创新认知与实践--实验项目 - 图文

创新认知与实践-交通信号灯控制系统

交通信号灯控制系统的PLC控制认知与实践的主要内容包括：设计交通信号灯控制系统的硬件模型、编写I/O分配表、画PLC接线图、编写梯形图程序以及程序的调试和运行。用于培养自动化等专业学生的实践教学。

1、交通信号灯控制系统的控制要求：

十字路口交通指挥信号灯如图1所示。信号灯由一个启动按钮控制，当按下启动按钮时，系统按如下顺序工作：

1)东西方向红灯亮、南北方向绿灯亮，维持10 s 2)东西方向红灯亮、南北方向绿灯闪，维持3 s 3)东西方向红灯亮、南北方向黄灯亮，维持2s 4)南北方向红灯亮、东西方向绿灯亮，维持10s 5)南北方向红灯亮、东西方向绿灯闪，维持3s

6)南北方向红灯亮、东西方向黄灯亮，维持2s。之后，又回到步骤1，周而复始地运行。

系统停止的要求，当按下停止按钮时，系统停止工作。

北 西 东 南 图1 交通信号灯示意图

2、时序图：

根据交通信号灯的控制要求，交通信号灯的时序图如图2所示。

启动东西绿灯10秒3秒2秒东西黄灯东西红灯南北绿灯10秒3秒2秒南北黄灯南北红灯

图2 交通信号灯时序图

3、I/O地址分配表：

根据交通信号灯的控制要求，本系统所用的硬件包括西门子S7-300 PLC、启动按钮SB1、停止按钮SB2、红黄绿色信号灯各4只。

系统的I/O地址分配表如表1所示 。

表1 I/O地址分配表

输入 地址 I1.0 I1.1 代号 SB1 SB2 输入信号 启动按钮 停止按钮 地址 Q11.0 Q11.1 Q11.2 Q11.3 Q12.0 Q12.1 输出 代号 HL1 HL2 HL3 HL4 HL5 HL6 输出信号 东西向绿灯 东西向黄灯 东西向红灯 南北向绿灯 南北向黄灯 南北向红灯 4、系统接线图：

根据交通信号灯的控制要求，PLC接线图如图3所示 。

Q11.0启动按钮SB1I1.0Q11.1HL1HL2HL3HL4HL5HL6东西向绿灯东西向黄灯东西向红灯南北向绿灯南北向黄灯南北向红灯FUMDC 24V1LDC 24V停止按钮SB2I1.1PLCQ11.2Q11.3Q12.0Q12.1

图3 交通信号灯PLC接线图

5、元器件表： 序号 名称 1 2 3 4 5 6 7 8 指示灯 转换开关 按钮 端子 铜塑线 号码管 号码笔 硬塑板 型号规格 XB2-BVB3C 24V XB2-BVB4C 24V 数量 单位 金额（元） 2 2 只 只 只 只 只 只 米 米 支 块 备注 红色 绿色 黄色 XB2-BVB5C 24V 2 XB2-BE101C（HZ100-10/3） 1 LA4-3H D-20 BVR7/0.75mm2 35cmX25cm

2 2 20 1 1 1 6、梯形图程序：

M0.0启动M0.1T1M0.2T10M0.3T2M0.4T4M0.5T11M0.6I1.0初始步Q11.0Q12.1T1东西绿灯亮Q11.0Q12.1T10东西绿灯闪Q11.1Q12.1T2东西黄灯亮Q11.3Q11.2T4南北绿灯亮Q11.3Q11.2T11南北绿灯闪Q12.0Q11.2T5南北黄灯亮T5·M10.0T5·M10.0

图4 交通信号灯状态切换图和梯形图

交通信号灯控制系统提高项目1

一、控制要求

1．系统工作受开关控制，起动开关 ON 则系统工作；起动开关 OFF 则系统停止工作。

2．控制对象有八个：

东西方向红灯两个 , 南北方向红灯两个， 东西方向黄灯两个 , 南北方向黄灯两个， 东西方向绿灯两个 , 南北方向绿灯两个，

东西方向左转弯绿灯两个，南北方向左转弯绿灯两个。 3．控制规律：

1）高峰时段按时序图二运行， 正常时段按时序图三运行，晚上时段按提示警告方式运行，规律为： 东、南、西、北四个黄灯全部闪亮，其余灯全部熄灭，黄灯闪亮按亮 0.4 秒，暗 0.6 秒的规律反复循环。

2）高峰时段、 正常时段及晚上时段的时序分配按时序图一运行。

交通信号灯控制系统提高项目2

十字路口交通信号灯自动控制系统有白天和黑夜两种方式。按下启动按扭开始工作，按下停止按扭停止工作。白天/黑夜开关断开时为白天工作方式，闭和时为黑夜工作方式。白天和黑夜工作的时序分别如下图所示。遇到紧急情况时，东西、南北某一方向可以保持绿灯长亮，另一方向则保持红灯长亮。

主要完成白天/黑夜两种工作方式的选择设计、黑夜工作控制程序以及紧急情况的中断控制程序设计与调试。

本项目的起动设备比较多。有系统起动按钮和停止按钮，有选择工作方式的白天/黑夜开关，还有应对紧急情况的东西/南北向的紧急起动按钮。

本项目的工作方式比较多，有白天正常工作、黑夜正常工作以及紧急工作三种情况。前面两种可以按正常方式进行选择运行，紧急方式要按照紧急中断进行处理。

交通信号灯控制系统提高项目3

城市红绿灯一般采用可编程控制器，其中采用PLC程序控制的在实际使用中占有很大的比例。信号一般采用三种控制形式。第一种为传统红绿灯，即在红绿灯之间转换，绿灯变红灯时加黄灯来缓冲；第二种是在传统红绿灯基础上加上绿灯闪烁（以下简称绿闪）功能，即在绿灯将要结束之际加上闪烁，其目的是提醒车辆，并保留黄灯缓冲时间；第三种是数字显示红绿灯，这是目前大城市所用最多的红绿灯，这种是在第二种红绿灯基础上加左右转弯和倒计时显示。

另外人行道的红绿灯对行人和车辆起到秩序化的放行和安全交通的交通设备。人行道上的红绿灯也与马路上的红绿灯大同小异，设计方法也基本相同。

方案有三种，一种是传统红绿灯，即绿灯切换到红灯之前用黄灯缓冲，而红灯到绿灯没有黄灯缓冲，这种红绿灯没有人行道上的红绿灯；第二种是普通红绿灯，就是在传统红绿灯基础上加上人行道红绿灯，人行道上只有红、绿两种灯；第三种是大型红绿灯，这种红绿灯是在普通红绿灯基础上加左右转弯和倒计时显示。下面就来介绍这三种红绿灯：

方案一 传统红绿灯

十字路口每个方向各有一组红绿灯，共四组。这种红绿灯控制简单方便。但是缺点是只适合小型城市或者没有行人过马路和马路两边架设天桥的十字路口。现今已经无法满足较大城市的交通需求，很容易出现交通堵塞现象。

当启动PLC时，南北方向绿灯亮25s，同时东西方向红灯亮20s ；25s后南北方向绿灯闪烁3次（用时3s）后，改为黄灯，之后南北红灯并维持30s；此时东西方向由红灯变为绿灯亮25s，然后绿灯闪烁3次（用时3s）后转为黄灯亮2s，如此一直循环。如图：

传统红绿灯平面示意图

方案二 普通实用型红绿灯

十字路口每个方向各有一组红绿灯，共四组；在每个路口加上人行道，人行道左右方向上各有一组红绿灯，共八组。这种红绿灯以控制简单实用方便，普遍运用在我们生活中。缺点是此种红绿灯不适合用在大型的交通枢纽上，因为它不能承受大流量的车辆通行。下面就来介绍这种红绿灯的设计。

当启动PLC时，南北方向绿灯亮25s，人行道南北方向亮红灯30s ，同时马路东西方向红灯亮30s人行道东西亮绿灯27s后闪烁3次（频率1s/次）；25s后马路南北方向绿灯闪烁3次（频率1s/次）后，改为黄灯亮2s，之后马路南北红灯亮并维持30s，这时人行道南北方向亮绿灯27s后闪烁3次（频率1s/次）；此时马路东西方向由红灯变为绿灯亮25s，人行道由绿灯变为红灯亮30s；然后绿灯闪烁3次（频率1s/次）后转为黄灯亮2s。如此一直循环。下面是示意图：

普通实用型红绿灯平面示意图

方案三 大型红绿灯

十字路口每个方向各有一组左右转弯直行红绿灯，一共四组；人行道东南西北方向上各有一组红绿灯，共八组。这种红绿灯是针对现今大城市交通而设计的，车道上设计了左转、直行、右转三组信号灯。它相对前两种红绿灯有了很大的变化，系统也复杂很多。各组灯之间的关系也比较复杂；但是这种红绿灯面对大量的行人和车辆也可以进行秩序化的放行。下面就来介绍这种红绿灯：

注：先对各个方向上的灯作序号，记向北左转为1点方向、向北直行为2点方向以此顺时针计数。最后向东左转为12点方向。

当启动PLC时，系统得电。按下启动按钮，9、5点方向亮绿灯27s后变为黄灯亮3s最后变为红灯亮90s；9、5变红灯同时11、3变为绿灯亮27s后变为黄灯亮3s最后变为红灯亮90s ，11、3变为红灯同时2、6变为绿灯亮27s后变

为黄灯亮3s最后变为红灯亮90s ，2、6变为红灯同时8、12变为绿灯亮27s后变为黄灯亮3s最后变为红灯亮90s。人行道上开始南北方向绿灯亮60s后变为红灯亮60s，东西方向红灯亮60s后变为绿灯亮60s。马路东南西北右转方向亮灯与南北人行道一样。完成一个周期后，循环。下面是平面示意图：

大型红绿灯平面示意图

创新认知与实践-七彩霓红灯控制系统

七彩霓红灯控制系统的PLC控制认知与实践的主要内容包括：设计七彩霓红灯的硬件模型、编写I/O分配表、画PLC接线图、编写梯形图程序以及程序的调试和运行。用于培养自动化等专业学生的实践教学。

1、七彩霓红灯控制系统的控制要求：

七彩霓红灯如图1所示。信号灯由一个启动按钮控制，当按下启动按钮时，系统按如下顺序工作：

七彩霓虹灯有三组，分别是第1组、第2组、第3组，工作过程是：启动按钮按下后，第1组亮1s后停止，第2组亮1s后停止，第3组亮1s后停止，第1、2、3组同时亮1s，第1、2、3组同时灭1s，第1、2、3组同时亮1s，第1、2、3组同时灭1s后开始下一个循环。

系统停止的要求，当按下停止按钮时，系统停止工作。

粉2绿3深绿1蓝2红1蓝3浅蓝2黄1粉3黄3深绿2浅蓝1绿1绿2红2红3粉1深绿3黄2浅蓝3蓝1 图1 七彩霓红灯示意图

2、时序图：

根据七彩霓虹灯的控制要求，七彩霓虹灯的时序图如图2所示。

启动第1组1秒1秒1秒1秒1秒同时亮1秒同时亮1秒1秒第2组第3组同时灭1秒同时灭1秒 图2 七彩霓虹灯时序图

3、I/O地址分配表：

根据七彩霓虹灯的控制要求，本系统所用的硬件包括西门子S7-300 PLC、

启动按钮SB1、停止按钮SB2、七彩信号灯各3只。

系统的I/O地址分配表如表1所示 。

表1 I/O地址分配表

输入 地址 I1.0 I1.1 代号 SB1 SB2 输入信号 启动按钮 停止按钮 地址 Q7.0 Q7.1 Q7.2 输出 代号 输出信号 HL11-17 七彩灯第1组 HL21-27 七彩灯第2组 HL31-37 七彩灯第3组 4、系统接线图：

根据七彩霓虹灯的控制要求，PLC接线图如图3所示 。

Q7.0SB1HL11HL12HL13HL14HL15HL16七彩灯第1组启动按钮I1.0Q7.1HL21HL22HL23HL24HL25HL26停止按钮SB2I1.1PLC七彩灯第2组Q7.2HL31HL32HL33HL34HL35HL36七彩灯第3组MDC 24V1LDC 24VFU

图3 七彩霓虹灯PLC接线图

5、元器件表： 序号 名称 型号规格 数量 单位 金额（元） 备注 七彩霓虹灯 1 XB2-BVB*C 24V 21 只 七彩各3个 转换开关 XB2-BE101C（HZ100-10/3） 2 只 2 按钮 3 LA4-3H 2 只 端子 4 D-20 2 只 铜塑线 5 BVR7/0.75mm2 20 米 号码管 6 1 米 硬塑板 7 35cmX25cm 1 块 6、梯形图程序：

创新认知与实践-运料小车控制系统

运料小车控制系统的PLC控制认知与实践的主要内容包括：设计运料小车的硬件模型、编写I/O分配表、画PLC接线图、编写梯形图程序以及程序的调试和运行。用于培养自动化等专业学生的实践教学。

1、运料小车控制系统的控制要求：

运料小车自动往返顺序控制系统示意图，如图1所示，小车在启动前位于原位A处，一个工作周期的流程控制要求如下：

a、按下启动按钮SB1，小车从原位A装料，10s后小车前进驶向1号位，到达1号位后停8s卸料并后退;

b、小车后退到原位A继续装料，10s后小车第二次前进驶向2号位，到达2号位后停8s卸料并再次后退返回原位A然后开始下一轮循环工作；

c、若按下停止按钮SB2，需完成一个工作周期后才停止工作。

SQ32号位卸料I2.0SQ21号位卸料I1.3Q11.1SQ1原位装料I1.2Q11.0

图1 运料小车示意图

2、时序图：

根据运料小车的控制要求，运料小车灯的时序图如图2所示。

启动SQ1SQ2SQ3小车上行小车下行小车装料小车卸料2.5秒2.5秒2.5秒2.5秒2.5秒2.5秒3秒3秒3秒3秒3秒3秒 图2 运料小车时序图

3、I/O地址分配表：

根据运料小车的控制要求，本系统所用的硬件包括西门子S7-300 PLC、启动按钮SB1、停止按钮SB2、接触器2只个，运料小车1个。

系统的I/O地址分配表如表1所示 。

表1 I/O地址分配表

输入 I1.0 I1.1 I1.2 I1.3 I2.0 SB1 SB2 SQ1 启动按钮 停止按钮 原位限位 Q11.0 Q11.1 Q11.2 MD11 MD12 MD21 MD22 输出 运料小车升降电机下行控制 运料小车升降电机上行控制 运料小车装卸料电机装料控制 运料小车装卸料电机卸料控制 SQ2 1号位限位 Q11.3 SQ3 2号位限位

4、系统接线图：

根据运料小车的控制要求，PLC接线图如图3所示 。

启动SB1SB2I1.0Q11.0KM1下行I1.1Q11.1原位限位1号位限位SQ1SQ2I1.2Q11.2I1.3Q11.3I2.01LMDC 24VDC 24V卸料FUKM2上行KM3装料KM42号位限位SQ3KM3KM4KM2KM2停止

图3 运料小车PLC接线图

5、元器件表： 序号 1 2 3 4 5 6 7 名称 运料小车 接触器 按钮 端子 铜塑线 LA4-3H D-20 BVR7/0.75mm2 型号规格 数量 单位 金额（元） 1 2 2 2 20 只 只 米 备注 6、梯形图程序：

创新认知与实践-密码锁控制系统

密码锁控制系统的PLC控制认知与实践的主要内容包括：设计密码锁的硬件模型、编写I/O分配表、画PLC接线图、编写梯形图程序以及程序的调试和运行。用于培养自动化等专业学生的实践教学。

1、密码锁控制系统的控制要求：

密码锁控制示意图如图所示，由一个数字小键盘控制，当设定或输入密码后会亮起相应的指示信号灯：

1470开锁258确定设定3请输入密码6密码正确9密码错误取消请设定密码加锁密码已重置

图1 密码锁示意图

2、I/O地质分配表

根据密码锁的控制要求，本系统所用的硬件包括西门子S7-300 PLC、数字键盘1个、指示信号灯5个等。

系统的I/O分配表如表1所示 。

输入 地址 代号 信号名称 地址 代号 I1.0 SB1 数字键0 Q11.0 HL1 I1.1 SB2 数字键1 Q11.1 HL2 I1.2 SB3 数字键2 Q11.2 HL3 I1.3 SB4 数字键3 Q11.3 HL4 I2.0 SB5 数字键4 Q12.0 HL5 I2.1 SB6 数字键5 Q12.1 HL6 I2.2 SB7 数字键6 I2.3 SB8 数字键7 I3.0 SB9 数字键8 I3.1 SB10 数字键9 I3.2 SB11 确定 输出 信号名称 请输入密码指示灯 密码正确指示灯 密码错误指示灯 请设定密码指示灯 密码已重置指示灯 键盘已加锁 I3.3 I4.0 I4.1 I4.2 SB12 SB13 SB14 SB15 取消 设定 开锁 加锁 3、系统接线图：

根据密码锁的控制要求，PLC接线图如图2所示 。

数字键0数字键1数字键2数字键3数字键4数字键5数字键6数字键7数字键8数字键9确定取消设定开锁加锁SB1SB2SB3SB4SB5SB6SB7SB8SB9SB10SB11SB12SB13I1.0I1.1I1.2I1.3I2.0I2.1I2.2I2.3I3.0I3.1I3.2I3.3I4.0SB14I4.1SB15I4.2MDC 24VQ11.0Q11.1Q11.2HL1HL2HL3HL4HL5HL6请输入密码指示灯密码正确指示灯密码错误指示灯请设定密码指示灯密码已重置指示灯键盘已加锁FUPLCQ11.3Q12.0Q12.11LDC 24V图2 密码锁PLC接线图

4、元器件表： 序号 1 2 3 4 5 6 名称 数字键盘 指示灯 端子 铜塑线 号码管 硬塑板 型号规格 15键以上 XB2-BVB4C 24V D-20 BVR7/0.75mm2 35cmX25cm 数量 单位 金额（元） 备注 1 5 2 20 1 1 个 个 只 米 米 块 5、梯形图：

创新认知与实践-汽车自动清洗控制系统

汽车自动清洗控制系统认知与实践的主要内容包括：设计汽车自动清洗控制系统的硬件模型、编写I/O分配表、画PLC接线图、编写梯形图程序以及程序的调试和运行。用于培养自动化等专业学生的实践教学。

1、汽车自动清洗控制系统的控制要求：

汽车自动清洗控制系统如图1所示。系统由一个启动按钮控制，当按下启动按钮时，系统按如下顺序工作：

1)按下启动按钮SB1，系统启动，当洗车机开始工作，清洗接触器和水阀门接通，当车辆检测器检测到有车辆进来且清洗机和车辆到位后，刷子接触器接通，刷洗开始；

2)当清洗机开始2分钟车辆离开后，清洗机停止刷洗，刷子接触器关闭； 3)若按下停止按钮SB2，清洗机接触器和水阀门关闭，清洗结束

喷淋刷子清洗限位开关 图1 汽车自动清洗装置示意图

2、时序图：根据汽车自动清洗装置的控制要求，汽车自动清洗装置的时序图如下图所示，这是编制梯形图的基础。

启动SQ1清洗指示灯喷淋指示灯10秒10秒刷子指示灯120秒120秒

图2 图汽车自动清洗装置时序图

2、I/O地质分配表

根据汽车自动清洗装置的控制要求，本系统所用的硬件包括西门子S7-300 PLC、启动按钮SB1、停止按钮SB2、输出器件。

系统的I/O分配表如表1所示 。

表1 I/O地址表 输入 地址 I1.0 I1.1 I1.2 代号 SB1 SB2 SQ1 信号名称 启动按钮 停止按钮 限位开关 地址 Q11.0 Q11.1 Q11.2 输出 代号 HL1 HL2 HL3 信号名称 清洗指示灯 喷淋指示灯 刷子指示灯 4、系统接线图：

根据汽车自动清洗装置的控制要求，PLC接线图如图3所示 。

启动按钮SB1I1.0Q11.0HL1清洗指示灯停止按钮SB2I1.1限位开关SQ1PLCQ11.1HL2喷淋指示灯I1.2Q11.2HL3刷子指示灯FUMDC 24V1LDC 24V

图3 图汽车自动清洗装置PLC接线图

5、元器件表： 序号 1 2 3 4 5 名称 按钮 限位开关 指示灯 端子 铜塑线 XB2-BVB4C 24V D-20 BVR7/0.75mm2 型号规格 LA4-3H 数量 单位 金额（元） 备注 2 1 3 2 20 只 个 只 只 米 6、梯形图：

本文来源：https://www.bwwdw.com/article/gx45.html