PLC交通灯论文模板

1、-. zFoshan University毕业论文设计课题名称PLC交通控制灯设计专业及班级09机械制造与自动化*309314636010学 生 姓 名指导教师2011年10月10日目 录 TOC o 1-3 h z u HYPERLINK l _Toc273079468PLC交通灯毕业论文 PAGEREF _Toc273079468 h 3HYPERLINK l _Toc273079469摘要 PAGEREF _Toc273079469 h 3HYPERLINK l _Toc273079470第一章 PLC的特点及应用 PAGEREF _Toc273079470 h 4HYPERLINK l

2、 _Toc2730794711.1 概述 PAGEREF _Toc273079471 h 4HYPERLINK l _Toc2730794721.2 PLC的特点 PAGEREF _Toc273079472 h 5HYPERLINK l _Toc2730794731.3 PLC的应用 PAGEREF _Toc273079473 h 5HYPERLINK l _Toc2730794742.1 PLC的分类 PAGEREF _Toc273079474 h 7HYPERLINK l _Toc2730794752.2 PLC的构造 PAGEREF _Toc273079475 h 7HYPERLINK

3、l _Toc2730794762.3 PLC的工作原理 PAGEREF _Toc273079476 h 7HYPERLINK l _Toc2730794772.4 PLC汇编语言 PAGEREF _Toc273079477 h 8HYPERLINK l _Toc2730794782.5 PLC的根本指令 PAGEREF _Toc273079478 h 9HYPERLINK l _Toc2730794792.6 PLC交通灯毕业论文编程器件 PAGEREF _Toc273079479 h 13HYPERLINK l _Toc273079480第三章梯形图的设计与编程方法 PAGEREF _Toc

4、273079480 h 13HYPERLINK l _Toc27307948131 控制要求 PAGEREF _Toc273079481 h 13HYPERLINK l _Toc27307948232 控制时序 PAGEREF _Toc273079482 h 13HYPERLINK l _Toc2730794833.3PLC交通灯毕业论文硬件及外围元器件 PAGEREF _Toc273079483 h 14HYPERLINK l _Toc27307948441 梯形图 PAGEREF _Toc273079484 h 16HYPERLINK l _Toc27307948544软件设计 PAGER

5、EF _Toc273079485 h 21HYPERLINK l _Toc273079486第五章PLC交通灯毕业论文设计总结 PAGEREF _Toc273079486 h 21HYPERLINK l _Toc273079487辞 PAGEREF _Toc273079487 h 22HYPERLINK l _Toc273079488参考文献 PAGEREF _Toc273079488 h 22.PLC交通灯毕业论文摘要PLC可编程序控制器是以微处理器为根底,综合了计算机技术、自动控制技术和通讯技术开展而来的一种新型工业控制装置。它具有构造简单、编程方便、可靠性高等优点,已广泛用于工业过程和位

6、置的自动控制中。据统计,可编程控制器是工业自动化装置中应用最多的一种设备。专家认为,可编程控制器将成为今后工业控制的主要手段和重要的根底设备之一,PLC、机器人、CAD/CAM将成为工业生产的三大支柱。由于PLC具有对使用环境适应性强的特性,同时其部定时器资源十分丰富,可对目前普遍使用的渐进式信号灯进展准确控制,特别对多岔路口的控制可方便地实现。因此现在越来越多地将PLC应用于交通灯系统中。同时,PLC本身还具有通讯联网功能,将同一条道路上的信号灯组成一局域网进展统一调度管理,可缩短车辆通行等候时间,实现科学化管理.关键词：交通灯 PLC 程序 设计第一章 PLC的特点及应用1.1 概述可编程

7、控制器Programmable Controller是计算机家族中的一员，是为工业控制应用而设计制造的。早期的可编程控制器称作可编程逻辑控制器Programmable Logic Controller，简称PLC，它主要用来代替继电器实现逻辑控制。随着技术的开展，这种装置的功能已经大大超过了逻辑控制的围，因此，今天这种装置称作可编程控制器，简称PC。但是为了防止与个人计算机Personal puter的简称混淆，所以将可编程控制器简称PLC。1.2 PLC的特点1 可靠性高，抗干扰能力强；2 通用性高，使用方便；3程序设计简单，易学，易懂；4采用先进的模块化构造，系统组合灵活方便；5系统设计周

8、期短；6安装简便，调试方便，维护工作量小；7对生产工艺改变适应性强，可进展柔性生产；1.3 PLC的应用目前，PLC在国外已广泛应用于钢铁、石油、化工、电力、建材、机械制造、汽车、轻纺、交通运输、环保及文化娱乐等各个行业，使用情况大致可归纳为如下几类。 1开关量的逻辑控制 这是PLC最根本、最广泛的应用领域，它取代传统的继电器电路，实现逻辑控制、顺序控制，既可用于单台设备的控制，也可用于多机群控及自动化流水线。如注塑机、印刷机、订书机械、组合机床、磨床、包装生产线、电镀流水线等。2 模拟量控制 在工业生产过程当中，有许多连续变化的量，如温度、压力、流量、液位和速度等都是模拟量。为了使可编程控制

9、器处理模拟量，必须实现模拟量Analog和数字量Digital之间的A/D转换及D/A转换。PLC厂家都生产配套的A/D和D/A转换模块，使可编程控制器用于模拟量控制。 3 运动控制 PLC可以用于圆周运动或直线运动的控制。从控制机构配置来说，早期直接用于开关量I/O模块连接位置传感器和执行机构，现在一般使用专用的运动控制模块。如可驱动步进电机或伺服电机的单轴或多轴位置控制模块。世界上各主要PLC厂家的产品几乎都有运动控制功能，广泛用于各种机械、机床、机器人、电梯等场合。 4 过程控制 过程控制是指对温度、压力、流量等模拟量的闭环控制。作为工业控制计算机，PLC能编制各种各样的控制算法程序，完

10、成闭环控制。PID调节是一般闭环控制系统中用得较多的调节方法。大中型PLC都有PID模块，目前许多小型PLC也具有此功能模块。PID处理一般是运行专用的PID子程序。过程控制在冶金、化工、热处理、锅炉控制等场合有非常广泛的应用。 5 数据处理 现代PLC具有数学运算含矩阵运算、函数运算、逻辑运算、数据传送、数据转换、排序、查表、位操作等功能，可以完成数据的采集、分析及处理。这些数据可以与存储在存储器中的参考值比拟，完成一定的控制操作，也可以利用通信功能传送到别的智能装置，或将它们打印制表。数据处理一般用于大型控制系统，如无人控制的柔性制造系统；也可用于过程控制系统，如造纸、冶金、食品工业中的一

11、些大型控制系统。 6 通信及联网 PLC通信含PLC间的通信及PLC与其它智能设备间的通信。随着计算机控制的开展，工厂自动化网络开展得很快，各PLC厂商都十分重视PLC的通信功能，纷纷推出各自的网络系统。新近生产的PLC都具有通信接口，通信非常方便。第二章 PLC的构造及原理2.1 PLC的分类1 按plc的构造形式分类：1整体式；2模块式。2 按plc的I/O点数分类：1小型256点以下；2中型256点以上，2048点以下；3大型2048点以上。3按plc功能分类：抵挡型，中挡型，高档型。2.2 PLC的构造PLC 实质是一种专用于工业控制的计算机其硬件构造根本上与微型计算机从构造上分，PL

12、C分为固定式和组合式模块式两种。固定式PLC包括CPU板、I/O板、显示面板、存块、电源等，这些元素组合成一个不可拆卸的整体。模块式PLC包括CPU模块、I/O模块、存、电源模块、底板或机架，这些模块可以按照一定规则组合配置。PLC的根本构造框图如下：接口部件输出输入接口部件 中央处理单元 CPU板 承受 驱动 现场信号 受控元件 电 源 部 件2.3 PLC的工作原理1.plc的工作方式 1输入采样阶段，在此阶段，顺序读入所有输入缎子通断状态，并将读入的信息存入存，接着进入程序执行阶段，在程序执行时，即使输入信号发生变化，存中输入信息也不变化，只有在下一个扫描周期的输入采样阶段才能读入信息。

13、 2 程序执行阶段：plc对用户程序扫描。 3输出刷新阶段：当所有指令执行完毕通过隔离电路，驱动功率放大器，电路是输出端子向外界输出控制信号驱动外部负载。2.4 PLC汇编语言采用面向控制过程，面向问题，简单直观的plc编写横语言，常用的有：梯形图，语句表，功能图等。梯形图：由继电器控制逻辑演变而来，两者具有一定程度的相似性，但梯形图编程语言功能更强更方便。主要特点：1自上而下，从左到右的顺序排列，两列垂直线为母线。每一逻辑行，起使左母线。 2梯形图中采用继电器名称，但不是真实物理继电器称为软继电器 3每个梯级流过的是概念电流，从左向右，其两端母线设有电源。 4输入继电器，用于接入信号，而无线

14、圈，输入继电器，通过输入接入的继电器，晶体及晶闸管才能实现。 2.语句表：又叫指令表，类似计算机汇编语言形式，用指令的记助符编程。例：下列图是三菱公司的F*2N系列产品的最简单的梯形图例： *000 *001 Y000 *010 END它有两组，第一组用以实现启动、停顿控制。第二组仅一个END指令，用以 完毕程序。梯形图与助记符的对应关系： 助记符指令与梯形图指令有严格的对应关系，而梯形图的连线又可把指令的顺序予以表达。一般讲，其顺序为：先输入，后输出含其他处理；先上，后下；先左，后右。有了梯形图就可将其翻译成助记符程序。上图的助记符程序为：地址指令变量0000LD*0000001OR*010

15、0002AND*0010003OUTY0000004END反之根据助记符，也可画出与其对应的梯形图2.5 PLC的根本指令1 输入输出指令LD/LDI/OUT下面把LD/LDI/OUT三条指令的功能、梯形图表示形式、操作元件以列表的形式加以说明： 符号 功 能 梯形图表示 操作元件 LD取 常开触点与母线相连 *，Y，M，T，C,S LDI取反常闭触点与母线相连 *，Y，M，T，C,SOUT输出 线圈驱动 Y，M，T，C，S,F LD与LDI指令用于与母线相连的接点，此外还可用于分支电路的起点。OUT 指令是线圈的驱动指令，可用于输出继电器、辅助继电器、定时器、计数器、状态存放器等，但不能用于

16、输入继电器。输出指令用于并行输出，能连续使用屡次。 *000 Y000 地址 指令 数据 0000 LD *000 0001 OUT Y0002 触点串连指令AND/ANDI、并联指令OR/ORI 符号名称 功 能 梯形图表示 操作元件 AND与 常开触点串联连接 *，Y，M，T，C,S ANDI与非 常闭触点串联连接 *，Y，M，T，C,S OR或 常开触点并联连接 *，Y，M，T，C，S ORI 或非 常闭触点并联连接 *，Y，M，T，C，S AND、ANDI指令用于一个触点的串联，但串联触点的数量不限，这两个指令可连续使用。 OR、ORI是用于一个触点的并联连接指令。 *001 *002

17、 Y001 地址 指令 数据 0002 LD *001 *003 0003 ANDI *002 0004 OR *003 0005 OUT Y001 3 电路块的并联和串联指令ORB、ANB 符号名称 功 能 梯形图表示 操作元件 ORB块或 电路块并联连接 无 ANB块与 电路块串联连接 无 含有两个以上触点串联连接的电路称为串联连接块，串联电路块并联连接时，支路的起点以LD或LDNOT指令开场，而支路的终点要用ORB指令。ORB指令是一种独立指令，其后不带操作元件号，因此，ORB指令不表示触点，可以看成电路块之间的一段连接线。如需要将多个电路块并联连接，应在每个并联电路块之后使用一个ORB

18、指令，用这种方法编程时并联电路块的个数没有限制；也可将所有要并联的电路块依次写出，然后在这些电路块的末尾集中写出ORB的指令，但这时ORB指令最多使用7次。将分支电路并联电路块与前面的电路串联连接时使用ANB指令，各并联电路块的起点，使用LD或LDNOT指令；与ORB指令一样，ANB指令也不带操作元件，如需要将多个电路块串联连接，应在每个串联电路块之后使用一个ANB指令，用这种方法编程时串联电路块的个数没有限制，假设集中使用ANB指令，最多使用7次。 ANB *000 *002 *003 Y006 *001 *004 *005 ORB *006 *003地 址 指 令 数 据 0000 LD

19、*000 0001 OR *0010002 LD *002 0003 AND *003 0004 LDI *004 0005 AND *005 0006 OR *006 0007 ORB 0008 ANB 0009 OR *003 0010 OUT Y006 4 程序完毕指令END符号名称 功 能 梯形图表示 操作元件完毕END完毕 程序完毕 无 在程序完毕处写上END指令，PLC只执行第一步至END之间的程序，并立即输出处理。假设不写END指令，PLC将以用户存贮器的第一步执行到最后一步，因此，使用END指令可缩短扫描周期。另外。在调试程序时，可以将END指令插在各程序段之后，分段检查各程序

20、段的动作，确认无误后，再依次删去插入的END指令。 其他的一些指令，如置位复位、脉冲输出、去除、移位、主控触点、空操作、跳转指令等，同学们可以参考一些课外书，在这里我们不详细介绍了。下面同学们可练习由梯形图写出与之对应的助记符形式的指令。并由后面的GPP软件传输到PLC中，实时运行。2.6PLC交通灯毕业论文编程器件一般情况下，*代表输入继电器，Y代表输出继电器，M代表辅助继电器，SPM代表专用辅助继电器，T代表定时器，C代表计数器，S代表状态继电器，D代表数据存放器，MOV代表传输等。第三章 梯形图的设计与编程方法31控制要求信号灯受启动及停顿按钮的控制，当按下启动按钮时，信号灯系统开场工作

21、，并周而复始地循环工作，当按下停顿按钮时，系统将停顿在初始状态，所有信号灯都熄灭。32控制时序交通灯示意图如图1所示，在东西南北两个方向均安装信号灯，两个方向各6个灯，分为红、黄、绿三种颜色。工作时序如图2所示，假设东西向较忙，绿灯时间是南北向的2倍(40s)。按下起动按钮后，南北向绿灯亮维持20s，20s后，南北黄灯闪烁3次，计6S，期间，东西向红灯也亮，并维持26s；26s后，东西方向绿灯亮40s，后东西向黄灯闪烁3次，计6s，期间，南北向红灯也亮，并维持46so接下去周而复始，直到停顿按钮被按下为止。3.3PLC交通灯毕业论文硬件及外围元器件根据信号灯的控制要求，所有的器件有：三菱F*系

22、列PLC、起动按钮SB1、停顿按钮SB2、红黄绿色信号灯各4只，输入输出端口接线如图3所示。由图可见：起动按钮SB1接于输入继电器*0端，停顿按钮SB2接于输入继电器*l端，东西方向的绿灯接于输出继电器Y5端，东西方向黄灯接于输出继电器Y4端，东西方向的红灯接于输出继电器Y3端，南北方向绿灯接于输出继电器Y2端，南北方向的黄灯接于输出继电器Y1，南北方向红灯接于输出继电器Y0。将输出端的1及2用导线相连，输出端的电源为交流220V。如果信号灯的功率较大，一个输出继电器不能带动两只信号灯，可以采用一个输出点驱动一只信号灯，也可以采用输出继电器先带动中间继电器，再由中间继电器驱动信号灯。34 I/

23、O 分配表第四章 程序设计41 梯形图42 PLC交通灯毕业论文指令图43 流程图44软件设计采用步进梯形指令双流程编程实现，应用并联分支构造，其状态转移图如图4所示。由图可知，我们把东西和南北方向信号灯的动作分成两个流程同时起动，分别运行各自的时序动作，相互之间的配合由统一的时钟进展有机配合，不会出现过失。现仅以南北方向的动作简单分析一下工作原理，东西方向工作过程根本一样，在此不再赘述。系统起动时，利用M8002开机脉冲自动进入*O状态，系统处于等待状态。当启动按钮SB1按下时，*O11接通， Y1和Y4同时起动，Y1使南北绿灯亮，Y4使东西红灯亮(东西方向以下不分析)，*0起动的同时TO开

24、场计时，20s后利用常开接点的闭合使状态进入T4，此时Y3和Y5起动，T4使南北黄灯亮，T1计时6s，6s后进入T2，在T3状态下，起动CO和T2，此时南北黄灯灭，CO计数加1，T2时间到时，如果co,J-数不到3次，状态转到T0循环，如果CO计数到3次，状态转入T4，这样就做到了南北方向黄灯闪烁3次的要求。南北方向黄灯闪烁3次后，系统进入T4状态，在T4状态下，为下次闪烁作好准备，同时起动Y3和Y5，Y1使南北红灯亮，亮46s后进入*0状态，至此南北方向的一个循环执行完，此时东西方向也应该完成，在两个方向都完成后(必须都完成)，又重新进入*0和*11，如此反复工作。在任何时候按下停顿按钮SB

25、2，*l接通，并复位相关状态和计数器，系统自动停顿。第五章PLC交通灯毕业论文设计总结在设计过程中，经常会遇到这样那样的情况，就是心里老想着这样的接法可以行得通，但实际接上电路，总是实现不了，因此消耗在这上面的时间用去很多。我趁着做课程设计的同时也对课本知识有了稳固和加强，由于课本上的知识太多，平时课间的学习并不能很好的理解和运用各个元件的功能，而且考试容有限，所以在这次课程设计过程中，我们了解了很多元件的功能，并且对于其在电路中的使用有了更多的认识。经过两个星期的设计里，过程曲折可谓一语难尽。在此期间我们也失落过，也曾一度热情高涨。从开场时的满富激情到后来汗水背后的复杂心情，点点滴滴无不令我回味无长。通过这次课程设计使我懂得了理论与实际相结合是很重要的，