基于松下FP1-C24型PLC实现交通灯的控制-毕业设计_精品文档.doc

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毕业设计的任务和具体要求：

一、引言

顺应市场对小批量、多品种、多规格、低成本和高质量产品的需求,可编程序控制器极高的可靠性和灵活性发挥了极大的影响力,这一以微处理器为基础的新型工业控制装置,已成为当代工业自动化的主要支柱之一。

因此,对可编程序控制器的教学无疑是极其重要的一个环节,那么一个较为逼真的PLC教学实验模块设计的研制就显得尤为必要,对学生理解和掌握可编程控制器的原理和操作方法、编程方法,都有很大帮助。

十字路口交通灯控制系统是一个非常经典的教学实验。

1PLC可编程控制器

PLC可编程控制器是以微处理机为基础发展起来的新型工业控制装置。

它以体积小、功能强、可靠性高、以及应用安装方便的优点,很快在我国的工业控制中占据了主导地位,并且还在不断地发展。

根据这一发展形势,全国各地高校、各类职业技术学校都将PLC教学纳入教学任务,作为电子、电气、以及工业自动化类专业的一门必修课。

基于PLC的以下优势,在十字路口交通系统中得到了广泛的应用：

1、PLC具有很高的可靠性,通常的平均无故障时间都在30万小时以上；2、编程能力强,可以将模糊化、模糊决策和解模糊都方便地用软件来实现；3、抗干扰能力强,目前空中各种电磁干扰日益严重,为了保证交通控制的可靠稳定,我们选择了能够在恶劣的电磁干扰环境下正常工作的PLC；4、近年来PLC的性能价格比有较大幅度的提高,使得实际应用成为可能。

2PLC的发展

在制造工业（以改变几何形状和机械性能为特征）和过程工业（以物理变化和化学变化将原料转化成产品为特征）中,大量的开关量顺序控制,它按照逻辑条件进行顺序动作,并按照逻辑关系进行连锁保护动作的控制,及大量离散量的数据采集。

传统上,这些功能是通过气动或电气控制系统来实现的。

1968年美国GM（通用汽车）公司提出取代继电气控制装置的要求,第二年,美国数字公司研制出了基于集成电路和电子技术的控制装置,使得电气控制功能实现的程序化,这就是第一代可编程序控制器,英文名字叫ProgrammableController（PC）。

随着电子技术和计算机技术的发生,PC的功能越来越强大,其概念和内涵也不断扩展。

二、毕业设计应完成的图纸：

图1PLC的I\O地址分配图,见13页

图2十字路口交通灯示意图，见14页

图3十字路口交通灯梯形图，见17页

三、其他要求：

认真做好设计前期准备,构思好设计流程

四、毕业设计的期限：

自2008年9月1日至2008年10月11日

五、毕业设计（论文）进度计划：

起至日期

工作内容

备注

2008.09.01—2008.09.XXX

2008.09.07—2008.09.09

2008.09.11—2008.09.15

2008.09.18—2008.09.22

2008.09.25—2008.09.29

选择确定课题、调查分析、收集原始资料，查找有关文献，学习新的知识

需求分析阶段,分析设计任务书的要求和用户需求，进行可行性分析和需求分析，确定系统所需的功能和任务目标

设计阶段进行方案设计，系统分析，框架设计和模块划分，并进行分工

调试阶段 模块的连接，系统调试和完善；

 设计系统调试数据，进行系统测试，并纠正系统错误；

毕业设计资料准备阶段

组织学习毕业设计大纲、任务书、指导书

测量元器件，进行模块调试和测试

由指导教师对系统进行验收

提交毕业设计资料

基于松下FP1-C24型PLC实现交通灯的控制

摘要

随着社会经济的发展，城市交通问题越来越引起人们的关注。

人、车、路三者关系的协调，已成为交通管理部门需要解决的重要问题之一。

城市交通控制系统是用于城市交通数据监测、交通信号灯控制与交通疏导的计算机综合管理系统，它是现代城市交通监控指挥系统中最重要的组成部分

PLC是一种工作可靠，编程简单，使用方便的控制设备，它在恶劣工业环境下工作，以实现机电一体化，PLC把自动化技术，计算机技术，通信技术融为一体，实现工厂自动化控制。

本设计将编制十字路口交通灯控制程序输入到PLC中，用PLC主机上指示灯监视程序运行完成。

它根据交通灯动作时序图和I/O分配情况设计能实现功能的梯形图，在梯形图编写过程中，先进行常规程序编写，再加入急车通车功能，基于松下FP1-24型PLC实现交通灯控制。

目录

前言……………………………………………………………………………………………1

第一章PLC简单介绍及其发展前景…………………………………………………2

1.1PLC定义及发展优势…………………………………………………………………2

1.2PLC的应用范围及发展前景…………………………………………………………3

第二章PLC的原理及性能应用…………………………………………………………4

2.1PLC的性能特点及实用功能…………………………………………………………4.

2.2PLC工作原理及扫描技术……………………………………………………………5

第三章交通灯PLC的自动控制………………………………………………………6

3.1PLC控制电路I/O端口分配及要求…………………………………………………6

3.2PLC控制电路的软硬件设置…………………………………………………………9

3.3PLC控制电路程序流程图……………………………………………………………12

第四章基于松下FP1-C24型PLC实现交通灯的控制…………………………13

4.1十字路口交通灯示意图……………………………………………………………13

4.2顺序功能图时序图…………………………………………………………………15

4.3梯形图设计…………………………………………………………………………18

4.4程序的输入运行及调试……………………………………………………………19

第五章结束语……………………………………………………………………………21

5.1论文总结及工作展望………………………………………………………………21

参考文献…………………………………………………………………………………22

致谢…………………………………………………………………………………………23

基于松下FP1-C24型PLC实现交通灯的控制

前言

可编程控制器（ProgrammableController）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（ProgrammableLogicController），简称PLC，它主要用来代替继电器实现逻辑控制随着技术的发展这种装置的功能已经大大超过了逻辑控制的范围，因此，今天这种装置称作可编程控制器，简称PC。

但是为了避免与个人计算机（PersonalComputer）的简称混淆，所以将可编程控制器简称PLC。

如今，随着美国、日本、德国等国家的很多大公司相继投入对PLC的开发、应用和推广，PLC得到了迅速发展，其产品的种类和数量越来越多，功能也越来越强。

PLC功能的增强，也使得PLC应用更加广泛，许多大中型企业不断采用PLC来完成各种工业控制，并取得了显著的经济效益和社会效益。

　　PLC的广泛应用要求培养出更多的熟悉其应用的高技术人才，而实验是此课程教学的重要环节。

近年来，一方面国民经济的发展对技术改造和技术更新提出了更高的要求，工业生产的信息化和数字化成为必然趋势，所以很多院校新设了自动化类的专业。

另一方面，随着国家对教育投入力度的增大，实验室建设已经成为高校建设的重要任务。

　　由于PLC本身的种类很多，基于不同PLC的实验设备也比较多，而设备生产厂家的选型和设计思想各不相同，所以对于不同情况的院校，在设备选型方面必须有不同的考虑。

目前有众多厂家生产的设备可供选择，本文以清华同方的TVT-90A，TVT-90C1，TVT-90C6，TVT-90E3；杭州天煌电气设备厂的THPLC-A型，THPLC-B型，许昌瑞新电气公司的RXPLC等型号为例讨论PLC实验室建设的一些问题，提出了应该注意的问题，应该根据本校的培养目标和实验开设情况合理选择设备，防止盲目性的“一次到位”或仅考虑价格等不当的做法。

目前绝大部分称为“PLC实验”装置或箱子的设备都只有数字I／O点，而且实验方式多为模拟的。

一般是用发光管或数码管表示输出输入的状态。

比较“逼真”的则采用平面显示器（箭头、发光带等）。

如电梯控制实验，通常是以图形表示楼层，用发光管或平面显示器表示轿箱的运动状态和位置。

第一章.PLC的简介及发展前景

1.1PLC定义及发展优势

PLC问世以来，尽管时间不长，但发展迅速。

为了使其生产和发展标准化，美国电气制造商协会NEMA（NationalElectricalManufactoryAssociation）经过四年的调查工作，于1984年首先将其正式命名为PC（ProgrammableController），并给PC作了如下定义:

“PC是一个数字式的电子装置，它使用了可编程序的记忆体储存指令。

用来执行诸如逻辑，顺序，计时，计数与演算等功能，并通过数字或类似的输入/输出模块，以控制各种机械或工作程序。

一部数字电子计算机若是从事执行PC之功能着，亦被视为PC，但不包括鼓式或类似的机械式顺序控制器。

”

总之，可编程控制器是一台计算机，它是专为工业环境应用而设计制造的计算机。

它具有丰富的输入/输出接口，并且具有较强的驱动能力。

但可编程控制器产品并不针对某一具体工业应用，在实际应用时，其硬件需根据实际需要进行选用配置，其软件需根据控制要求进行设计编制。

国际电工委员会（IEC）又先后颁布了PLC标准的草案第一稿，第二稿，并在1987年2月通过了对它的定义：

“可编程控制器是一种数字运算操作的电子系统，专为在工业环境应用而设计的。

它采用一类可编程的存储器，用于其内部存储程序，执行逻辑运算，顺序控制，定时，计数与算术操作等面向用户的指令，并通过数字或模拟式输入/输出控制各种类型的机械或生产过程。

可编程控制器及其有关外部设备，都按易于与工业控制系统联成一个整体，易于扩充其功能的原则设计。

”

现代社会要求制造业对市场需求作出速度的反应，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，可编程控制器（ProgrammableLdgicController,PLC）正是顺应这一要求的，它是以微处理器为基础的通用工业控制装置。

PLC的应用广、功能强大、使用方便，是现代工业自动化的主要设备之一。

PLC已经广泛地应用在各种机械设备和生产过程的自动控制系统中，PLC在其他领域，例如民用和家庭自动化的应用也得到了迅速的发展。

1.2PLC的发展前景及应用范围

虽然PLC问世时间不长，但是随着微处理器的出现，大规模、超大规模集成电路技术的迅速发展和数据通讯技术的不断进步，PLC也迅速发展，其发展过程大致可分三个阶段：

1．早期的PLC（60年代末—70年代中期）

早期的PL