交通灯模拟控制plc实验报告（完整文档）

下面是小编为大家整理的交通灯模拟控制plc实验报告（完整文档）,供大家参考。希望对大家写作有帮助!

交通灯的模拟控制plc实验报告5篇

第一篇: 交通灯的模拟控制plc实验报告

一 摘要

在城镇街道的十字交叉路口，为了保证交通秩序和行人安全，一般在每条道路上各有一组红、黄、绿交通信号灯，其中红灯亮，表示该条道路禁止通行；
黄灯亮表示该条道路上未过停车线的车辆停止通行，已过停车线的车辆继续通行；
绿灯亮表示该条道路允许通行。交通灯控制电路自动控制十字路口、丁字路口和环形路口的红、黄、绿交通灯的状态转换，指挥各种车辆和行人安全通行，实现交通管理的自动化。如今，我国城市化迅速发展，机动车数量迅速增加，也对道路交通压力逐渐增大。像以前简单的一组交通灯已经很难有效的管理更为复杂的交通情况，交通灯向更智能，功能更全面的方向发展。

这次课程设计合理的相位，分别有二相位，三相位，四相位，八相位的交通灯。以KEIL为编程工具，PROTEUS为仿真工具分别实现。

二 课程设计内容与要求

（1）二相位交通灯，三相位交通灯，四相位交通灯，八相位交通灯。

（2）进行总体设计，画出原理图。

（3）用Keil编写并调试程序。

（4）用Proteus软件进行仿真。

三 系统设计（硬件，软件）

简要：
本次课程设计中，模拟交通灯控制器，使用的是单片机AT89C51，来控制LED和数码管，红绿黄灯交替，真实模拟交通灯功能，在Proteus中实现。用Keil程序编程。

二相位交通灯

二相位交通灯相位图如下：

第一相位

第二相位

由相位图设计电路图和单片机图如下：

二相位交通灯设计，也是最基本的交通灯设计。它在四个路口处各设红绿灯。如图第二相位中所示：东西走向的路口，红灯变量值为0，表示亮灯，表示此方向禁行，同时绿灯为1 ，表示灭灯；
南北走向的路口，红灯变量为1，绿灯为0，表示此方向通行。

二相位电路设计图与单片机图

三相位交通灯

三相位交通灯相位图如下：

第一相位 第二相位 第三相位

由相位图设计的电路图和单片机图如下：

东西南北方向均在原基础的直行灯上添加了表示左转禁行或通行的红灯和绿灯。如相位图第一相位显示：在南北方向上，红灯和左转红灯变量值为0，表示亮灯，而其他绿灯为1，表示灭灯；
在东西方向，直行绿灯和左转红灯变量值为0，表示此方向车辆尽可以直行，不可左转。其他相位的信号灯具体见代码。

三相位交通灯设计电路和单片机部分

四相位交通灯

四相位交通灯相位图如下：（单向左转）

第一相位 第二相位 第三相位 第四相位

由相位图设计的电路图和单片机图如下：

四相位电路图在东西南北方向各加了一组红绿灯来管理单向左转，来禁行或者通行。如相位图的第一相位显示：东西方向两个红灯变量值为0，表示亮灯，两个绿灯为1，表示灭灯，为东西向禁止通行包括左转；
南北方向上，北方向上两红灯为0，两绿灯为1，同样禁行，南方向上两红灯变量值为1，两绿灯为0，表示通行，包括左转。其他相位见代码。

四相位的电路设计图和单片机图

八相位交通灯

八相位交通灯相位图如下：

第一相位 第二相位 第三相位 第四相位

第五相位 第六相位 第七相位 第八相位

由相位图设计的电路图和单片机图如下：

在八相位中，东南西北方向各加了一组红绿灯来管理左转方向，并且各路红绿灯都独立控制，独立显示。如图第二相位中：南北方向禁行，即各红灯变量值为0，表示亮灯，绿灯为1，表示灭灯；
而在东西方向， 向东方向禁行，向西方向通行，即向东方向各红灯为0，亮灯，向西方向各绿灯为0，亮灯。其他相位见代码。

八相位电路设计图与单片机图

运行结果

首先，在Proteus中，通过对各不同相位图的理解，修改设计电路图。在Keil中，根据电路设计，定义各信号灯，通过代码的反复调试，正确后，生成.hex文件，在Proteus中，进行调用，实现功能。

通过实验检验，所有结果均正确，功能都实现。

任务分工

我们小组三人中，我主要负责四相位的电路设计以及编程工作。

体会感想

通过这次交通信号灯的课程设计，对于交通管理与控制的理念和技术思想有了进一步的理解，对于交通信号灯的控制原理有了全新的掌握，同时在过程中，锻炼了我的动手能力、分析能力、写作能力和团队协作精神，是学会了使用proteus和keil这两款软件。

同时在实验中，我们在添加新功能的点子中，发现了很多设计过程中的难题，特别是在左转灯中，我们形象的通过旋转二极管方向来表示对应方向的左转示意。但发现二极管线路不通，进行了多次尝试后，我们采取线路直接连接单片机的方法解决了，不过在老师的验收中，老师提出了更完善的解决方案，让问题得到了更好地解决，受益匪浅。

附录实验代码见电子版文件

第二篇: 交通灯的模拟控制plc实验报告

99%的电气人都学过PLC如何控制交通灯

 十字路口车辆穿梳，行人熙攘，车行车道，人行人道，居然能够有条不紊进行？那么靠什么来实现这井然秩序呢？靠的是交通信号灯的自动指挥系统。交通信号灯控制方式很多，本文介绍利用步进梯形指令单流程编程实现的控制系统。

交通灯的控制要求如下：

►控制开关

信号灯受启动及停止按钮的控制，当按动启动按钮时，信号灯系统开始工作，并周而复始地循环工作，当按动停止按钮时，系统将停止在初始壮态，即南北红灯亮，禁止通行；
东西绿灯亮，允许通行。

►控制要求

1 、北红灯亮维持 30 秒，在南北红灯亮的同时，东西绿灯也亮，并维持 25 秒，到 25 秒时，东西方向绿灯闪，闪亮 3 秒后，绿灯灭。在东西绿灯熄灭的同时，东西黄灯亮，并维持 2 秒，到 2 秒时，东西黄灯灭，东西红灯亮。同时，南北红灯熄灭，南北绿灯亮。
2 、西红灯亮维持 30 秒。南北绿灯亮维持 25 秒，然后闪亮 3 秒，再熄灭。同时南北方向黄灯亮，并维持 2 秒后熄灭，这时南北红灯亮，东西绿灯亮。
接下去周而复始，直到停止按钮被按下为止。
信号灯动作系统可用图 1 状态图表示。

图 1 交通指挥信号灯状态图

♦硬件及接线

根据上述要求可见，系统所需红、绿、黄各 4 只信号灯，本案由两个信号灯箱实现；
系统需要启动和停止两个按钮，由按钮箱实现。
可编程控制器的输入 / 输出端子分配及硬件连接分别由表 1 及图 2 所示。其中 SA 开关代表可编程控制器自身的运行开关。

交通信号灯的软件设计

在本文中，我们采用步进梯形指令单流程编程实现，其状态转移图如图 3所示。由图可知，我们把东西和南北方向信号灯的动作视为一个顺序动作，每一个时序同时有两个输出，一个输出控制东西方向的信号灯，另一个输出控制南北方向的信号灯。

状态转移图对应的步进梯形图如图 4所示，现简单分析一下工作原理。当启动按钮SB1按下时，X0接通，S0置1，系统进入S0状态，驱动Y6、Y0，使南北红灯及东西绿灯同时亮，Y0接通，状态转移条件满足，系统将转移到S20状态，在S20状态下，Y6、Y0仍被驱动，即南北方向的红灯及东西方向的绿灯继续亮，同时驱动定时器T0，定时器的设定时间为25秒，25秒后，状态转移到S21，在S21状态下，Y6继续保持，但Y0受控于M1，而M1是由两个定时器T6和T7控制，T6、T7组成一个1秒的震荡器，即东西方向的绿灯闪亮。在本状态下，同时也驱动定时器T1，定时时间为3秒，3秒时间到，状态转移到S22，在S22状态下，Y6仍然被驱动，南北方向红灯继续亮，同时驱动T2、Y1，东西方向的绿灯灭，Y1口驱动的是东西方向的黄灯，故东西方向的黄灯亮，绿灯停。T2的定时时间为2秒，2秒时间到，状态转移到S23，在S23状态下，同时驱动Y2、Y4及T3，东西方向的红蛋亮，南北方向的绿灯亮，T3的定时时间为25秒，25秒时间到，状态转移到S24。在S24状态下，驱动Y2、T4，东西方向的红灯继续亮，而南北方向的绿灯驱动口Y4受控于M1，M1是震荡周期为1秒的震荡器，故南北方向的绿灯闪亮。T4的定时时间是3秒，3秒后，状态转移到S25。在S25状态下，同时驱动Y2、Y5及T5，即东西方向的红灯、南北的黄灯亮，T5定时器的定时时间为2秒，2秒时间到，定时器的定时时间到，T5的触点接通，状态又重新转移到S0。即南北方向的红灯、东西方向的绿灯亮，系统将重复上述的动作顺序，周而复始的继续工作。当停止按钮SB2被按下时，软继电器M0接通，其常闭触点M0断开，系统执行一周后，将停留在S0状态，及保持南北方向的红灯、东西方向的绿灯亮。

第三篇: 交通灯的模拟控制plc实验报告

智能交通灯实验报告

学 校：
华中科技大学

院 系：
控制科学与工程系

班 级：

班 级：

指导老师：

2013年5月30日

目录

1 实验目的 1

2 实验要求 1

3 实验所需装置及步骤 1

4 实验内容 2

5 端口分配 3

6 程序设计流程 5

8 程序源码 6

1实验目的

通过实验在可编程控制器的软、硬件方面得到综合的学习和锻炼。

1、熟悉Allen-Bradley公司的微型可编程控制器的运用。

2、充分理解与实验I/O点的分配及运用。

3、提高编程技能，实验路况的模拟控制。

2 实验要求

1、对Allen-Bradley公司的SLC系列产品，特别使微型可编程控制器有深入的了解。

2、学会安装、编程或调试Allen-Bradley公司的小型可编程控制器Micrologix1000和

Micrologix1500及其相应的扩展模块。

3、学会操作Rslogix500软件包，对系统进行组态，对对象进行编程。

4、学会使用Rslinx软件包，对系统进行组态及通信。

5、进一步巩固学习可编程控制器的基本指令的功能及应用，实现编程及调试过程。

6、了解交通灯的控制规律，完成十字路口交通灯控制的编程与调试。

3 实验所需装置及步骤

实验装置：

微型可编程控制器Micrologix1000

控制器出线连接板 PC机

1761－CBL-PM02

十字路口交通系统实验平台

实验步骤：

1、熟悉及Micrologix1000，Micrologix1200及Micrologix1500组成、安装及与PC的连

接；
Micrologix1000 I/O分布；
Micrologix1200及Micrologix1500的I/O分布及扩展

模块的I/O分布。

2、熟悉并操作Rslogix500软件包及变成方法。

3、熟悉并操作Rslinx软件包。

4、用上述两软件包进行系统组态，确认系统连接成功。

5、理解实验内容，构思并编制实验梯形图。

6、下载并调试。

4实验内容

1、实验台介绍

实验台为十字路口模型，分A（南）、D（北）、B（东）、C（西）四个方向，每个方向为六车道控制，有规律的对称布置，每个方向车流流向为左拐、直通、右拐，中间为四面的交通灯控制显示。

交通灯周围对称布置着直通和左拐车流。车流用24V直流电源控制的众多灯的闪亮来模拟，闪亮时间由实验者根据实验的模拟情况来确定。车流的控制要配合四面的交通灯的控制要求。交通灯的控制规律见十字路口交通灯控制实验说明。

实验台的一个侧面有90个引出插座，供实验者组线用。要注意插座与路况上每个车（即控制灯）对应关系。Micrologix1500的扩展I/O模块的输出口已由插线平台引出。路况上车流的控制规律如下：

A、D、B、C每面最外围六个灯接到一起形成闪亮控制，闪亮时间由实验者根据需要而定。最外围以内的灯模拟车流的规律实验者可以根据实际的路况控制自行构造。

2、推荐参考控制规律

开启开关接通，首先A、D方向直通灯和右拐灯点亮，同时B、C方向进制通行灯和右拐灯点亮。A、D方向的直通车和右拐车滚动行驶（按一定延时时间顺序点亮某一方向的灯），通行时间为20S，此间，A、D方向左拐车及B、C方向直通和左拐车禁止通行，B、D方向允许右拐车通行。20S到后，A、D方向的直通车禁行，左拐车通行。过后，A、D方向禁止通行灯点亮，同时左拐车禁行，B、C方向直通灯点亮，直通车通行。通行15S后，B、C方向直通灯熄灭，直通车禁行，左拐灯点亮，左拐车通行，通行15S后返回起始点循环控制。（若加上数码管可按上一实验所述规律控制）。

3、在城市十字路口交通灯示意图中，东西南北每面都有四个控制灯，分别为：

● 禁止通行灯 （亮时为红色）

● 左拐灯 （亮时为绿色）

● 直通灯 （亮时为绿色）

● 右拐灯 （亮时为绿色，控制为常亮）

4、交通灯的控制要求如下：

当交通灯系统启动开关接通时，

◆ A、D方向直通：A、D方向（南北）直通灯点亮，同时B、C方向（东西）禁止通行红灯点亮，维持20S，最后5S时间A、D方向直通灯闪亮，以提示此方向的通行时间即将结束，进入A、D方向左拐通行时间。

◆ A、D方向左拐：A、D方向（南北）左拐灯点亮，同时B、C方向（东西）禁止通行红灯点亮，维持20S，最后5S时间A、D左拐方向通行灯闪亮，以提示此方向的通行时间即将结束。进入B、C方向直通时间。

◆ B、C方向直通：B、C方向（东西）直通灯点亮，同时A、D方向禁止通行红灯点亮，维持15S，最后5S时间B、C方向直通灯闪亮，以提示此方向的通行时间即将结束，进入B、C方向左拐通行时间。

◆ B、C方向左拐：B、C方向（南北）左拐灯点亮，同时A、D方向（东西）禁止通行红灯点亮，维持15S，最后5S时间B、C左拐方向通行灯闪亮，以提示此方向的通行时间即将结束。进入A、D方向直通时间。

◆ A、B、C、D 方向右拐：在任何时间A、B、C、D 方向右拐均能通行。

5、十字路口交通灯时序图如下：

5 端口分配

实验中我们用的设备是Micrologix1500，所以需要按照其相应的功能表进行分配。通过对于整个工程的功能进行分析，总结出以下需要用到的端口：数码管有分为十位数码管和个位数码管，分别通过输入BCD码进行显示，因此数码管需要8个端口，5V供电；
交通灯中每一个方向有两个交通灯需要进行控制，根据对称的性质，即只需要用4个端口进行控制，24V，情况一样的交通灯在电路上用导线短接即可；
路况模拟灯中有64个灯，根据对称原理，其实只需要通过16个端口进行控制即可完成，其他情况相同的灯用导线练成等电位点即可。

根据以上分析，可以制出下面的端口分配表：

交通灯端口分配如下：

灯

禁止通行

左拐

前行

右拐

AD

O:0/7

0/5

0/4

0/0

CB

0/6

0/2

0/1

0/3

数码管端口分配如下：

灯

A

B

C

D

个位

O:2/0

2/1

2/2

2/3

十位

2/4

2/5

2/6

2/7

路况模拟灯端口分配如下：

路况灯编号

对应端口

33-42-49

0:1/0

30-41-46

1/2

53-59-19

1/4

32-64-10

1/6

2-13-18

0/8

16-27-11

0/10

31-63-20

0/12

3-58-48

0/4

39-55-44

1/1

52-36-43

1/3

47-62-25

1/5

38-57-4

1/7

8-15-24

0/9

21-14-5

0/15

37-61-26

0/13

9-60-54

0/15

急行车端口分配如下：

输入口

对应端口

输入口1

I:0/1

输入口2

0/2

输入口3

0/3

输入口4

0/4

输入口5

0/5

输入口6

0/6

输入口7

0/7

输入口8

0/8

6程序设计流程

本程序我们组实现了现实中十字路口交通的全部实况模拟，其具体功能包括：

（1）完成了四个方向交通灯的切换和对应时段数码管时间的显示

（2）路口模拟中实现了车辆的行驶和停等状态，车辆的行驶运用流水灯的形式体现，由三对LED灯进行轮流亮灭模拟。

（3）在各阶段计时的倒数5秒，实现指示灯闪烁。

（4）实现了急行车的功能模拟，在急行模式下，车辆行驶速度增加，对应输入端口的情况开放对应的方向的急行车模拟，其他方向均为禁行状态，并且暂停正常交通灯计时。当停止输入急车信号后，恢复原来的计时和交通灯状态。

程序结构划分：（梯形图供分为48行，大致的功能划分为）

  1、0000～0001行 右转行灯闪烁

  2、0002～0010行 分析收到的急行信号，并响应最高优先级

  3、0011行 黄灯提醒

  4、0012～0017行 控制信号灯中B、C方向的直行和左拐    

  5、0018～0022行 控制信号灯中A、D方向的直行和左拐  

  6、0023～0031行 控制信号灯的倒计时计算

  7、0032～0039行 控制信号灯七段数码管显示    

  8、0040～0047行 控制各条路况灯

7程序源码

第四篇: 交通灯的模拟控制plc实验报告

交通灯的PLC控制实验报告
交通灯的PLC控制
一、实验目的
1．熟悉PLC编程软件的使用和程序的调试方法。2．加深对PLC循环顺序扫描的工作过程的理解。3．掌握PLC的硬件接线方法。
4．通过PLC对红绿灯的变时控制，加深对PLC按时间控制功能的理解。5．熟悉掌握PLC的基本指令以及定时器指令的正确使用方法。
二、实验设备
1．含可编程序控制器MicroLogix1500系列PLC的DEMO实验箱一个
2．可编程序控制器的编程器一个（装有编程软件的PC电脑）及编程电缆。3．导线若干
三、实验原理

交通指挥信号灯图I/O端子分配如下表

输入启动按钮
IN/0
输出东西红灯东西黄灯东西绿灯

OUT/0OUT/1OUT/2



南北红灯南北黄灯南北绿灯
OUT/3OUT/4OUT/5
注：PLC的24VDC端接DEMO模块的24V+；
PLC的COM端接DEMO模块的COM。
四、系统硬件连线与控制要求
采用1764-L32LSP型号的MicroLogix1500可编程控制器，进行I/O端子的连线。它由220VAC供电，输入回路中要串入24V直流电源。1764系列可编程控制器的产品目录号的各位含义如下示。1764：产品系列的代号L：基本单元
24：32个I/O点（12个输入点，12个输出点）B：24V直流输入W：继电器输出
A：100/240V交流供电
下图为可编程控制器控制交通信号灯的I/O端子的连线图。本实验中模拟交通信号灯的指示灯由24V直流电源供电。O/2-O/4为南北交通信号灯，O/5-O/7为东西交通信号灯。
24VDC
DC
COMI/0
MicroLogix1500
VACVAC
O/0O/1VDCVDCO/2O/3O/4
24VDC24VDC
红黄绿红黄
O/5绿
实现交通指挥信号灯的控制，交通指挥信号灯的布置，控制要求如下：
（1）信号灯受一个启动开关控制，当启动开关接通时，信号灯系统开始正常工作，且先南北红灯亮，东西绿灯亮。当启动开关断开时，所有信号灯熄灭。
（2）南北红灯维持25秒。在南北红灯亮的同时东西绿灯也亮，并维持20秒。到20秒时，东西绿灯闪亮，闪亮3秒后熄灭。在东西绿灯熄灭时，东西黄灯亮，并维持2秒。到2秒钟时，东西黄灯熄灭，东西红灯亮。同时，南北红灯熄灭，南北绿灯亮。
（3）东西红灯亮维持30秒，南北绿灯维持25秒，然后闪亮3秒钟，熄灭。同时南北黄灯亮，维持2秒后熄灭，这时南北红灯亮，东西绿灯亮。
（4）上述信号灯状态周而复始。
五、实验步骤
1．按硬件原理图连接好PLC-DEMO的电源及输入输出端子，检查无误后通电。2．在RSLogix500软件中编写PLC梯形图程序(如下。







3．将梯形图程序编译无误后下载到PLC控制器。4．将PLC的工作状态选择至RUN状态，运行程序。5．调试PLC梯形图程序是否符合控制要求。
按下启动按钮，将起动信号I/0输入给PLC，观察PLC的输出显示结果是否符合控制要求，若不符合要求，应对所输入的程序进行修改，反复调试直到满足要求为止。6．再次按下启动按钮，即启动按钮弹起，将停止信号输入给PLC，PLC所有的输出均为OFF，红绿灯停止工作。

六、心得体会
通过两次的实验，我对PLC的运用更加灵活了。上学期的课程中，我接触到了PLC编程，但那只是理论，只是在纸上编写程序，并没有运用到实际中。在两次的实验课上，我才真正领略到了实践的重要性，不实践，就根本不知道自己到底有哪些问题。通过在电脑上编写PLC程序，才知道有哪些错误，通过不断的调试修改，以及和组员们的讨论，我们最终才让交通灯合理地亮起来。另外，在组队完成实验过程中，我们除了要把知识掌握和利用起来，还更应该利用团队协作能力，并不应该自己做自己的，应该要把团队的力量发挥到极致，这样才能事半功倍。
通过此次plc交通灯实验，让我对于plc梯形图、指令表、顺序功能图有了更好的了解，也让我了解了关于plc设计原理。有很多设计理念来源于实际，从中找出最适合的设计方法，并且需要夹杂着大量的逻辑和理性的思考。在此是要进行的过程中，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达能力。在设计的过程中我们还得到了老师的帮助与意见。在学习的过程中，不是每一个问题都能自己解决，向老师请教或向同学讨论是一个很好的方法，不是有句话叫做思而不学者殆。做事要学思结合，才能高效的完成实验内容。通过这两次实验。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。在对理论的实际运用中，提高了我们的工程素质。我们对知识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。比如我们这次就出现了不合理运用复位，而导致不能使交通灯按实验要求来亮灭。

第五篇: 交通灯的模拟控制plc实验报告

重庆航天职业技术学院
PLC实训报告
姓名:班级：学号：指导教师：汤
李欣桐信息三班20121474平日期：2014/11/12







前言

道路交通信号灯是交通安全产品中的一个类别，是为了加强道路交通管理，减少交通事故的发生，提高道路使用效率，改善交通状况的一种重要工具。适用于十字、丁字等交叉路口，由道路交通信号控制机控制，指导车辆和行人安全有序地通行。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。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。
PLC的应用正在不断地走向深入，同时带动传统控制检测日新月益更新。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。由于PLC具有对使用环境适应性强的特性，同时其内部定时器资源十分丰富，可对目前普遍使用的“渐进式”信号灯进行精确控制，特别对多岔路口的控制可方便地实现。因此现在越来越多地将PLC应用于交通灯系统中。




目录
一、PLC的概述...............................1二、PLC项目的开发过程.......................2三、CP1H、CP1E的主要编程资源................4四、PLC的结构和原理.........................6五、PLC输入和输出点.........................7六、梯形图...................................8七、检测与调试...............................9八、总结....................................10九、参考文献................................11



一、概述
PLC是可编程控制器（programmableLogicController）的简称；
它是一种集微电子技术、计算机技术和通信技术于一体的新型自动控制装置，具有功能强、可靠性高、操作灵活、编程简单等一系列优点，广泛应用于机械制造、汽车、电力、轻工、环保、电梯等工农业生产和日常生活中。受到广大用户的欢迎和重视。
国际电工委员会（IEC）分别于1982年11月、1985年1月和1987年2月发布了可编程控制器标准草案第一、二、三稿，在第三稿中做了如下定义：可编程控制器是一种数字运算操作的电子系统，专为工业环境下的应用而设计。它采用了可编程序的存储器，用来在其内部存储执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数和算术运算等面向用户的指令，并通过数字式或模拟式的输入和输出，控制各种类型的机械或生产过程。可编程控制器及其相关外部设备，都应按易于工业控制系统联成一个整体，易于扩充其功能的原则设计。由此可见，可编程控制器是一台专为工业环境下的应用而设计制造的计算机，它具有丰富的输入/输出接口，并具有较强的驱动能力。



第1页


二、PLC项目的开发过程
1.分析被控对象，明确控制要求
首先向有关工艺、机械设计人员和操作维修人员详细了解被控设备的的工作原理、工艺流程、机械机构和操作方法；
了解工艺过程和机械运动与电气执行元件之间的关系和对控制系统的要求；
了解设备的运动要求、运动方式和步骤，在此基础上画出被控对象的工作流程图，归纳出电气执行元件的动作节拍表。该步骤所得到的图、表，概括的反映了被控对象的全部功能和对控制系统的基本要求，是设计控制系统的依据，也是设计的目标和任务，必须仔细的分析和掌握。2.制定电气控制方案

根据生产工艺和机械运动的控制要求，确定控制系统的工作方式，例如全自动、半自动、手动、单机运行、多机联合运行等。还要确定系统应有的其他功能，例如故障检测、诊断与显示报警、紧急情况的处理、管理功能、联网通信功能等。3.确定输入/输出设备及信号特点
根据系统的控制要求，确定系统的输入设备的数量及种类，如开关、按钮、传感器等；
明确各输入信号的特点，如是开关量还是模拟量、直流还是交流、电压等级、信号幅度等；
确定系统的输出设备的数量及种类，明确这些设备对控制信号的要求，如电压电流的大小、直流还是交流、电压等级、开关量还是模拟量等。据此确定PLC的I/O设备的类型及数量，分类统计出各输入量的性质及数量。4.选择可编程序控制器
选择合适的PLC型号并确定各种硬件配置。（1）基本单元的选择
①响应速度②存储器容量③扩展能力④结构形式⑤特殊功能

第2页


⑥通信功能
（2指令系统的选择
①总指令数②指令种类③表达方式④编程工具
(3）I/O模块的选择
I/O模块的选择主要是根据输入信号的类型，选择与之匹配的输入模块。（4）其他选择
①性价比②系列产品③售后服务
5.分配输入/输出点地址
根据以确定的输入/输出设备和选定的可编程控制器，列出输入/输出设备与PLC的I/O点的地址对照表，以便于编制控制程序、设计接线图及硬件安装。所有的输入点和输出点分配时要有规律，并考虑信号特点及PLC公共端（COM端）的电流容量。6.设计电气电路
电气电路包括：被控设备的主要电路及PLC外部的其他控制电路图，PLC输入/输出接线图，PLC主机、扩展单元及输入/输出设备供电系统图，电气控制柜机构及电器设备安装图等。7.设计控制程序
控制程序的设计包括状态表、顺序功能图、梯形图、指令表等，控制程序设计是PLC系统应用中最关键的问题，也是整个系统设计的核心。8.调试

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调试包括模拟调试和联机调试。模拟调试是根据输入/输出模块的指示灯的显示，不带输出设备进行调试。联机调试分两步进行：首先连接电气柜，不带负载，检查各输出设备的工作情况。待各部分调试正常后，再带上负载进行调试，直到完全满足设计要求为止。全部调试完成后，还要经过一段时间的试运行，以检测系统的可靠性。9.技术文件整理
技术文件包括设计说明书、电器元件明细表、电气原理图和安装图、状态表、梯形图及软件资料、使用说明书等。

三、CP1H、CP1E的主要编程资源
输入继电器输出继电器内置模拟输入继电器内置模拟输出继电器内部辅助
继电器暂存继电器保持继电器定时器计算器数据内存

CP1H0.00~16.15100.00~116.15200CH~203CH
CP1E0.00~99.15100.00~199.15

210CH~211CH
1200.00~1499.153800.00~6143.15W0.00~W511.15TR0~TR15H0.00~H511.15T0~T4095C0~C4095D0~D92767
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A0~A447A448~A753W0~W99TR0~TR15H0~H49T0~T255C0~C255D0~D8191



PLC控制系统的设计流程

分析被控对象、明确控制要求
制定电气控制方案
明确输入/输出设备及信号特点
选择PLC机型及扩展设备
输入/输出点地址分配
电器电路设计
控制电路设计
电器电路安装
模拟调试程序修改
N
调试正常
Y
联机调试
符合要求N
Y试运行
运行正常N
Y
技术文件整理移交




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四、PLC的结构和原理
1、PLC的分类：
（1）按PLC的结构形式分类：a.整体式；
b.模块式。（2）按PLC的I/O点数分类：a.小型256点以下；

b.中型256点以上，2048点以下；
c.大型204点以上。（3）按PLC功能分类：
a.抵挡型；
b.中挡型；
c.高档型。2、PLC的结构：
PLC实质是一种专用于工业控制的计算机其硬件结构基本上与微型计算机从结构上分，PLC分为固定式和组合式（模块式）两种。固定式PLC包括CPU板、I/O板、显示面板、内存块、电源等，这些元素组合成一个不可拆卸的整体。模块式PLC包括CPU模块、I/O模块、内存、电源模块、底板或机架，这些模块可以按照一定规则组合配置。PLC的基本结构框图如下：


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3、PLC的工作原理
a.输入采样阶段，在此阶段，顺序读入所有输入缎子通断状态，并将读入的信息存入内存，接着进入程序执行阶段，在程序执行时，即使输入信号发生变化，内存中输入信息也不变化，只有在下一个扫描周期的输入采样阶段才能读入信息。b.程序执行阶段：PLC对用户程序扫描。
c.输出刷新阶段：当所有指令执行完毕通过隔离电路，驱动功率放大器，电路是输出端子向外界输出控制信号驱动外部负载。4、PLC汇编语言
采用面向控制过程，面向问题，简单直观的PLC编写横语言，常用的有：梯形图，语句表，功能图等。

五、PLC输入和输出点
项目启动/停止东西绿灯南北红灯东西黄灯南北绿灯东西红灯南北黄灯
地址分配表

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地址
0.00100.00100.01100.02100.03100.04100.05


六、梯形图



梯形图



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七、检测与调试

调试错误与修改方法：
经过设计，想一次性把程序完成是非常难的，在调试中就出现了不少的错误。
刚开始的时候把程序写进去然后运行却发现有些灯亮不起来而且在完成了一个周期后就循环不起来了。那时真的不知道从哪里入手，只好一条一条地检查才发现了一条指令把常闭写成了输出，真正的输出口就没有收到信号了。灯虽然是亮了但仍然循环不起来。从梯形图又仔细的看了一次却看不出什么问题出来。突然想起来编程器还可以进行监控于是再在运行的同时进行监控，于是发现了在程序的第一周期一切都运行正常但再运行下去的时候第二周期就再没有反应了，包括里面的辅助继电器，最后发现原来是程序前面没有并上完成这个循环的继电器号。后来就这样把加上其他功能出现的错误也找出来了。虽然找错误是一个枯燥无味的工作，但只要你耐心的去做的话，你肯定能学到有用的东西。
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八、总结

我们以前学过交通信号灯控制系统的设计，所以我想这个课题是很容易的，然而当真正做起来的时候，还是觉得有点困难。有些东西以前学过，但真正用起来可能仍有疑问。就如画系统接线图，整体的构造虽然在脑海里有一个整体的概念，而要画出来的话，可能会遇到细节上的问题，比如怎么划分区域等。遇到这些问题的时候都能让我主动去翻书，或者询问老师同学。我认为这是一种最好的学习方法——通过实践去完善自己的知识，这个只有我们自己投入进去才会发现自己知识点的欠缺。
通过这一次的实训任务，让我懂得了PLC,更进一步的诠释了什么是PLC，以及PLC能够干什么，让我也明白了我们的专业课，以及我们专业的发展趋势和我们专业到底能干什么，让我们不再迷茫。也让我们深深的体会和意识到团结和集体的力量，让我们知道合作的重要性，也让我们知道到底该怎么去合作，这也是我们的进步，是我的深刻的体会。


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参考文献

[1]戴一平主编.可编程序控制器逻辑控制案例[M].北京：高等教育出版社，2007.
[2]廖常初主编.PLC编程及应用.北京:机械工业出版社，2003
[3]周万珍、高鸿斌主编.PLC分析与设计应用.北京:电子工业出版社，2004年1月
[4]陈周主编.电气控制与PLC原理及应用(欧姆龙机型第四版电子工业出版社

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