專業課程設計
學號:11024040410
姓名: 馬勉豐
班級: 機電11-4
指導老師: 趙珂
課程設計任務書（一）
院（系）： 機電工程學院專業機械設計製造及其自動化
班級： 機電11-4 學生： 馬勉丰學號： 10024040410
一、課程設計課題單時段交通燈的plc控制
二、課程設計進行地點廣東石油化工學院
三、課程設計的內容要求
（一）設計內容：
題目：單時段交通燈的plc控制
（一）交通訊號燈控制系統受乙個起動按鈕、乙個停車按鈕控制。按動起動按鈕，則系統開始工作，按動停車按鈕，則系統停止工作。系統控制的物件有九個:
東西方向紅燈兩個 , 南北方向紅燈兩個; 東西方向黃燈兩個 ,
南北方向黃燈兩個; 東西方向綠燈兩個, 南北方向綠燈兩個;
東西方向左轉彎綠燈兩個; 南北方向左轉彎綠燈兩個; 報警喇叭乙個。
整個控制過程按如下時序圖進行。 若因故障使東南西北的綠燈同時亮，系統能自動報警並關閉所有訊號燈，並按警告方式執行，規律為：東、南、西、北四個黃燈全部閃亮，其餘燈全部熄滅，黃燈閃亮規律為：
亮 0.5 秒，暗 0.5 秒，反覆迴圈。
課程設計任務書（二）
院（系）： 機電工程學院專業機械設計製造及其自動化
班級： 機電11-4 學生： 馬勉丰學號： 10024040410
一、課程設計課題多時段交通燈的plc控制
二、課程設計進行地點廣東石油化工學院
三、課程設計的內容要求
（一）設計內容：
題目：多時段交通燈的plc控制
（一）交通訊號燈控制系統受乙個起動按鈕、乙個停車按鈕控制。按動起動按鈕，則系統開始工作，按動停車按鈕，則系統停止工作。系統控制的物件有九個:
東西方向紅燈兩個 , 南北方向紅燈兩個; 東西方向黃燈兩個 ,
南北方向黃燈兩個; 東西方向綠燈兩個, 南北方向綠燈兩個;
東西方向左轉彎綠燈兩個; 南北方向左轉彎綠燈兩個; 報警喇叭乙個。 整個控制過程分三個時段進行：高峰時段、正常時段、晚上時段。
各個時段具體的時間分配，參見時序圖一(見附圖)。各個時段之間切換時，應插入10秒黃燈閃亮時間。系統啟動後，能自動連續執行。
若因故障使東南西北的綠燈同時亮，系統能自動報警並關閉所有訊號燈。
系統進入高峰時段時，按時序圖二（見附圖）所示的規律執行。綠燈、左轉彎綠燈、黃燈的閃亮規律為：亮 0.5 秒，暗 0.5 秒，反覆迴圈。
時序圖二
系統進入正常時段時，按時序圖三（見附圖）所示的規律執行，綠燈、左轉彎綠燈、黃燈的閃亮規律為：亮 0.5 秒，暗 0.5 秒，反覆迴圈。
晚上時段按警告方式執行，規律為：東、南、西、北四個黃燈全部閃亮，其餘燈全部熄滅，黃燈閃亮規律為：亮 0.5 秒，暗 0.5 秒，反覆迴圈。
時序圖三
（二）設計要求
1、畫出控制梯形圖
2、寫出指令
3、設計控制電路圖
4、上機除錯
5、編寫課程設計說明書乙份
1) 控制方案的選擇：為何採用plc控制？說明繼電器接觸器控制的缺點，為何plc控制可克服此缺點？兩種控制方法有什麼不同？plc控制與微機控制的區別是什麼？
2）如何選型，怎樣定輸入、輸出點數，闡明自己的觀點。
3）分析所編的程式並闡述系統的工作原理。
4）編寫指令語句表。
（三）主要參考資料
1、趙明等《工廠電氣控制裝置》，北京.機械工業出版社 1998 第二版
2、、上海工業自動化儀表研究所《三菱超小型f1系列可程式設計控制器》 1990
3、王兆義《可程式設計控制器的選型問題》上海電器技術no2：29—33
4、宮淑貞 《可程式設計控制器原理及應用》人民郵電出版社，2002，163-168
目錄緒論 2
第一章 plc的介紹 2
1.1 plc的基本知識 2
1.1.1 plc產生和定義 2
1.1.2 plc的基本組成 3
1.1.3 plc的結構及基本工作原理 4
1.1.4 plc的特點 4
第二章單時段交通燈系統的設計 6
2.1 設計任務與要求 6
2.2 整體設計結構 7
2.3 程式以及** 9
2.3 執行過程分析 18
第三章多時段交通燈的系統設計 19
3.1 設計任務與要求 19
3.2 方案設計 21
3.3 程式以及** 25
第四章設計結束語 42
plc可程式設計序控制器是以微處理器為基礎，綜合了計算機技術、自動控制技術和通訊技術發展而來的一種新型工業控制裝置。它具有結構簡單、程式設計方便、可靠性高等優點，已廣泛用於工業過程和位置的自動控制中。專家認為，可程式設計控制器將成為今後工業控制的主要手段和重要的基礎裝置之一，plc、機械人、cad/cam將成為工業生產的三大支柱。
由於plc具有對使用環境適應性強的特性，同時其內部定時器資源十分豐富，可對目前普遍使用的「漸進式」訊號燈進行精確控制，特別對多岔路口的控制可方便地實現。因此現在越來越多地將plc應用於交通燈系統中。同時，plc本身還具有通訊聯網功能，將同一條道路上的訊號燈組成一區域網進行統一排程管理，可縮短車輛通行等候時間，實現科學化管理。
隨著社會經濟的發展，城市交通問題越來越引起人們的關注
在plc誕生之前，繼電器控制系統已廣泛應用於工業生產的各個領域，起著不可替代的作用。隨著生產規模的逐步擴大，繼電器控制系統已越來越難以適應現代工業生產的要求。繼電器控制系統通常是針對某一固定的動作順序或生產工藝而設計，他的控制功能也侷限於邏輯控制、定時、計數等一些簡單的控制，一旦動作順序或生產工藝發生變化，就必須重新進行設計、佈線、裝配和除錯，造成時間和資金的嚴重浪費。
繼電器控制系統體積大、耗電多、可靠性差、壽命短、執行速度慢、適應性差。為了改變這一現狀，2023年美國最大的汽車製造商通用汽車公司（gm），為了適應汽車型號不斷更新的需求，並能在競爭激烈的****中占有優勢，提出要研製一種新型的工業控制裝置來取代繼電器控制裝置，為此，擬定了10項公開招標的技術要求，即：
1、 程式設計簡單，可在現場修改程式
2、 維護方便，最好是外掛程式式
3 、可靠性高於繼電器控制櫃
4 、體積小於繼電器控制櫃
5 、可將資料直接送入管理計算機
6 、在成本上可與繼電器控制櫃競爭
7、輸入可以是交流115v
8、輸出可以是交流115v，2a以上，可直接驅動電磁閥等
9、 在擴充套件時，原有系統只要很小變更
10 、使用者程式儲存器容量至少能擴充套件到4k
根據招標的技術要求，第二年，美國數字裝置公司（dec）研製出了世界上第一台plc，並在通用汽車公司自動裝配線上試用成功。這種新型的工控裝置，以其體積小、可變性好、可靠性高、使用壽命長、簡單易懂、操作維護方便等一系列優點，很快就在美國的許多行業裡得到推廣應用，也受到了世界上許多國家的高度重視。2023年，日本從美國引進了這項新技術，很快研製出了他們的第1臺plc。
2023年，西歐國家也研製出他們的第1臺plc。我國從2023年開始研製，到2023年開始應用於工控領域。在這一時期，plc雖然採用了計算機的設計思想，但實際上plc只能完成順序控制，僅有邏輯運算等簡單功能，所以人們將它稱為可程式設計邏輯控制器（programmable logic controller）簡稱為plc。
目前，可程式設計控制器的產品很多，不同的廠家生產的plc以及同一家生產的不同型號的plc其結構個不相同，但就其工作原理而言，是大致相同的。它們都是以微處理器為核心的結構，其功能的實現不僅基於硬體的作用，而更靠軟體的支援。plc的主機由微處理器（cpu）、儲存器（eprom、rom）、輸入/輸出模組、外設i/o介面、通訊介面及電源組成。
下面分別介紹plc各組成部分及作用[4]。
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