交通灯的PLC设计

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1、题目：PLC对交通灯的控制学院：＿机械工程学院＿专业：机械制造及自动化班级：＿机自101＿＿＿学号：1008030275＿＿学生姓名：＿姚冰＿＿＿指导教师：＿冯治国＿＿＿2013年月日一、功能阐述利用PLC实现对一组交通灯的时间控制，该系统选用三菱PLC，并利用FXTRN三菱PLC学习软件对程序进行验证，以确保程序的正确性。8功能1：按下启动按钮，红灯亮20s；20s后，红灯熄灭，同时黄灯亮；计时5秒后，黄灯熄灭，同时绿灯亮；15s后，绿灯熄灭，同时红灯又亮；以此规律循环。功能2：当遇到特殊情况需要长时间保持或绿灯时，打开持续红灯开关便可使交通灯持续保持在

2、红灯状态；或打开持续绿灯开关便可使交通灯持续保持在绿灯状态。功能3：该系统不能出现持续红灯和持续绿灯同时亮的情况，即不允许持续红灯开关和持续绿灯开关同时打开，当两个开关同时打开时，报警灯点亮，同时红黄绿交通灯全部熄灭，及时提醒工作人员操作错误。功能4：当系统不用需要关掉交通灯时，只需要将两个持续灯开关打开（即点亮报警灯）即可。当需要使用时，需要先将开关关闭。具体动作顺序：①判断两个持续灯开关的情况：若持续红灯开关SQ1开，且持续绿灯开关SQ2关时，便持续点亮红灯；若持续红灯开关SQ1关，且持续绿灯开关SQ2开时，便持续点亮绿灯；若持续红灯开关SQ1和持续绿

3、灯开关SQ2均为开时，便点亮报警灯。②在持续红灯开关SQ1和持续绿灯开关SQ2均为关的前提下，按下启动按钮SB1，便点亮红灯，同时计时器KT0开始计时。③计时20s后，时间继电器KT0接通黄灯控制电路，同时截断红灯控制电路，使得黄灯点亮，同时红灯熄灭；并且计时器KT1开始计时。④计时5s后，时间继电器KT1接通绿灯控制电路，同时截断黄灯控制电路，使得绿灯点亮，同时黄灯熄灭；并且计时器KT2开始计时。⑤计时15s后，时间继电器KT2接通红灯控制电路，同时截断绿灯控制电路，使得红灯点亮，同时绿灯熄灭；并且计时器KT0重新开始计时，以此循环。⑥再循环过程中，若有

4、持续灯开关打开，便中断循环，转去判断持续灯开关情况，当持续灯开关关掉之后再进行循环。二、流程图根据功能要求和各个元件的动作顺序而得到如图2.1的流程图：通过流程图，更能清晰的看出各元件的动作顺序。8图2.1流程图8三、流程图I/O分配根据FXTRN三菱PLC学习软件的端口分布（输入端口X，输出端口Y）和功能要求的需要将I/O口的分配情况列于下表：输入端口输出端口输入元件地址输出元件地址启动按钮SB1X20红灯Y0持续红灯开关SQ1X24黄灯Y1持续绿灯开关SQ2X25绿灯Y2报警灯Y3四、主电路图通过需要实现的功能得知，主电路中有四个执行元件，即：红灯、黄

5、灯、绿灯和报警灯。每个灯均用继电器实现其开关功能，在每个灯的回路中加入过热和过载保护装置便得到了如图4.1的主电路图：8图4.1主电路图五、控制电路图为了实现主电路图中交通灯的顺序动作和报警的报警功能，设计如图5.1的控制电路图：图5.1控制电路图说明：1、打开持续红灯控制开关SQ1，继电器线圈KM1得电，便接通循环红灯控制电路中的继电器开关KM1，使得线圈KM3得电，线圈KM3得电，便接通主电路中的继电器开关KM3，同时控制电路中的时间继电器线圈KT0前面的继电器开关KM1断开，使时间继电器线圈KT0掉电，丧失计时功能，从而实现红灯的持续点亮状态。82、

6、打开持续红灯控制开关SQ2，继电器线圈KM2得电，便接通循环红灯控制电路中的继电器开关KM2，使得线圈KM5得电，线圈KM5得电，便接通主电路中的继电器开关KM5，同时控制电路中的时间继电器线圈KT2前面的继电器开关KM2断开，使时间继电器线圈KT2掉电，丧失计时功能，从而实现绿灯的持续点亮状态。3、1和2中持续红灯或持续绿灯的状态是在两个开关不同时打开的情况前提下实现的。4、持续红灯开关SQ1和持续绿灯开关SQ2同时打开时，控制电路中线圈KM1和KM2同时得电，报警灯控制电路中继电器开关KM1和KM2同时闭合，使得线圈KM6得电，圈KM6得电，便使得主电

7、路中的继电器开关KM6闭合，即点亮报警灯。5、在两个持续灯开关均为关闭状态时，按下启动按钮SB1，使得循环红灯控制电路中的线圈KM3和时间继电器线圈KT0得电，同时使控制电路中的继电器开关KM3闭合，实现自锁，使主电路中的继电器开关KM3闭合，点亮红灯。同时时间继电器KT0开始计时。6、时间继电器KT0计时20秒后，红灯控制电路中的延时断开继电器开关KT0打开，使得线圈KM3掉电，从而使主电路中的继电器开关KM3断开，使红灯熄灭。同时在循环黄灯控制电路中的延时闭合继电器开关KT0闭合，使得线圈KM4得电，从而使控制电路中的继电器开关KM4闭合，实现自锁；线

8、圈KM4得电，便使得主电路中的继电器开关KM4闭合，点亮黄灯。同时