逻辑与可编程控制器

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1、必嚼咸力热fe摩HarbinInstituteofTechnology课程设计说明书（论文）课程名称：逻辑与可编程控制器设计题目：交通信号协调控制系统院系：电气工程系班级：0606151设计者：王瑞学号：6061010103指教师：李久胜.陈宏钧设计时间:2010年4月哈尔滨工业大学教务处哈尔滨工业大学课程设计任务书姓名：王瑞院（系：电气工程专业：工业自动化班号：0606151任务起至日期：2009年4月12H至2009年4刀23日课程设计题目：交通信号协调控制系统已知技术参数和设计要求：以“交通灯模型"为被控对象，以S7200PLC-CPU22

2、4XP为控制器，设计交通信号灯控制系统。实现孤立路口的固定配时和适应性控制两种方案，及两组交通信号的协调控制，并利用触摸屏TP177B设计交通信号状态的监控系统。工作量：1）根据项目的技术指标，项目组成员通过集体讨论共同制定系统的总体设计方案。2）王瑞、李邻春完成1#交通灯控制系统设计。白鸥、曹和今生完成2#交通灯控制系统设计。胡浩、将生成完成交通灯状态监控系统设计。3）在实验设备上进行系统的局部调试和联合调试。4）整理设计文件，撰写设计说明书。工作计划安排：（学时安排为1周，但考虑实验的安排，需分散在2〜3周内完成）第1阶段：立题和辅导全体开会

3、，下达设计题口，成立项口组（每组6人）。参加课程设计辅导讲座。第2阶段：设计和调试查阅有关文献，制定系统的总体设计方案；根据设计分工开展系统的软、硬件设计工作。同时进入实验室，在实验装置上进行调试和改进。第3阶段：整理和总结调试成功后，全面总结设计工作，撰写设计说明书。第4阶段：项目验收设计工作全部完成斤，将集中时间进行项目验收。同组设计者及分工：本设计由3个设计小组协作完成：设计小组1的任务:1#交通灯控制系统设计；设计小组2的任务：2#交通灯控制系统设计；设计小组3的任务：交通灯状态监控系统设计；本人与李邻春共同组成第1设计小组，合作完成设计

4、任务。指导教师签字2009年4刀7H教研室主任意见：教研室主任签字年月日巧主：此任务书由课程设计指导教师填写1项目简介1.目的和意义在《逻辑与可编程控制器》课程的基础上，针对具体控制对象设计一个以S7200PLC为核心的控制系统，进一步培养独立设计电气控制系统及编写、调试复杂逻辑控制程序的能力。同时在多人协作完成项H的过程中，培养团队精神和协作能力。2.项目的技术要求以“交通灯模型"为被控对象，以S7200PLC-CPU224XP为控制器，设计交通信号灯控制系统。实现孤立路口的固定配时和适应性控制两种方案，及两组交通信号的协调控制，并利用触摸屏T

5、P177B设计交通信号状态的监控系统。3.设计内容1）根据项目的技术指标，项目组成员通过集体讨论共同制定系统的总体设计方案，然后将任务分解到每个设计小组。2）根据分工，各设计小组分别完成自己的设计任务。3）在实验设备上进行系统的局部调试和联合调试。4）以项冃组为单位进行项冃验收。5）整理设计文件，撰写设计说明书。4•总体设计方案#2交通灯控制系统上位机监控系统#1交通灯控制系统Tab.*2Tab.*3Tab.*l图1.1交通灯协调控制系统交通信号协调控制系统的实验设备由连成一体的3个实验台组成，利用PPI网络电缆将其组成总线式工业控制网络。TP1

6、70BPN/DP为西门子人机界面产品中的触摸屏，CPU224XPDC/DC/DC为西门子S7200系列的PLC。交通灯控制系统能够实现固定配时和适应性控制两种模式。其模式选择由上位机监控系统发出的指令来决定。固定配时模式下，各个信号灯的时间是固定的，时间的长短可出交通灯模型上的数码拨轮设定或者由上位机监控系统发出的指令來设定。此外，系统采用数码管对当前状态进行倒计时。适应性控制模式下，系统能够利用车辆检测装置检测该方向上车辆的数1=1,从而根据车辆多少调整绿灯的时间，若车辆很少，则绿灯时间很短，若车辆增加，则绿灯时间相应地增加，但绿灯时间不能超过

7、其上限值。另外，如果有行人请求过街，系统会自动将绿灯时间调整到一个合适值。与固定配时模式一样，也采用数码管对当前状态进行倒计时。上位机监控系统能够实现以下三个功能：①设定系统的T作模式（固定配时模式或适应性控制模式）；②监控两个路口各个交通灯的状态并用数码管显示交通信号灯的变化时间；③在固定配时模式屮，设定直行绿灯、左转绿灯、禁止通行的时间。2系统的硬件设计1.交通灯控制系统组成图2.1交通灯控制系统硬件框图图2.1给出了交通灯控制系统的组成。为了更逼真地进行系统调试，交通灯控制系统中采用了十字路口交通信号灯模型，作为被控对彖，它可模拟交通信号灯

8、的变化及其控制。该模型通过连个航空插头CN1、CN2及所带控制屯缆，与PLC的控制端口相连。PLC的控制板由24V直流控制电源，CPU2