7学习情境7：简易红绿灯控制系统的设计与调试_电气控制与PLC.ppt
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PLC控制系统设计与调试.PPT
7.2 PLC控制系统的硬件设计
· 7.2.2 PLC容量估算 · 1. 可编程控制器控制系统I/O点数估算 ·I/O点数是衡量可编程控制器规模大小的重要指标。根据被
控对象的输入信号与输出信号的总点数，选择相应规模的 可编程控制器并留有10%～15%的I/O裕量。估算出被控对象 上I/O点数后，就可选择点数相当的可编程控制器。如果是 为了单机自动化或机电一体化产品，可选用小型机，如果 控制系统较大，输入输出点数较多，被控制设备分散，就 可选用大、中型可编程控制器。
7.2 PLC控制系统的硬件设计
· 7.2.3 输入输出模块的选择 ·输出模块的任务是将机器内部信号电平转换为外部过程的
控制信号。对于开关频繁、电感性、低功率因数的负载， 推荐使用晶闸管输出模块，缺点是模块价格高；过载能力 稍差。继电器输出模块优点是适用电压范围宽，导通压降 损失小，价格便宜，缺点是寿命短，响应速度慢。输出模 块同时接通点数的电流累计值必须小于公共端所允许通过 的电流值。输出模块的电流值必须大于负载电流的额定值。 · 7.2.4 电源模块的选择 ·电源模块的选择比较简单，只需要考虑电流总量即可。即 其额定输出电流必须大于CPU、I/O等耗电总和。
· 3．选择PLC选择时主要包括PLC机型、容量、I／O模块、电源的选 择。
· 4．分配PLC的I／O地址根据生产设备现场需要，确定控制按钮，选 择开关、接触器、电磁阀、信号指示灯等各种输入输出设备的型号、 规格、数量；根据所选的PLC的型号列出输入／输出设备与PLC输入 输出端子的对照表，以便绘制PLC外部I／O接线图和编制程序。
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
7.1 PLC控制系统设计的内容与步骤
7.1.1 PLC系统设计的原则与内容 1.设计原则 · PLC控制系统设计包括硬件设计和软件设计，硬件设计
用PLC实现交通红绿灯控制
01
02
03
维持交通秩序
红绿灯是交通信号控制的 重要工具，能够有效地控 制车辆和行人的通行，减 少交通事故的发生。
提高交通效率
通过合理的红绿灯控制， 可以优化交通流量，提高 道路的通行效率，缓解交 通拥堵。
保障行人安全
红绿灯的存在使得行人能 够在过街时得到有效的保 护，确保行人的安全。
红绿灯控制系统的基本原理
自动化调整
根据交通流量的变化，PLC可以自动调整信号灯 的配时方案，提高道路的通行效率。
交通流量的实时监测与控制
流量监测
通过安装于道路上的传感器，PLC可以实时监测道路的交通流量， 为交通管理部门提供决策依据。
流量控制
根据监测到的交通流量数据，PLC可以自动调整交通信号灯的配 时方案，实现交通流量的优化控制。
发展趋势
未来，随着物联网、大数据等技术的普及，PLC在智能交通系统中的 应用将更加广泛和深入，推动交通行业的智能化发展。
06
未来交通控制技术的发展趋势
物联网技术在交通控制中的应用
01
物联网技术通过传感器和通信设 备，实现交通信号灯、车辆、行 人的信息采集和互联互通，提高 交通管理效率和安全性。
02
01
02
03
04
信号灯
包括红灯、绿灯和黄灯等，用 于指示车辆和行人通行或等待
。
控制器
用于控制红绿灯的时序切换， 接收感应器信号并进行处理。
感应器
检测车辆和行人的流量及需求 ，将信号传输给控制器。
通讯模块
实现红绿灯控制器与上位机之 间的数据传输，便于远程控制
和管理。
03
PLC实现红绿灯控制的方法
PLC的选型与配置
红绿灯控制系统PPTPPT课件
不同类型道路的红绿灯控制需求
针对不同类型道路（如高速公路、城市主干道、学校周边道路等），红
绿灯控制的需求和设置方式存在差异，需要综合考虑道路特点、交通流
量和安全因素。
对未来研究的建议
深入研究红绿灯控制与交通安全的关系
01
进一步探讨红绿灯控制对交通安全的影响，以及如何通过优化
红绿灯控制来降低交通事故风险。
案例一：城市交通红绿灯控制
案例描述
城市交通红绿灯控制系统通过控制不同路口的红绿灯时间，实现车辆和行人的有 序流动，提高交通效率。
案例分析
城市交通红绿灯控制系统的设计需要考虑路口的车流量、人流量以及道路状况等 因素，合理设置红绿灯的时间和切换方式，以达到最佳的交通效果。
案例二：高速公路红绿灯控制
案例描述
应用场景
城市交通
红绿灯控制系统广泛应用于城市 交通路口，用于控制车辆和行人 的交通流量，保障交通安全和减
少交通拥堵。
高速公路
高速公路上的红绿灯控制系统主要 用于控制车辆的进出和行驶速度， 保障车辆的安全和顺畅通行。
铁路交通
在铁路交通中，红绿灯控制系统用 于指示列车通过路口或交叉道口， 保障列车的安全和准时。
面临的挑战与解决方案
挑战
解决方案
如何有效应对城市日益严重的交通拥堵问 题，提高交通效率。
推广智能化、自动化控制技术，加强交通 管理部门的协调和调度能力，提高交通参 与者的文明出行意识。
挑战
解决方案
如何保证红绿灯控制系统的稳定性和可靠 性，避免系统故障对交通造成影响。
加强系统的日常维护和检测，采用高可靠 性、冗余设计的硬件和软件，提高系统的 自适应和容错能力。
03 红绿灯控制系统的软件设 计
红绿灯的PLC控制
梯形图的设计
• I/O端子接线图
梯形图的设计
• 程序设计
• 根据交通信号灯时序图设计顺序功能图，该顺序 功能图是并列序列结构，并且带有两个子步，用 于表示步A和步B的具体细节。这样就可依据顺序 功能图设计梯形图。程序采用置位/复位指令编程 方式。另外，东西和南北方向梯形图编程逻辑是 一样的，所以我们以东西方向为例讲解。
• 2 运动控制
• PLC使用专用的运动控制模块，对直线运动或圆周运动的 位置，速度和加速度进行控制，可以实现单轴和多轴的位 置控制，使运动控制有机地结合在一起。
PLC的特点及应用
• 3 闭环过程控制
• 过程控制是指对温度，压力，流量等连续变化的模拟量的 闭环控制。PLC通过模拟量I/O模块，实现模拟量和数字 量之间的A-D转换和D-A转换，并对模拟量实行闭环PID控 制。
PLC的特点及应用
• ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ • • • • • • PLC的特点 1 编程方法简单易学。 2 功能强，性能价格比高。 3 硬件配套齐全，用户使用方便，适应性强。 4 可靠性高，抗干扰能力强。 5 系统的设计，安装，调试工作量少。 6 维护工作量小，维修方便。 7 体积小，能耗低。
PLC的特点及应用
• PLC的基本结构 • PLC主要由CPU模块，输入模块，输出模 块和编程软件组成，如下图。PLC的特殊功 能模块用来完成某些特殊的任务。
PLC的结构及原理
PLC的结构及原理
• PLC的工作原理
• PLC采用循环扫描的工作方式，在PLC中用户程序按 先后顺序存放，CPU从第一条指令开始执行程序，直到遇 到结束符后又返回第一条，如此周而复始不断循环。 • PLC的扫描过程分为内部处理、通信操作、程序输入 处理、程序执行、程序输出几个阶段，全过程扫描一次所 需的时间称为扫描周期。当PLC处于停状态时，只进行内 部处理和通信操作服务等内容。在PLC处于运行状态时， 从内部处理、通信操作、程序输入、程序执行、程序输出， 一直循环扫描工作。
交通红绿灯控制器培训课件
多交叉口的控制策略，以及常用的信号优化算法等。
对培训的反馈和建议
培训内容详实、系统
培训内容涵盖了交通红绿灯控制器的各个方面，从基础概念到应 用实践都有涉及，使学员能够全面了解该领域的知识。
培训形式多样、生动
采用理论与实践相结合的方式进行教学，使学员能够更好地理解 和掌握所学知识。
建议增加实际操作环节
根据需要更新控制器的软件，以提高使用性 能和稳定性。
控制器的常见故障及排除方法
控制器无反应
首先检查电源是否正常，如电源正 常则可能是控制器硬件故障，需要 更换控制器。
信号灯不亮
可能是控制器输出故障或信号灯故 障，需要检查输出线路和信号灯是 否正常工作。
信号时间不准确
调节信号时间后未保存或出现异常 情况，需要重新调节并保存信号时 间。
由于交通红绿灯控制器是一个实践性很强的领域，建议在今后的 培训中增加实际操作环节，使学员能够更好地掌握所学知识。
对未来的展望和计划
加强技术创新和研发
随着科技的不断进步和应用，未来交通红绿灯控制器将会不断升 级和完善，需要不断加强技术创新和研发。
推进智能化交通建设
智能化交通是未来城市交通发展的趋势，交通红绿灯控制器作为 智能化交通的重要组成部分，需要不断推进其智能化发展。
04
交通红绿灯控制器的发展趋势和未来 前景
控制器技术的发展趋势
01
智能化
利用人工智能、物联网等技术提高控制器的智能化水平，实现更加精
准的交通信号控制和优化。
02
多样化
针对不同种类的交通工具和交通场景，开发多种类型的红绿灯控制器
，满足不同需求。
03
集成化
将多种功能集成到单一控制器中，如交通信号、公共安全等，提高效
红绿灯控制PPT课件
02 红绿灯控制系统的组成
交通信号灯
功能
交通信号灯是红绿灯控制系统的 核心组成部分，用于指示车辆和 行人何时可以通行以及何时需要
停止。
类型
常见的交通信号灯包括红灯、绿灯 和黄灯，每种颜色灯具有不同的指 示意义。
位置
交通信号灯通常安装在道路交叉口 的上方，以便于驾驶员和行人清晰 地看到。
控制器
01
传感器
功能
传感器是红绿灯控制系统的“感 知器官”，用于检测道路上的车 辆和行人的流量、车速等参数， 并将这些参数转换为电信号传送
给控制器。
类型
常见的传感器包括环形线圈检测 器、雷达传感器和视频检测器等。 每种传感器都有其特定的检测原
理和应用场景。
安装位置
传感器通常安装在道路交叉口的 不同位置，以便全面检测交通流
功能
控制器是红绿灯控制系统的“大脑”，负责接收传感器传来的信号，并
根据预设的程序来控制交通信号灯的亮灭。
02 03
类型
控制器可分为定时控制器和感应控制器两类。定时控制器按照固定的时 间表来控制交通信号灯的变换，而感应控制器则根据传感器检测到的交 通流量和车速等因素来调整信号灯的变换时间。
组成
控制器由电子元件和计算机程序组成，能够实现复杂的逻辑运算和控制 功能。
交通数据收集与分析
数据采集
通过安装的传感器和摄像头等设备，红绿灯控制系统能够实 时收集交通数据，如车流量、车速等。
数据分析
收集到的数据经过分析处理，可以用于评估道路通行状况、 预测交通拥堵趋势，为交通管理部门提供决策支持。
04 红绿灯控制系统的应用与 影响
提高交通效率
01
02
03
减少车辆等待时间
十字路口交通灯PLC控制系统课件
块。
逻辑算法
根据交通规则和控制要求，设计红 、绿、黄灯的逻辑切换算法，确保 交通流畅且安全。
程序实现
使用PLC编程语言（如Ladder Logic、Structured Text等）编写 控制程序，并进行仿真测试和调试 。
人机交互界面的设计与实现
01
02
03
界面设计
设计易于操作的人机交互 界面，包括主界面、参数 设置界面和故障诊断界面 。
PLC的CPU根据预设的程序对 输入信号进行处理，输出控制 信号。Fra bibliotek反馈调节
根据实际交通情况，通过编程 调整控制逻辑，实现交通灯的 自动调节。
交通灯PLC控制系统的编程语言与实现方式
编程语言
常用的PLC编程语言有Ladder Logic（梯形图）、Structured Text（结构化文 本）、Function Block Diagram（功能块图）等。
交通灯PLC控制系统的重要性在于能 够实现智能化、自动化的交通管理， 提高城市交通运行效率，保障交通安 全。
交通灯PLC控制系统的历史与发展
早期的交通灯控制系统采用机械式控制方式，随着技术的发展，逐渐被电子式控制 系统取代。
PLC技术的出现使得交通灯控制系统的可靠性和稳定性得到了极大的提高，目前已 经成为城市交通信号控制的主流技术。
输入模块
接收来自现场的各种输入信号， 如按钮、传感器等。
存储器
存储程序和数据。
外设
如键盘、显示器等。
交通灯PLC控制系统的信号处理流程
信号输入
将采集的信号输入到PLC的输 入模块。
信号输出
控制信号通过PLC的输出模块 输出，控制交通灯的亮灭。
信号采集
通过传感器检测路口的车流量 、人流量等信息。
逻辑算法
根据交通规则和控制要求，设计红 、绿、黄灯的逻辑切换算法，确保 交通流畅且安全。
程序实现
使用PLC编程语言（如Ladder Logic、Structured Text等）编写 控制程序，并进行仿真测试和调试 。
人机交互界面的设计与实现
01
02
03
界面设计
设计易于操作的人机交互 界面，包括主界面、参数 设置界面和故障诊断界面 。
PLC的CPU根据预设的程序对 输入信号进行处理，输出控制 信号。Fra bibliotek反馈调节
根据实际交通情况，通过编程 调整控制逻辑，实现交通灯的 自动调节。
交通灯PLC控制系统的编程语言与实现方式
编程语言
常用的PLC编程语言有Ladder Logic（梯形图）、Structured Text（结构化文 本）、Function Block Diagram（功能块图）等。
交通灯PLC控制系统的重要性在于能 够实现智能化、自动化的交通管理， 提高城市交通运行效率，保障交通安 全。
交通灯PLC控制系统的历史与发展
早期的交通灯控制系统采用机械式控制方式，随着技术的发展，逐渐被电子式控制 系统取代。
PLC技术的出现使得交通灯控制系统的可靠性和稳定性得到了极大的提高，目前已 经成为城市交通信号控制的主流技术。
输入模块
接收来自现场的各种输入信号， 如按钮、传感器等。
存储器
存储程序和数据。
外设
如键盘、显示器等。
交通灯PLC控制系统的信号处理流程
信号输入
将采集的信号输入到PLC的输 入模块。
信号输出
控制信号通过PLC的输出模块 输出，控制交通灯的亮灭。
信号采集
通过传感器检测路口的车流量 、人流量等信息。
交通红绿灯控制器的设计与制作课件
红灯 绿灯 黄灯
红灯 绿灯 黄灯
3、1.电源电路 电源电路设计的任务主要有：
• 1）完成电路的设计的任务。 • 2）完成原理图、PCB板图的绘制。 • 3）常见元件的识别与测量如：变压器、二
极体、三极管识别与测量，如： 1N4007,4700UF/50V、7805集成芯片等。 • 4）完成PCB板子的设计与制作工作： • 5）完成元件的焊接工作 • 2）完成硬件电路的调试工作
4.单片机最小系统
• 单片机最小系统主要由单片机、晶振及复 位电路组成。
• 单片机采用stc89c52单片机、晶振12Mhz、 复位电路由电阻电容构成。
引导问题：
• 1、设计制作前所需要进行的准备内容？ • 答：仔细阅读设计文件的要求，确认每一个指标
的含义，认真准备硬件电路 • 2、硬件电路的设计过程？ • 答：（1）整体方案的设计，包括控制器的选择、
电路参数的计算如：电源输出功率等； • （2）；电源电路的设计 • （3）显示电路的设计； • （4）单片机最小系统的设计； • （5）键盘电路的设计
基本知识：交通红绿灯控制器 硬件电路原理：
交通红绿灯控制器硬件电路主要由单片机最小 系统、路灯显示部分、电源电路、键盘电路等 组成，通过编写程序来控制单片机管脚电平的
变化实现对路灯的亮灭控制的。
交通红绿灯控制器硬件电路图：
VCC
P10 P11 P12 P13
STC 89c52
P2
红灯 绿灯 黄灯
红灯 绿灯 黄灯
2.键盘控制电路
• 键盘控制电路采用非编码键盘中的独立式 键盘，键盘扫描电路采用中断法设计的。 采用二极管起到线或的作用，只要有按键 按下就产生中断。按键采用8*8；二极管采 用1N4007整流管即可。
交通灯的PLC控制ppt课件
任务决策——交通灯 ON交通灯的时序图
启动 OFF
南北红灯 Y0
东西绿灯 Y1
东西黄灯 Y2
东西红灯 Y3
南北绿灯 Y4
南北黄灯 Y5
时间轴
20s 3s 2s
25s
3s 2s
T0
T1 T2 T3
T4 T5 T0
资金是运动的价值，资金的价值是随 时间变 化而变 化的， 是时间 的函数 ，随时 间的推 移而增 值，其 增值的 这部分 资金就 是原有 资金的 时间价 值
任务资讯——上节回顾
图1-2 振荡电路的梯形图及输出时序图
资金是运动的价值，资金的价值是随 时间变 化而变 化的， 是时间 的函数 ，随时 间的推 移而增 值，其 增值的 这部分 资金就 是原有 资金的 时间价 值
任务分析——引例
喷泉控制设计：
有A、B、C三组喷头，要求启动后A先 喷5秒，之后B、C同时喷，5秒后B停止， 再过5秒，C停止。而A、B同时喷，再过2 秒，C也喷，A、B、C同时喷5秒后全部停 止。再过3秒，重复前面过程，当按下停 止按钮后，马上停止。试写出控制程序。
1.PLC安装连线
2.编程软件的应用
二
技能 3.定时器指令的应用
4.程序的下载与调试
5.电气设备的正确操作
1.学生的沟通能力及团队协作精神 三 职业素养 2.良好的职业道德
3.质量、成本、安全、环保意识
资金是运动的价值，资金的价值是随 时间变 化而变 化的， 是时间 的函数 ，随时 间的推 移而增 值，其 增值的 这部分 资金就 是原有 资金的 时间价 值
任务决策——交通灯 用经验法写出交通灯的控制程序
资金是运动的价值，资金的价值是随 时间变 化而变 化的， 是时间 的函数 ，随时 间的推 移而增 值，其 增值的 这部分 资金就 是原有 资金的 时间价 值
启动 OFF
南北红灯 Y0
东西绿灯 Y1
东西黄灯 Y2
东西红灯 Y3
南北绿灯 Y4
南北黄灯 Y5
时间轴
20s 3s 2s
25s
3s 2s
T0
T1 T2 T3
T4 T5 T0
资金是运动的价值，资金的价值是随 时间变 化而变 化的， 是时间 的函数 ，随时 间的推 移而增 值，其 增值的 这部分 资金就 是原有 资金的 时间价 值
任务资讯——上节回顾
图1-2 振荡电路的梯形图及输出时序图
资金是运动的价值，资金的价值是随 时间变 化而变 化的， 是时间 的函数 ，随时 间的推 移而增 值，其 增值的 这部分 资金就 是原有 资金的 时间价 值
任务分析——引例
喷泉控制设计：
有A、B、C三组喷头，要求启动后A先 喷5秒，之后B、C同时喷，5秒后B停止， 再过5秒，C停止。而A、B同时喷，再过2 秒，C也喷，A、B、C同时喷5秒后全部停 止。再过3秒，重复前面过程，当按下停 止按钮后，马上停止。试写出控制程序。
1.PLC安装连线
2.编程软件的应用
二
技能 3.定时器指令的应用
4.程序的下载与调试
5.电气设备的正确操作
1.学生的沟通能力及团队协作精神 三 职业素养 2.良好的职业道德
3.质量、成本、安全、环保意识
资金是运动的价值，资金的价值是随 时间变 化而变 化的， 是时间 的函数 ，随时 间的推 移而增 值，其 增值的 这部分 资金就 是原有 资金的 时间价 值
任务决策——交通灯 用经验法写出交通灯的控制程序
资金是运动的价值，资金的价值是随 时间变 化而变 化的， 是时间 的函数 ，随时 间的推 移而增 值，其 增值的 这部分 资金就 是原有 资金的 时间价 值
交通红绿灯控制器培训课件
应用领域与市场需求
高性能控制器
节能环保
要求控制器具备快速响应、高精度控 制等特性。
随着环保意识的提高，市场对节能环 保型交通红绿灯控制器的需求增加。
智能化和网络化
市场需求推动控制器向智能化和网络 化方向发展，实现远程监控和管理。
02 交通红绿灯控制器工作原 理
硬件设备组成
控制器主机
信号灯组
车辆检测器
故障诊断界面
显示当前故障信息、故障代码 及解决方案。
数据记录界面
记录交通信号灯历史运行数据 ，包括亮灯时间、故障次数等
。
常见故障排查与处理
信号灯不亮
检查电源是否正常、灯泡是否损坏、控制器 是否故障等。
控制器无法远程控制
检查网络连接是否正常、远程服务器是否故 障、控制器设置是否正确等。
倒计时不准确
调整控制器内部时钟、检查信号传输线路是 否故障。
数据存储与分析
对交通流数据、信号灯配时数据等 进行存储和分析，为交通管理和优 化提供依据。
04 交通红绿灯控制器操作与 维护
操作界面及功能介绍
01
02
03
04
主界面
显示当前交通信号灯状态、倒 计时、控制模式等。
控制界面
用于手动或自动控制交通信号 灯，包括设置信号灯配时方案 、调整信号灯亮灭时间等。
根据交通需求和紧急状况，实现交通信号 的优先控制，如公交优先、紧急车辆优先 等。
监测交通状况
与其他设备的联动与协同工作
通过实时监测交通流量、车速、占有率等 参数，为交通管理和调度提供依据。
与交通监控设备、电子收费设备等其他设备 实现联动和协同工作，共同构建智能交通系 统。
与其他设备的联动与协同工作
基于PLC的十字路口交通灯控制系统设计与调试课件概要
基于PLC的十字路口交通灯控制系统设计与调试
1.状态转移图的组成 顺序控制： 一个控制过程可以分为若干阶段，这些阶段称为状
态。可将一动作要求作为一个状态——状态器。 2.状态转移图（功能图）编号：
S0.0-S31.7 SM0.0:运行监控 SM0.1:初始化脉冲 3.状态转移图： 用状态来描述的工艺流程图，即描述控制系统的控 制过程、功能特性的图形。其直观.
1. 沟通能力及团队协作精神
2. 良好的职业道德
三 职业素养 3. 质量、成本、安全意识
4. 设计的规范性
基于PLC的十字路口交通灯控制系统设计与调试
三、 项目资讯
1.基本知识及梯形图设计 1） PLC产生、结构和特点 产生：1969年，美国数字设备公司（DEC）研制出了世 界上第一台可编程序控制器，并应用于通用汽车公司的 生产线上。当时叫可编程逻辑控制器PLC （Programmable Logic Controller），目的是用来取代继 电器，以执行逻辑判断、计时、计数等顺序控制功能。 结构：
（5） 特殊标志位存储器SM PLC中还有若干特殊标志位存储器, 特殊标志位存储器位提供大量的 状态和控制功能，用来在CPU和用户程序之间交换信息，特殊标志位 存储器能以位、字节、字或双字来存取，CPU224的SM的位地址编 号范围为SM0.0～SM179.7共180个字节。其中SM0.0～SM29.7的30 个字节为只读型区域。
状态转移图
基于PLC的十字路口交通灯控制系统设计与调试
状态图组成： 一个完整的状态应由三部分组成： 1.驱动处理：在状态下的一些元器件应完 成的动作：Q0.0 Q0.1 2.转移条件：规定动作完成后的转移信号， 可以是单触点。I0.1、I0.2 3.转移目标:状态，S元件，用框图表示 状 态器之间用有向线段连接.S0.1、S0.2.
电气控制与PLC说课课件PPT课件
二、课程教学设计
《电气控制与PLC》
1、课程设计理念与思路 2、教学内容的选取 3、教学项目划分及学时分配 4、重点、难点的确立及解决办法
二、课程教学设计
《电气控制与PLC》
1、课程设计理念与思路
◆“工学结合”的理念
课选程择企设业计真的实总项体目为思载路体是，：按照项目的生产岗位要求，以任务驱
紧动紧，围项绕目基导于向工的作方过法程实系施统，化实的现课“程四设个计企理业念化，”校：企教合学作环共境同企业 化；教学设备企业化；学生角色企业化；学习过程企业化。 开发“以电气控制与PLC”为主线，以典型工程控制项目 ◆为“任载务体驱，动遵、循项人目的导认向知”规的律理和念教育规律，充分融入职业资格标准。
电气控制实训室
电工电子实训室 维修电工实训室
校内实训室
矿山机电实训室 矿山供电实训室
《电气控制与PLC》
五、教学效果
1、学生学习本课程的成果、职业资格考证 通过率、学生取得的成就
2、同行、督导、学生等对本课程的教学评价
四、教学资源
1、学生学习本课程的成果 、职业资格考证通过率、学
生取得的成就
《电气控制与PLC》
在教学中突出项目驱动法，将学生自主策划，任务分解，“教、 学、做”和总结有机结合，采用资讯→计划→决策→实施→检查 →评价的教学模式。
◆ 课堂与实训室一体化的理念
课程的所有教学过程都安排在实训室进行，实现仿真生产环 境下的融“教、学、做”一体的教学，淡化理论与实践的界限， 实现课堂与实训现场一体化的教学模式。
评估 学互生查，自教评师检查
学生互评
教师点评
三、教学实施
《电气控制与PLC》
3、教学方法、教学手段及学习方法
十字路口交通灯PLC控制.课件
交通灯控制系统的性能评估标准
准确性
响应速度
评估交通灯控制系统是否按照预设的逻辑 正确地控制信号灯的亮灭和颜色变化。
评估交通灯控制系统对各种交通场景变化 的响应速度，确保车辆和行人能够及时通 过路口。
可靠性
能效
评估交通灯控制系统的稳定性和可靠性， 确保在各种环境和条件下都合绿色环保的要求。
十字路口交通灯PLC 控制课件
目 录
• 交通灯控制系统的基本概念 • PLC在交通灯控制系统中的应用 • 十字路口交通灯控制系统的设计和实现 • 交通灯控制系统的性能测试和评估 • 实际应用案例分析
01
交通灯控制系统的基本 概念
交通灯控制系统的定义和作用
定义
交通灯控制系统是用于管理和调节交 通流量的系统，通过控制交通信号灯 的亮灭来控制车辆和行人的通行权， 以减少交通拥堵和事故风险。
04
交通灯控制系统的性能 测试和评估
交通灯控制系统的性能测试方法
实时监测
通过实时监测交通灯控制系统的运行 状态，记录各个信号灯的亮灭时间、 颜色变化等参数，以评估系统的性能 。
模拟测试
故障注入
故意引入故障或异常情况，观察交通 灯控制系统的容错能力和恢复能力。
在实验室环境下，模拟各种交通场景 ，如车辆、行人流量等，测试交通灯 控制系统的响应速度和准确性。
交通灯控制系统的性能优化建议
01
硬件升级
根据性能测试结果，对交通灯控 制系统的硬件进行升级或替换， 以提高系统的性能和稳定性。
03
故障预防与维护
加强交通灯控制系统的日常维护 和故障预防措施，降低系统故障
率。
02
软件优化
优化交通灯控制系统的软件算法 ，提高系统的响应速度和准确性
红绿灯的PLC控制
PLC的结构及原理
• 3 梯形图 • 是使用的最多的PLC图形编程语言，由继电器控 制逻辑演变而来，两者具有一定的相似性，但梯 形图更强更方便。 • 梯形图由触点，线圈和用方框表示的指令组成。 触点代表逻辑输入条件，例如外部的开关，按钮 和内部条件等。线圈通常代表逻辑输出结果，用 来控制外部的指示灯，交流接触器和内部标志等。 方框用来表示定时器，计数器或则数学运算等指 令。
梯形图的设计
交通信号灯时序图
梯形图的设计
• I/O分配表 • 将南北红灯HL1、HL2;南北绿灯HL3、HL4;南北 黄灯HL5、HL6;东西红灯HL7、HL8;东西绿灯 HL9、HL10;东西黄灯HL11、HL12均并联后公用 一个输出点。使用时应注意PLC输出端及公共端 输出电流的允许值。
梯形图的设计
PLC的结构及原理
• PLC的汇编语言
• 1 顺序功能图块 • 这是一种位于其他编程语言之上的图形语言，用 来编制顺序控制程序。顺序功能图提供了一种组 织程序的图形方法。 • 2 语句表 • 又叫指令表，简称STL。PLC指令是一种与微机 的汇编语言中的指令相似的助记符表达式。语句 表程序由指令组成。
十字路LC的结构及原理 3 红绿灯梯形图的设计
PLC的特点及应用
• 概述 • 现代社会要求制造业对市场需求作出迅速 的反应，生产出小批量，多品种，多规格， 低成本和高质量的产品，为了满足这一要 求，生产设备和自动生产线的控制系统必 须具有极高的可靠性和灵活性，PLC正是顺 应这一要求出现的，它是以微处理器为基 础的通用工业控制装置。
梯形图的设计
• I/O端子接线图
梯形图的设计
• 程序设计
• 根据交通信号灯时序图设计顺序功能图，该顺序 功能图是并列序列结构，并且带有两个子步，用 于表示步A和步B的具体细节。这样就可依据顺序 功能图设计梯形图。程序采用置位/复位指令编程 方式。另外，东西和南北方向梯形图编程逻辑是 一样的，所以我们以东西方向为例讲解。
电气与PLC控制系统的设计安装调试与维护课件PPT
单极 双极
三极
（1）型号：
胶盖刀开关即开启式负荷开关，适用于交流50Hz，额 定电压单相220V、三相380V，额定电流至100A的电路中， 作为不频繁地接通和分断有负载电路与小容量线路地短路 保护之用。其中三极开关适当降低容量后，可作为小型感 应电动机手动不频繁操作地直接起动即分断用。常用地有 HK1和HK2系列。
4、主要技术参数 （1）型号：低压熔断器的型号含义：
R 熔断器 M：无填料密闭管式 T：有填料密闭管式 L：螺旋式 S：快速式 C：瓷插式
额定电流，A 设计序号
（ 2）熔断器种类：
1）瓷插式熔断器： 瓷插式熔断器有RCIA的等系列。主要用于AC380V、50Hz的 低压电路中，一般接在电路的末端，作为电气设备的短路保护。
胶盖刀开关的型号及其含义如下： HK 2
极数 额定电流
设计代号 开启式负荷开关 （2）额定参数：额定电压 ，额定电流。 4、刀开关的选用
刀开关的额定电压应等于或大于电路额定电压。其 额定电流应等于(在开启合通风良好的场合)或稍大于(在 封闭的开关柜内或散热条件较差的工作场合，一般选 1.15倍)电流工作电流。在开关柜内使用还应考虑操作方 式，如杠杆操作机构、螺旋式操作机构等。当用当开关 控制电动机时，其额定电流要大于电动机额定电流的3倍。
1、文字符号：QF
2、图形符号：
3、基本结构及动作原理： 单极
三极
当电路发生短路或严重过载时，过电流脱扣器的衔铁被吸
合，使自动脱扣器机构动作；当电路过载时，过载脱扣器的热 元件产生的热量增加，使双金属片向上弯曲，推动自动脱扣器 机构动作；当电路失压时，失压脱扣器的衔铁释放，也使自动 脱扣器机构动作。
原理图
实物图
红绿灯控制课件
红绿灯控制课件一、教学内容本节课我们将探讨《红绿灯控制》的相关知识。
教学内容主要依据教材第十五章第三节“交通信号灯控制系统”，详细内容包括：红绿灯的基本工作原理、信号灯控制系统的设计要求、时序逻辑电路及其在红绿灯控制中的应用。
二、教学目标1. 让学生掌握红绿灯的基本工作原理，了解信号灯控制系统的设计要求。
2. 培养学生运用时序逻辑电路解决实际问题的能力。
3. 培养学生的团队协作能力和动手实践能力。
三、教学难点与重点教学难点：时序逻辑电路的设计与应用。
教学重点：红绿灯控制系统的原理与实现。
四、教具与学具准备1. 教具：PPT课件、红绿灯模型、时序逻辑电路图。
2. 学具：每组一套红绿灯实验器材、电路图、实验指导书。
五、教学过程1. 实践情景引入（5分钟）展示红绿灯模型，引导学生思考红绿灯控制系统在实际生活中的作用。
提问：红绿灯控制系统是如何工作的？它有什么作用？2. 理论知识讲解（15分钟）介绍红绿灯的基本工作原理。
讲解信号灯控制系统的设计要求。
介绍时序逻辑电路及其在红绿灯控制中的应用。
3. 例题讲解（10分钟）结合红绿灯控制系统，讲解时序逻辑电路的设计方法。
分析并解决实际问题：如何实现一个简单的红绿灯控制系统？4. 随堂练习（10分钟）学生根据所学知识，自行设计一个红绿灯控制系统。
教师巡回指导，解答学生疑问。
5. 小组讨论与展示（15分钟）学生分组讨论，共同完成红绿灯控制系统设计。
各组展示设计成果，进行评价。
提出拓展问题，激发学生思考。
六、板书设计1. 红绿灯基本工作原理2. 信号灯控制系统设计要求3. 时序逻辑电路及其应用4. 红绿灯控制系统设计实例七、作业设计八、课后反思及拓展延伸1. 反思：本节课学生对红绿灯控制系统原理的理解程度，以及动手实践能力。
2. 拓展延伸：引导学生思考红绿灯控制系统的优化方案，如智能控制、节能环保等方面。
鼓励学生进行深入研究，提高创新能力。
重点和难点解析一、教学内容的选择与组织1. 教学内容的选取应涵盖红绿灯的基本工作原理、信号灯控制系统的设计要求、时序逻辑电路及其应用等关键知识点。