予的功能接收并存儲從編程器鍵入的用戶程序和數(shù)據、存儲器i/o以及警戒定時器的狀態(tài)；并能診斷用戶程序中的語法錯誤。當plc 投入運行時，首先它以掃描的方式接收現(xiàn)場各輸入裝置的狀態(tài)和數(shù)據，并分別存入i/o 映象區(qū)，然后從用戶程序存儲器中逐條讀取用戶程序，經過命令解釋后，按指令的規(guī)定執(zhí)行邏輯或算數(shù)運算的結果送入i/o 映象區(qū)或數(shù)據寄存器內，等所有的用戶程序執(zhí)行完畢之后，最后將i/o 映象區(qū)的各輸出狀態(tài)或輸出寄存器內的數(shù)據傳送到相應的輸出裝置，如此循環(huán)運行直到停止。

圖1 plc的結構圖

1.2 plc的工作原理

plc的cpu則采用順序邏輯掃描用戶程序的運行方式，即如果一個輸出線圈或邏輯線圈被接通或斷開，該線圈的所有觸點(包括其常開或常閉觸點)不會立即動作，必須等掃描到該觸點時才會動作。

當plc投入運行后，其工作過程一般分為三個階段，即輸入采樣、用戶程序執(zhí)行和輸出刷新三個階段。完成上述三個階段稱作一個掃描周期。在整個運行期間，plc的cpu以一定的掃描速度重復執(zhí)行上述三個階段：

1輸入采樣階段

在輸入采樣階段，plc以掃描方式依次地讀入所有輸入狀態(tài)和數(shù)據，并將它們存入i/o映象區(qū)中的相應得單元內。輸入采樣結束后，轉入用戶程序執(zhí)行和輸出刷新階段。在這兩個階段中，即使輸入狀態(tài)和數(shù)據發(fā)生變化，i/o映象區(qū)中的相應單元的狀態(tài)和數(shù)據也不會改變。因此，如果輸入是脈沖信號，則該脈沖信號的寬度必須大于一個掃描周期，才能保證在任何情況下，該輸入均能被讀入。

2用戶程序執(zhí)行階段

在用戶程序執(zhí)行階段，plc總是按由上而下的順序依次地掃描用戶程序(梯形圖)。在掃描每一條梯形圖時，又總是先掃描梯形圖左邊的由各觸點構成的控制線路，并按先左后右、先上后下的順序對由觸點構成的控制線路進行邏輯運算，然后根據邏輯運算的結果，刷新該邏輯線圈在系統(tǒng)ram存儲區(qū)中對應位的狀態(tài)；或者刷新該輸出線圈在i/o映象區(qū)中對應位的狀態(tài)；或者確定是否要執(zhí)行該梯形圖所規(guī)定的特殊功能指令。

3輸出刷新階段

當掃描用戶程序結束后，plc就進入輸出刷新階段。在此期間，cpu按照i/o映象區(qū)內對應的狀態(tài)和數(shù)據刷新所有的輸出鎖存電路，再經輸出電路驅動相應的外設。

1.3 s7-200的概述

西門子s7系列可編程控制器分為s7-400、s7-300、s7-200三個系列，分別為s7系列的大、中、小型可編程控制器系統(tǒng)。s7-200系列可編程控制器有cpu21x系列，cpu22x系列，其中cpu22x型可編程控制器提供了4個不同的基本型號，常見的有cpu221，cpu222，cpu224和cpu226四種基本型號：

小型plc中，cpu221價格低廉能滿足多種集成功能的需要。cpu 222是s7-200家族中低成本的單元，通過可連接的擴展模塊即可處理模擬量。cpu 224具有更多的輸入輸出點及更大的存儲器。cpu 226和226xm是功能最強的單元，可完全滿足一些中小型復雜控制系統(tǒng)的要求。四種型號的plc具有下列特點：

集成的24v電源

可直接連接到傳感器和變送器執(zhí)行器，cpu 221和cpu222具有180ma輸出。cpu224輸出280ma，cpu 226、cpu 226xm輸出400ma可用作負載電源。

高速脈沖輸出

有2路高速脈沖輸出端，輸出脈沖頻率可達20khz，用于控制步進電機或伺服電（3）通信口cpu 221、cpu222和cpu224具有1個rs-485通信口。

cpu 226、cpu 226xm具有2個rs-485通信口。支持ppi、mpi通信協(xié)議，有自由口通信能力。

（4）模擬電位器cpu221/222有1個模擬電位器，cpu224/226/226xm有2個模擬電位器。模擬電位器用來改變特殊寄存器（smb28，smb29）中的數(shù)值，以改變程序運行時的參數(shù)。如定時器、計數(shù)器的預置值，過程量的控制參數(shù)。

（5）中斷輸入允許以極快的速度對過程信號的上升沿作出響應。

（6）eeprom存儲器模塊（選件）可作為修改與拷貝程序的快速工具，無需編程器并可進行輔助軟件歸檔工作。

（7）電池模塊用戶數(shù)據（如標志位狀態(tài)、數(shù)據塊、定時器、計數(shù)器）可通過內部的超級電容存儲大約5天。選用電池模塊能延長存儲時間到200天（10年壽命）。電池模塊插在存儲器模塊的卡槽中。

（8）不同的設備類型cpu 221～226各有2種類型cpu，具有不同的電源電壓和控制電壓。

（9）數(shù)字量輸入/輸出點cpu 221具有6個輸入點和4個輸出點；cpu 222具有8個輸入點和6個輸出點；cpu 224具有14個輸入點和10個輸出點；

cpu226/226xm具有24個輸入點和16個輸出點。cpu22x主機的輸入點為24v直流雙向光電耦合輸入電路，輸出有繼電器和直流（mos型）兩種類型

（10）高速計數(shù)器cpu 221/222有4個30khz高速計數(shù)器，cpu224/226/226xm有6個30khz的高速計數(shù)器，用于捕捉比cpu掃描頻率更快脈沖信號。

（二）交通信號燈

交通十字路口車輛穿梭，行人熙攘，車行車道，人行人道，有條不紊。靠什么來實現(xiàn)這井然秩序呢?靠的是交通信號燈的自動指揮系統(tǒng)。那么控制系統(tǒng)是如何實現(xiàn)紅、綠、黃三種顏色信號燈有條不紊工作的呢?交通信號燈控制方式很多，可以用電子電路來實現(xiàn)，也可以用單片機編程控制來實現(xiàn)。本文主要介紹如何利用plc來實現(xiàn)十字路口交通燈的控制。

隨著社會的發(fā)展，人們的消費水平不斷提高，私人車輛不斷的增加。人多、車多、道路少的道路交通狀況已經很明顯了。所以采用有效的方法控制交通燈是勢在必行的。plc的智能控制原則是控制系統(tǒng)的核心，采用plc根據不同時刻車流量的不同，將紅綠燈時長按一定的規(guī)律分檔。這樣就可以達到最大限度的有車放行，減少十字路口的車輛滯留，緩解交通擁擠，實現(xiàn)最優(yōu)控制，從而提高交通控制系統(tǒng)的效率。

交通信號燈的出現(xiàn)，使得交通得以管制，對于疏導交通流量，提高道路通行能力，減少交通事故有明顯效果。為了實現(xiàn)交通道路的管制，力求交通管理先進性、科學化。

用可編程控制器實現(xiàn)交通燈管制的控制系統(tǒng)，以及該系統(tǒng)軟、硬件設計方法。實驗證明該系統(tǒng)實現(xiàn)簡單、經濟，能夠有效的疏導交通，提高交通路口的通行能力。分析了現(xiàn)代城市交通控制和管理問題的現(xiàn)狀，結合交通實際情況闡述了交通控制系統(tǒng)的工作原理，給出了一種簡單實用的城市交通燈控制系統(tǒng)的plc設計方案?？删幊炭刂破髟诠I(yè)自動化中的地位極其重要。廣泛應用于各個行業(yè)。隨著科技的發(fā)展，可編程控制器的功能日益完善，加上小型化、低價格、可靠性高，在現(xiàn)代工業(yè)中的作用更加突出。

（三）方案設計

3.1控制要求

交通燈控制系統(tǒng)的控制要求如下：

（1）信號燈受一個啟動開關控制，當啟動開關接通時，信號燈系統(tǒng)開始工作，且先南北紅燈亮，東西綠燈亮。當啟動開關斷開時，所有信號燈都熄滅。

（2）南北紅燈亮維持25秒，在南北紅燈亮的同時東西綠燈也亮，并維持20秒。到20秒時，東西綠燈閃亮，閃亮3秒后熄滅。在東西綠燈熄滅時，東西黃燈亮，并維持2秒。到2秒時，東西黃燈熄滅，東西紅燈亮，同時，南北紅燈熄滅，綠燈亮。（3）東西紅燈亮維持30秒。南北綠燈亮維持20秒，然后閃亮3秒后熄滅。同時南北黃燈亮，維持2秒后熄滅，這時南北紅燈亮，東西綠燈亮。周而復始

3.2系統(tǒng)設計方案分析

按照交通燈系統(tǒng)控制要求下，結合西門子s7-200系列可編程控制器的特性，選擇適合的型號。設計思想分析如下：給一個啟動的輸入信號，要配合一個sb1的按鈕，當sb1啟動按鈕動作，系統(tǒng)工作。

當啟動開關sd合上時，i0.0觸點接通，q0.2得電，南北紅燈亮；同時q0.2的動合觸點閉合，q0.3線圈得電，東西綠燈亮。1秒后，t49的動合觸點閉合，q0.7線圈得電，模擬東西向行駛車的燈亮。維持到20秒，t43的動合觸點接通，與該觸點串聯(lián)的t59動合觸點每隔0.5秒導通0.5秒，從而使東西綠燈閃爍。又過3秒，t44的動斷觸點斷開，q0.3線圈失電，東西綠燈滅；此時t44的動合觸點閉合、t47的動斷觸點斷開，q0.4線圈得電，東西黃燈亮，q0.7線圈失電，模擬東西向行駛車的燈滅。再過2秒后，t42的動斷觸點斷開，q0.4線圈失電，東西黃燈滅；此時起動累計時間達25秒，t37的動斷觸點斷開，q0.2線圈失電，南北紅燈滅，t37的動合觸點閉合，q0.5線圈得電，東西紅燈亮，q0.5的動合觸點閉合，q0.0線圈得電，南北綠燈亮。1秒后，t50的動合觸點閉合，q0.6線圈得電，模擬南北向行駛車的燈亮。又經過25秒，即起動累計時間為50秒時，t38動合觸點閉合，與該觸點串聯(lián)的t59的觸點每隔0.5秒導通0.5秒，從而使南北綠燈閃爍；閃爍3秒，t39動斷觸點斷開，q0.0線圈失電，南北綠燈滅；此時t39的動合觸點閉合、t48的動斷觸點斷開，q0.1線圈得電，南北黃燈亮，q0.6線圈失電，模擬南北向行駛車的燈滅。維持2秒后，t40動斷觸點斷開，q0.1線圈失電，南北黃燈滅。這時起動累計時間達5秒鐘，t41的動斷觸點斷開，t37復位，q0.3線圈失電，即維持了30秒的東西紅燈滅。

3.3 交通燈狀態(tài)圖

十字路口交通燈如下圖1所示，將12個交通燈進行編號

圖2 十字路口交通燈狀態(tài)圖

3.4 控制要求及程序流程：

（1）按下啟動按鈕，信號燈開始工作，東西向綠燈、南北向紅燈同時亮。（2）東西向綠燈亮25s后，閃爍三次，頻率為1s/次。然后東西向黃燈亮，2s后東西向紅燈亮，30s后東西綠燈亮……按此循環(huán)。

（3）南北向紅燈亮30s后，南北向綠燈亮，25s后，閃爍3次，頻率為1s/次。然后南北向黃燈亮，2s后南北向紅燈亮，30s后南北向綠燈亮……按此循環(huán)下去。

（四）硬件設計

4.1 硬件選擇

本設計采用plc來實現(xiàn)對十字路口交通信號燈的控制，其控制方法是選用西門子的s7-200系列cpu222型號plc對東西南北的紅、黃、綠燈實現(xiàn)有規(guī)律的循環(huán)閃亮，9

以達到對交通信號燈的控制?？刂七^程中采用順序控制法用多個定時器自動實現(xiàn)對六個控制對象的控制。根據交通信號燈的亮滅規(guī)律，可用plc編程對其實行自動控制。

4.2 plc的i/o分配表

名稱

啟動按鈕停止按鈕

表1 交通信號燈plc的輸入/輸出點分配表

輸入信號

輸出信號

代號 輸入點編號

名稱 代號 輸出點編號

sb1

i0.0

南北向綠

燈

l0

q0.0

sb2 i0.1

南北向黃燈

l1 q0.1

南北向紅

燈

l2 q0.2

東西向綠

燈

l3 q0.3

東西向黃

燈

l4 q0.4

東西向紅

燈

l5 q0.5

4.3 plc的硬件接線圖：

圖5 plc 控制接線圖

端口i0.0為接入系統(tǒng)開關的傳送信號，端口q0.0接南北綠燈，端口q0.1接南北黃燈，端口q0.2接南北紅燈，端口q0.3接東西綠燈，端口q0.4接東西黃燈，端口q0.5接東西紅燈。

（五）軟件設計

5.1 十字路口交通信號燈梯形圖

（六）仿真實驗

（七）設計總結

在這次課程設計中我遇到了一些問題，但加強了以往學過的理論的知識的應用。雖然這次的課程設計花了我一個星期的時間，通過這次的鍛煉，我學到了很多的東西，不僅鍛煉了自己的思考能力、繪圖能力和程序仿真能力，還鍛煉了綜合應用知識的能力，同時，我也是在這次課程設計中意識到了自己的不足，我還有許多未知的知識和問題等著學習和處理，知道了今后需要更加努力，使自我能夠不斷完善。

經過本次課程設計，讓我更加深刻的學習和鞏固了plc這門課程，不僅從理論上掌握了課堂上沒有學懂的知識，還從實踐中擴展了我的知識面，讓我對我們專業(yè)的知識有了更加全面的認識，更加清晰的認識到我們專業(yè)知識的實用性是如此的強，不僅能培養(yǎng)我們的興趣愛好，更對我們今后的求職就業(yè)起到至關重要的作用。

參考文獻

[1] 許謬、王淑英.電氣控制與plc.機械工業(yè)出版社,2006.[2] 編程及應用（第3版）.機械工業(yè)出版社,2008.[3] 羅宇航.流行plc實用程序及設計.機械工業(yè)出版社,2006.[4] 羅宇航.流行plc實用程序及設計.西安電子科技大學出版社,2006.

plc交通信號燈課程設計 plc交通燈課程設計計劃篇四

二．驗證型實驗

1.機械手設計： 1.1程序說明

1.2仿真結果

x0閉合一下啟動，y5高電平。x5閉合一下，y4高電位，y5復位。x4閉合一下，y7高電位，y4復位。x7閉合一下，y5高電位，y7復位。x5閉合一下，y3高電平0.2s，y4高電平，y5復位。x4閉合一下，y6高電位，y4復位。x6閉合一下，進入下一次循環(huán)。

2.交通燈控制

2.1程序說明

2.2仿真結果

3.大小球分揀系統(tǒng)控制

3.1程序說明

3.2仿真結果

1.撿大球：x0閉合一下啟動，x2閉合，y12高電平10s后，y13高電平5s，y11高電平。x5閉合一下，y5高電平。x7閉合一下，y12高電平，y5復位。x4閉合一下，y12y13復位，放大球5s后，y11高電平。x5閉合一下，y11復位，y4高電平。x3閉合一下，y4復位，進入下一次撿球過程。

2.撿小球：x0閉合一下啟動，x2閉合，y12高電平10s后。x4閉合一下，y13高電平5s，y11高電平。x5閉合一下，y5高電平。x7閉合一下，y12高電平，y5復位。x4閉合一下，y12y13復位，放小球5s后，y11高電平。x5閉合一下，y11復位，y4高電平。x3閉合一下，y4復位，進入下一次撿球過程。

三．設計型實驗

1.電動機控制

1.1兩臺電動機m1.m2的時序運行

1.1.1 i/o連接圖及控制電路圖

1.1.2 程序及其說明

1.1.3 仿真結果

1.2.三臺電動機m1 m2 m3的時序運行

1.2.1 i/o連接圖及控制電路

1.2.2 程序及其說明

1.2.3 仿真結果

2.彩燈控制

2.1 i/o連接圖及控制電路

2.2 程序及其說明

2.2仿真結果

彩燈分為4組，編號0到3為第一組，編號4到7為第二組，編號10到13為第三組，編號14到17為第四組；第一組彩燈由編號0—3逐一點亮，點亮后熄滅，隔3秒后逆序逐一點亮，再熄滅，3秒后編號0和編號2與編號1和編號3交替亮，5秒后全部熄滅；第二組彩燈由編號4—7逐一點亮，點亮后熄滅，隔3秒后逆序逐一點亮，再熄滅，3秒后編號4和編號6與編號5和編號7交替亮，5秒后全部熄滅；第三組彩燈由編號10—13逐一點亮，點亮后熄滅，隔3秒后逆序逐一點亮，再熄滅，3秒后編號10和編號12與編號11和編號13交替亮，5秒后全部熄滅；第四組彩燈由編號14—17逐一點亮，點亮后熄滅，隔3秒后逆序逐一點亮，再熄滅，3秒后編號14和編號16與編號15和編號17交替亮，5秒后全部熄滅；最后，奇數(shù)號彩燈與偶數(shù)號彩燈交替亮，重復了5次全部熄滅。機械手

3.1 i/o連接圖及控制電路

3.2 程序及其說明

3.3仿真結果

x0閉合一下啟動，y5高電位。x5閉合，計數(shù)器記1，y4高電位，y5復位。x4閉合一下，y7高電平。x7閉合一下，y5高電平。x5閉合6次，計數(shù)器記7，y3高電平0.2s，y4高電平。閉合x5五次，閉合x4一下，y6高電平。閉合x6一下，進入第二次。x5閉合兩次，計數(shù)器記14，y4高電位，y5復位。x4閉合一下，y7高電平。x7閉合一下，y5高電平。x5閉合6次，計數(shù)器記21，y3高電平0.2s，y4高電平。閉合x5五次，閉合x4一下，y6高電平。閉合x6一下，進入第三次。x5閉合三次，計數(shù)器記29，y4高電位，y5復位。x4閉合一下，y7高電平。x7閉合一下，y5高電平。x5閉合6次，計數(shù)器記37，y3高電平0.2s，y4高電平。閉合x5五次，閉合x4一下，y6高電平。閉合x6一下，進入第四次。x5閉合四次，計數(shù)器記46，y4高電位，y5復位。x4閉合一下，y7高電平。x7閉合一下，y5高電平。x5閉合6次，計數(shù)器記55，y3高電平0.2s，y4高電平。閉合x5五次，閉合x4一下，y6高電平。閉合x6一下，進入第五次。x5閉合五次，計數(shù)器記65，y4高電位，y5復位。x4閉合一下，y7高電平。x7閉合一下，y5高電平。x5閉合6次，計數(shù)器記75，y3高電平0.2s，y4高電平。閉合x5五次，閉合x4一下，y6高電平。閉合x6一下，進入下一輪循環(huán)。

四．實驗總結

通過兩個周的plc課程實驗，加深了我對這門課程的理解與學習，鞏固了知識，增長了更深層次的實踐基礎。這次課程設計設計的內容包括3個驗證型的實驗和3個設計型的實驗。通過程序的輸入，編輯，校驗，運行，仿真機械手控制，交通燈控制，大小球分揀系統(tǒng)控制以及設計電動機的時序圖運行，彩燈控制和機械手控制。這次設計，將我們所學的plc理論知識用于具體的設計，進一步鞏固了所學的理論知識，同時也認識到只有將理論知識運用到實踐操作，才能真正的掌握一門課程。每天都在機房上機，同學之間相互討論，團隊協(xié)作能力得到加強，老師也認真的輔導我們，同學積極的去認真的完成所布置的任務，整個教室顯示出一種認真的氛圍。這次課程設計使我受益匪淺，希望以后有更多的機會去完成類似的設計。

plc交通信號燈課程設計 plc交通燈課程設計計劃篇五

班《plc及應用》課程設計內容及評分標準要求

----生產過程自動化技術專業(yè) 一．課程設計目的： 按照控制要求，分析控制過程，通過可編程控制器進行系統(tǒng)的整體設計。通過實際工程設計，達到應用plc技術的實際控制工程技術訓練，掌握可編程序控制器控制實際過程的設計基本原則、方法和步驟，為畢業(yè)設計和實際工作技術設計打下基礎。二．課程設計時間：

2010—2011學年第二學期第1--2周。三．課程設計地點：

自習教室和plc控制實驗室。四．課程設計任務要求：

1.任選設計內容（見第五項）中的一題，或自命題（需經指導教師審核同意）。2.完成設計題目內容：

熟悉題目，了解題目中生產裝置或設備的控制要求。根據控制要求，給出生產裝置的整體電氣控制系統(tǒng)設計方案，采用plc控制。要求給出i/o地址編號分配表，plc控制梯形圖，寫出指令程序。通過可編程控制器實驗裝置模擬調試程序。（1）畫出plc外部接線圖。（2）.畫出plc梯形圖。

（3）給出控制盤面板示意圖、控制盤的接線圖。（4）給出課程設計報告。

（5）通過在可編程控制器實驗裝置上操作，驗證其可編程的正確性。五．課程設計題目：（任選一題，若自命題需經老師同意）

1.設計一個智力競賽搶答控制裝置，當出題人按下開始按鈕sb1后，在10 s之內，4個參賽者只有最早按下的人搶答有效，搶答桌上的燈亮3 s，賽場上的燈亮2 s，而且sb1復位，使定時器復位。12 s后搶答無效，sb1及定時器復位，設計出原理接線圖，設計出梯形圖，并模擬調試。

2．用plc對自動售貨機進行控制，根據工作要求，寫出梯形圖及指令表。工作要求：（1）

此售貨機可投入1元、2元或10元硬幣。

（2）

當投入的硬幣總值超過12元時，汽水按鈕指示燈亮；又投入的硬幣總值超過15元時，汽水及咖啡按鈕指示燈都亮。

（3）

當汽水按鈕燈亮時，按汽水按鈕，則汽水排出7s后自動停止，這段時間內，汽水指示燈閃動。

（4）

當咖啡按鈕燈亮時，按咖啡按鈕，則咖啡排出7s后自動停止，這段時間內，咖啡指示燈閃動。

（5）

若投入硬幣總值超過按鈕所需德錢數(shù)（汽水12元，咖啡15元）時，找錢指示燈亮，表示找錢動作，并退出多余德錢。（6）

i/o編號：

輸入

輸出

1元識別口：x0

咖啡出口：y10 5元識別口：x1

汽水出口：y11 10元識別口：x2

咖啡按鈕指示燈：y12 咖啡按鈕：x3

汽水按鈕指示燈：y13 汽水按鈕：x4

找錢指示燈：y14 計數(shù)動復位：x5 3.利用plc做一電機轉速檢測顯示及控制裝置，寫出梯形圖及指令表。電機上裝有一個轉速檢測裝置（每轉輸出10個脈沖），電機轉速由pwm輸出控制。設計一個程序：（1）檢測電機轉速，并在7段數(shù)碼顯示器上顯示。

（2）當檢測值與給定值不同時改變pwm輸出，使實際轉速與給定值相等。(3)加上16鍵輸入電路，用于輸入給定值。

4.某設備：粉末冶金制品壓制，在初始狀態(tài)時，沖頭和模具在最上面，裝好金屬粉末后，按下啟動按鈕x0,y0變?yōu)閛n,沖頭下行。將粉末壓緊后，壓力繼電器x1為1狀態(tài)，開始保壓延時，5s后，y1變?yōu)閛n，沖頭上行。上限位開關x2變?yōu)?狀態(tài)時，沖頭停止上行，y2變?yōu)閛n，模具下行。碰到下限位開關x3時，停止下行。工人取走成品后，按下按鈕x5，y3變?yōu)閛n，模具上行。限位開關x4變?yōu)?狀態(tài)時，系統(tǒng)返回初始狀態(tài)。畫出控制順序功能圖，原理接線圖，設計出梯形圖。5.設計某醫(yī)院呼叫系統(tǒng)：

醫(yī)院護士站，需要照顧所有多個病房的病人，請設計一個由電子電路實現(xiàn)的、16個病房使用的遠距離傳輸、床位對應、集中提示的“醫(yī)院病人緊急呼叫系統(tǒng)”，每個病房四位病床，要求：

(1)每個病床有一個呼叫的按鍵。

(2)能夠存儲醫(yī)生處理之前的呼叫狀態(tài)。

（3）設計優(yōu)先編碼電路，根據病人病情設置優(yōu)先級別。當有多人呼叫時，病情嚴重者優(yōu)先。（此功能可選）

（4）當病人緊急呼叫時，產生聲、光提示，并按優(yōu)先級別顯示病人編號。

（5）設計呼叫清除電路，當醫(yī)生處理完當前（最高優(yōu)先級）顯示的病號后，可將該呼叫清除，系統(tǒng)能自動顯示優(yōu)先級病床呼叫信號。

6.在街道、商場或公共場所，通常裝有各種五彩斑斕的燈飾，美化人們的生活空間。用可編程序控制器控制設計一個彩燈控制器，控制紅綠黃三個燈，按如下規(guī)律依次點亮。

1.紅、黃、綠三組彩燈循環(huán)閃亮，變化規(guī)律是：紅燈亮0.5秒－紅燈、綠燈亮0.5秒－綠燈亮0.5秒－黃燈、綠燈亮0.5秒－黃燈亮0.5秒－黃燈、紅燈亮0.5秒－所有燈全亮1秒－紅燈亮0.5秒??，如此循環(huán)產生“流水”般的效果。2.設計檢測裝置控制彩燈白天不亮，晚間自動亮。3.能夠控制停止燈亮，可以啟動從初始狀態(tài)開始。六．主要參考教材

1.《可編程控制器原理及應用》上海交通大學出版社，王整風等主編。2.《可編程控制器原理及應用方法》重慶大學出版社，廖常初 主編。七．進度安排

第一周的周三至周日，查閱資料，設計接線圖；第二周的周一到周三設計梯形圖程序并模擬調試程序，周四到五編寫設計說明書，考核驗收答辯。八．成績考核

依據考核學生的可編程控制器（plc）的編程設計能力，圖紙和設計報告，結合答辯情況給定成績。

1.設計報告 60%，2.動手實驗模擬調試 20%，3.創(chuàng)新能力 10%，4.平時學習和答疑 10%。

成績評定：優(yōu)秀

良好

中等

及格

不及格五檔。九．注意事項 1.實驗時注意安全，通電前必須仔細檢查。2.3月12日前完成設計。