PLC在交通灯中的应用Word格式文档下载.docx
《PLC在交通灯中的应用Word格式文档下载.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《PLC在交通灯中的应用Word格式文档下载.docx（15页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。
1.3PLC的应用
目前，PLC在国内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）开关量控制
PLC控制开关量的能力是很强的。
所控制的进出点数，少的十几点、几十点，多的可到几百、几千，甚至几万点。
由于它能联网，点数几乎不受限制，不管多少点都能控制。
所控制的逻辑题目可以是多种多样的：
组合的、时序的；
即时的、延时的；
；
固定顺序的，随机工作的；
等等，都可进行。
用PLC进行开关量控制实例是很多的，冶金、机械、、化工、等等，几乎所有产业行业都需要用到它。
2）用于数据采集
数据采集可以用计数器，累计记录采集到的脉冲数，并定时地转存到DM区中往。
数据采集也可用A/D单元，当模拟量转换成数字量后，再定时地转存到DM区中往。
PLC也可与计算机通讯，由计算机把DM区的数据读出，并由计算机再对这些数据作处理。
这时，PLC即成为计算机的数据终端。
3）、用于数字量控制
实际的物理量，除了开关量、模拟量，还有数字量。
如机床部件的位移，常以数字量表示。
数字量的控制，有效的办法是NC，即数字控制技术。
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。
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。
第二章PLC的结构及原理
2.1PLC的结构
PLC实质是一种专用于工业控制的计算机，其硬件结构基本上与微型计算机相同，基本构成为：
1）电源;
2）中央处理单元（CPU）;
3）存储器;
4）输入输出接口电路;
5）功能模块。
PLC的基本结构框图如下：
接受驱动
现场信号受控元件
2.2PLC的工作原理
1.PLC的工作方式
1）在输入采样阶段，PLC以扫描方式依次地读入所有输入状态和数据，并将它们存入I/O映象区中的相应得单元内。
输入采样结束后，转入用户程序执行
和输出刷新阶段。
在这两个阶段中，即使输入状态和数据发生变化，I/O映象区中的相应单元的状态和数据也不会改变。
因此，如果输入是脉冲信号，则该脉冲信号的宽度必须大于一个扫描周期，才能保证在任何情况下，该输入均能被读入。
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。
2.3PLC的基本指令
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X，Y，M，T，C,S
LDI（取反）常闭触点与母线相连X，Y，M，T，C,S
OUT（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、状态寄存器等，但不能用于输入继电器。
输出指令用于并行输出，能连续使用多次。
X000Y000地址指令数据
0000LDX000
0001OUTY000
2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X，Y，M，T，C,S
ANDI（与非）常闭触点串联连接X，Y，M，T，C,S
OR（或）常开触点并联连接X，Y，M，T，C，S
ORI（或非）常闭触点并联连接X，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。
X001X002Y001地址指令数据
0002LDX001
X0030003ANDIX002
0004ORX003
0005OUTY001
3电路块的并联和串联指令（ORB、ANB）
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指令开始，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，若集中使用ANB指令，最多使用7次。
ANB
X000X002X003Y006
X001X004X005
ORB
X006
X003
地址指令数据
0000LDX000
0001ORX001
0002LDX002
0003ANDX003
0004LDIX004
0005ANDX005
0006ORX006
0007ORB
0008ANB
0009ORX003
0010OUTY006
4程序结束指令（END）
符号（名称）功能梯形图表示操作元件
END（结束）程序结束无
在程序结束处写上END指令，PLC只执行第一步至END之间的程序，并立即输出处理。
若不写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，分段检查各程序段的动作，确认无误后，再依次删去插入的END指令。
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。
第三章梯形图的设计与编程方法
2.4控制要求
信号灯受启动及停止按钮的控制，当按下启动按钮时，信号灯系统开始工作，并周而复始地循环工作，当按下停止按钮时，系统将停止在初始状态，所有信号灯都熄灭。
2.5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,直到停止按钮被按下为止。
1）PLC交通灯毕业设计硬件及外围元器件
输入／输出端口接线如图所示。
由图可见：
起动按钮SB1接于输入继电器X0端，停止按钮SB2接于输入继电器xl端，东西方向的绿灯接于输出继电器Y0端，东西方向黄灯接于输出继电器Y1端，东西方向的红灯接于输出继电器Y2端，南北方向绿灯接于输出继电器Y3端，南北方向的黄灯接于输出继电器Y4，南北方向红灯接于输出继电器Y5。
2）I/O分配表
输入设备
输入编点号
输出设备
启动按钮
X0
东西绿灯
Y0
停止按钮
X1
东西黄灯
Y1
东西红灯
Y2
南北绿灯
Y3
南北黄灯
Y4
南北红灯
Y5
第四章程序设计
3.1PLC交通灯毕业设计梯形图
3.2PLC交通灯毕业设计指令图
3.3软件设计
采用步进梯形指令双流程编程实现，应用并联分支结构，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行有机配合，不会出现差错。
现仅以南北方向的动作简单分析一下工作原理，东西方向工作过程基本相同，在此不再赘述。
系统起动时，利用M8002开机脉冲自动进入XO状态，系统处于等待状态。
当启动按钮SB1按下时，xO11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），x0起动的同时TO开始计时，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X0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X0和X11·
·
，如此反复工作。
在任何时候按下停止按钮SB2X1接通，并复位相关状态和计数器，系统自动停止。
第五章PLC交通灯毕业论文设计总结
经过两个星期的设计里，过程曲折可谓一语难尽。
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，只有理论知识是远远不够的，只有把所学的理论知识与实践相结合起来，从理论中得出结论，才能真正为社会服务，从而提高自己的实际动手能力和独立思考的能力。
在设计的过程中遇到问题，可以说得是困难重重，这毕竟第一次做，难免会遇到过各种各样的问题，同时在设计的过程中发现了自己的不足之处，对以前所学过的知识理解得不够深刻，掌握得不够牢固。
结论
为期一个多月的毕业设计即将结束了，在这一个月里我在同学和曾老师的帮助下完成了PLC设计。
毕业设计作为综合性的设计，它不同于以前教学中的实验、课程设计环节。
以前的所做的一些设计主要是根据相关的课本及老师所给资料去完成的，有一定的参照性，所以相对而言比较简单，不能完全达到锻炼自己动手能力的目的。
而毕业设计则是对所学知识的一个综合的训练及考核，是对所学知识的应用能力和大学所学理论知识对实践技能相结合的全面的检验。
并对我们如何根据要做的课题对现有的资料进行理解和运用的能力的考核。
真正做到了理论联系实际，把以前所学的知识综合贯通进行实践，并在实践中不断学习和自我完善。
在以后的工作中，我们必须进一步深化在实践中去丰富理论，完善知识结构。
由于环境条件的影响，理论与实践还是有一定的差距，这也要求我们在实践中注意检验的积累。
参考文献：
1.廖常初主编.PLC基础及应用.北京：
机械工业出版社，2004
2.廖常初等.PLC的顺序控制编程方法.工业自动化，（香港），1997
3.廖常初主编.PLC基础及应用.北京：
机械工业出版社，2002
4.廖常初.PLC梯形图的顺序控制设计法.电工技术杂志，2001
5.廖常初.电机及拖动.高等教育出版社，
升级会员 