课程设计课程名称电器与可编程控制器实训题目名称交通灯的控制学院自动化学院专业班级学号学生姓名指导教师2016年9月1日一、实验目的1、巩固、熟悉PLC的基本工作原理和特点2、了解所使用的PLC（按实验室提供的设备）各种内部继电器的符号、编号和功能，并能通过查阅资料得到不同型号PLC的内部继电器符号和编号的制定及安排3、熟悉各种指令的功能和应用4、根据工艺要求进行PLC控制程序设计5、基于上述控制程序设计动态人机界面，直观展示控制效果二、预习与参考1、查阅相关资料，了解实验用PLC的内部继电器符号和编号的制定及安排。2、查阅并了解该种PLC的指令系统。3、查阅并了解该种PLC的编程器使用方法4、按照设计题目要求，进行初步设计。三、实验（设计）要求和设计指标三、实验（设计）要求和设计指标进行PLC的IO分配设计PLC控制程序和对应的人机界面调试程序，能实现设计题目规定的工艺过程和功能，人机界面能与PLC进行动态交换。四、实验（设计）仪器设备和材料安装有PLC仿真软件，PLC程序开发软件Step7，人机界面组态软件Winccflexible2008。五、实验任务、调试及结果测试任务一：十字路口交通灯控制系统两组交通灯时序图如下，关断电源后再启动则从头开始。I/O分配实验程序：Wincc界面1.初始画面2.按下启动按钮，东西绿灯亮，南北红灯亮3.5秒过后，东西绿灯闪烁，3秒过后，东西绿灯灭，黄灯亮4.3秒过后，东西黄灯灭，红灯亮，南北绿灯亮5.5秒过后，南北绿灯闪烁，3秒过后，绿灯灭，黄灯亮6.2秒过后，南北黄灯灭，红灯亮，东西绿灯亮7.若不按停止按钮，则该系统一直循环，若按下停止按钮关断电源后，则系统停止，再启动则从头开始。任务二：人行横道灯的控制任务要求：（1）初始时，车到绿灯和人行道红灯亮，禁止行人通行。（2）若行人按下人行道按钮SB1，30s后车道变为黄灯，再过10s后车道变为红灯。（3）5s后人行道变为绿灯，15s后人行道绿灯闪烁。闪烁5次后，人行道绿灯灭，红灯亮，恢复到初始状态。I/O分配：程序：Wincc人机界面：1.初始时，车道绿灯和人行道红灯亮，禁止行人通行。2.按下人行道按钮，30s后车道变为黄灯3.再过10s后车道变为红灯4.5s后人行道变为绿灯5.15s后人行道绿灯闪烁。闪烁5次后，人行道绿灯灭，红灯亮，恢复到初始状态。故障及解决方法故障一：wincc与连接不上，S7-300的CPU地址与wincc的地址重复解决方法：点击项目的MPI连接，双击进入CPU或者wincc其中一个，进入属性，将地址改为与另一个不同即可，即可以实现连接故障二：在任务一的人机界面中，按下启动按钮，人机界面没有反应，而通过仿真器的I0.0却能触发界面的交通灯控制解决方法：通过查询资料得知，I是只读不可写的，而Q、M都是可写的，起初用的I0.0是无法通过人机触发的，所以将I0.0改为M2.0，I0.1改为M2.1，则故障得到解决，按下启动按钮，交通灯得到正常控制思考题你在调试过程中碰到了什么问题，你是如何找出并解决这些问题的，有没有相应的程序设计和调试方法可以方便程序调试。答：参照上文的故障及解决方法你在设计过程中采取了哪些措施进行程序优化，达到了什么效果。答：任务一的程序相对来说比较复杂，编写起来不易，阅读不方便，故在任务二中改变思路，通过直接“输出”定时器的方式，即直接触发，使整个程序看起来更加简洁明朗若设计题目中的工艺过程需要进行一些小的改动，按原工艺要求设计的程序是否能很快完成相应修改，思考整个程序在哪些方面可进行此类易维护性和易扩展性设计，你在哪些方面已经应用了这种设计。答：在红绿灯的设计中，若要加多几路红绿灯，只要加多几个定时器，并稍作修改即可HYPERLINK"http://edu.nulog.cn/detail.htm?217927"\t"_blank"基于C8051F单片机直流电动机反馈控制系统的设计与研究HYPERLINK"http://edu.nulog.cn/detail.htm?218239"\t"_blank"基于单片机的嵌入式Web服务器的研究HYPERLINK"http://edu.nulog.cn/detail.htm?220790"\t"_blank"MOTOROLA单片机MC68HC（8）05PV8/A内嵌E