PLC設(shè)計(jì)一交通路口燈模擬控制系統(tǒng)

1、 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）題目 plc設(shè)計(jì)一交通路口燈模擬控制系統(tǒng) 學(xué)生姓名 畢業(yè)生 學(xué) 號 2008373329 專 業(yè) 機(jī)電一體化 班 級 20083733 指導(dǎo)教師 葉林勇 評閱教師 完成日期 2010年12月3日論文/設(shè)計(jì)/報(bào)告原創(chuàng)性聲明本人鄭重聲明：所呈交的論文/設(shè)計(jì)/報(bào)告是本人在導(dǎo)師的指導(dǎo)下獨(dú)立進(jìn)行研究所取得的研究成果。除了論文/設(shè)計(jì)/報(bào)告中特別加以標(biāo)注引用的內(nèi)容外，本論文/設(shè)計(jì)/報(bào)告不包含任何其他個人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫的成果作品。本人完全意識到本聲明的法律后果由本人承擔(dān)。作者簽名： 年 月 日 論文/設(shè)計(jì)/報(bào)告版權(quán)使用授權(quán)書本論文/設(shè)計(jì)/報(bào)告作者完全了解學(xué)校有關(guān)保障、使用學(xué)位論文/設(shè)計(jì)

2、/報(bào)告的規(guī)定，同意學(xué)校保留并向有關(guān)論文/設(shè)計(jì)/報(bào)告管理部門或機(jī)構(gòu)送交論文/設(shè)計(jì)/報(bào)告的復(fù)印件和電子版，允許論文/設(shè)計(jì)/報(bào)告被查閱和借閱。本人授權(quán)省級優(yōu)秀論文/設(shè)計(jì)/報(bào)告評選機(jī)構(gòu)將本論文/設(shè)計(jì)/報(bào)告的全部或部分內(nèi)容編入有關(guān)數(shù)據(jù)庫進(jìn)行檢索，可以采用影印、縮印或掃描等復(fù)制手段保存和匯編本論文/設(shè)計(jì)/報(bào)告。本論文/設(shè)計(jì)/報(bào)告屬于1、 保密 ，在_年解密后適用本授權(quán)書。2、 不保密 。（請?jiān)谝陨舷鄳?yīng)方框內(nèi)打“”）作者簽名：必須本人簽字 年 月 日 導(dǎo)師簽名：必須本人簽字 年 月 日 目 錄摘要 1前言 21 可編程序控制器（plc 1.1 plc的概述 1.2 plc的特點(diǎn) 1.3 plc的應(yīng)用 2 p

3、lc的結(jié)構(gòu)及原理 2.1 plc的分類 2.2 plc的結(jié)構(gòu) 2.3 plc的工作原理 2.4 plc的匯編語言 3 課程設(shè)計(jì)的題目內(nèi)容要求 3.1 設(shè)計(jì)的目的 3.2十字路口交通燈控制模擬實(shí)訓(xùn)面板圖 3.3 控制要求 4 課程設(shè)計(jì)的配置和實(shí)際操作 4.1 plc接線板介紹 4.2 輸入/輸出配置 4.3 實(shí)際接線 4.4 實(shí)際操作過程 5編制梯形圖和程序輸出 5.1 程序清單 5.2 梯形圖5.3 程序元件介紹 5.4 梯形圖程序說明 致謝 附錄 查考文獻(xiàn) plc模擬控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)交通路口燈的控制學(xué) 生：指導(dǎo)教師：葉林勇 （三峽電力職業(yè)學(xué)院）摘要：plc可編程序控制器是以微處理器為基礎(chǔ)，綜合

4、了計(jì)算機(jī)技術(shù)、自動控制技術(shù)和通訊技術(shù)發(fā)展而來的一種新型工業(yè)控制裝置。它具有結(jié)構(gòu)簡單、編程方便、可靠性高等優(yōu)點(diǎn)，已廣泛用于工業(yè)過程和位置的自動控制中。據(jù)統(tǒng)計(jì)，可編程控制器是工業(yè)自動化裝置中應(yīng)用最多的一種設(shè)備。專家認(rèn)為，可編程控制器將成為今后工業(yè)控制的主要手段和重要的基礎(chǔ)設(shè)備之一，plc、機(jī)器人、cad/cam將成為工業(yè)生產(chǎn)的三大支柱。由于plc具有對使用環(huán)境適應(yīng)性強(qiáng)的特性，同時(shí)其內(nèi)部定時(shí)器資源十分豐富，可對目前普遍使用的“漸進(jìn)式”信號燈進(jìn)行精確控制，特別對多岔路口的控制可方便地實(shí)現(xiàn)。因此現(xiàn)在越來越多地將plc應(yīng)用于交通燈系統(tǒng)中?？煽s短車輛通行等候時(shí)間，實(shí)現(xiàn)科學(xué)化管理。在該設(shè)計(jì)中，還引入eda模擬

5、十字路口紅綠燈閃亮及車輛通行，十分形象地顯示出了plc在交通燈系統(tǒng)中的實(shí)際應(yīng)用。關(guān)鍵詞：十字路口；cad/cam；plc前言隨著社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，城市交通問題越來越引起人們的關(guān)注。人、車、路三者關(guān)系的協(xié)調(diào)，已成為交通管理部門需要解決的重要問題之一。城市交通控制系統(tǒng)是于城市交通數(shù)據(jù)監(jiān)測、交通信號燈控制與交通疏導(dǎo)的計(jì)算機(jī)綜合管理系統(tǒng)，它是現(xiàn)代城市交通監(jiān)控指揮系統(tǒng)中最重要的組成部分。隨著城市機(jī)動車量的不斷增加，許多大城市如北京、上海、南京等出現(xiàn)了交通超負(fù)荷運(yùn)行的情況，因此，自80年代后期，這些城市紛紛修建城市高速道路，在高速道路建設(shè)完成的初期，它們也曾有效地改善了交通狀況。然而，隨著交通量的快速增長和

6、缺乏對高速道路的系統(tǒng)研究和控制，高速道路沒有充分發(fā)揮出預(yù)期的作用。而城市高速道路在構(gòu)造上的特點(diǎn)，也決定了城市高速道路的交通狀況必然受高速道路與普通道路耦合處交通狀況的制約。所以，如何采用合適的控制方法，最大限度利用好耗費(fèi)巨資修建的城市高速道路，緩解主干道與匝道、城區(qū)同周邊地區(qū)的交通擁堵狀況，越來越成為交通運(yùn)輸管理和城市規(guī)劃部門亟待解決的主要問題。隨著交通越來越發(fā)達(dá)所出現(xiàn)的問題也越來越多,路面狹窄,車輛擁擠。尤其是到了上下班的時(shí)候,許多車輛在路口浪費(fèi)了很多的時(shí)間,不僅給車主帶了很多的麻煩也給交通部門帶了不少麻煩。為了解決這些問題,國家政府也花了不少的心思和精力去研究,探討。為了能有效地解決交通問

7、題,政府對城市進(jìn)行了有規(guī)模的城市規(guī)劃和道路擴(kuò)建與維修。還有就是對交通燈進(jìn)行了研究和改善,調(diào)整交通燈的時(shí)間控制和變換頻率以及工作時(shí)間的控制,從而使交通更為暢通和安全,提高了交通燈的自身作用和價(jià)值。本論文通過對交通燈的現(xiàn)狀和發(fā)展，利用plc技術(shù)對交通燈進(jìn)行邏輯控制。1可編程序控制器11 plc的概述plc即可編程控制器（programmable logic controller），是指以計(jì)算機(jī)技術(shù)為基礎(chǔ)的新型工業(yè)控制裝置。在1987年國際電工委員會（international electrical committee）頒布的plc標(biāo)準(zhǔn)草案中對plc做了如下定義： 可編程控制器是一種數(shù)字運(yùn)算操作的電

8、子系統(tǒng)，專為在工業(yè)環(huán)境應(yīng)用而設(shè)計(jì)的。它采用一類可編程的存儲器，用于其內(nèi)部存儲程序、執(zhí)行邏輯運(yùn)算、順序控制、定時(shí)、計(jì)數(shù)與算術(shù)操作等面向用戶的指令，并通過數(shù)字或模擬輸入/輸出控制各種類型的機(jī)械或生產(chǎn)過程 。可編程控制器及其有關(guān)外部設(shè)備，都應(yīng)按易于工業(yè)控制系統(tǒng)聯(lián)成一個整體，易于擴(kuò)充其功能的原則設(shè)計(jì)?？傊删幊炭刂破魇且慌_專為工業(yè)環(huán)境應(yīng)用而設(shè)計(jì)的計(jì)算機(jī)，它是將傳統(tǒng)的繼電器技術(shù)，計(jì)算機(jī)技術(shù)和通信技術(shù)相融合而發(fā)展起來的一種新型的控制裝置 。在具體的國內(nèi)工業(yè)應(yīng)用中，由于它不是針對某一具體工業(yè)應(yīng)用，因此它的硬件應(yīng)根據(jù)實(shí)際需要來進(jìn)行配置，其軟件則根據(jù)控制要求進(jìn)行編寫。 隨著微處理器的出現(xiàn)，大規(guī)模、超大規(guī)模、集

9、成電路技術(shù)的迅速發(fā)展和數(shù)據(jù)通信技術(shù)的不斷進(jìn)步，plc也迅速發(fā)展其發(fā)展過程大致可以分為三個階段1。1早期的plc早期的plc稱為可編程邏輯控制器。這時(shí)，plc主要功能只是執(zhí)行原先由繼器完成的順序控制、定時(shí)等。早期的plc的性能要優(yōu)于繼電器控制裝置，其優(yōu)點(diǎn)包括簡單易懂、便于安裝、體積小、能耗低、有故障指示及能重復(fù)使用等。其中plc特有的編程語言梯形圖，一直沿用到現(xiàn)在。2中期的plc這時(shí)plc產(chǎn)品已使用了16位、32位高性能微處理器，而且實(shí)現(xiàn)了多處理器的多通道處理，通信技術(shù)是plc的應(yīng)用得到了進(jìn)一步的發(fā)展。在硬件方面，除了保留原有的開發(fā)模塊外，還增加了模擬量模塊、遠(yuǎn)程i/o模塊、各種特殊功能模塊。并

10、擴(kuò)大了存儲器的容量，使各種邏輯線圈的數(shù)量增加，還提供了一定數(shù)量的數(shù)據(jù)寄存器，使plc的范圍更大。在軟件方面，還增加了算術(shù)運(yùn)算、數(shù)據(jù)處理和傳送通信、直診斷等功能。3近期的plc由于超大規(guī)模集成電路技術(shù)的迅速發(fā)展，微處理器價(jià)格的大幅度下降，使的各種類型的plc所采用的微處理器的檔次普遍提高。為了提高plc的處理速度，各制造廠商還研制開發(fā)了專用邏輯處理芯片。 世界上生產(chǎn)plc產(chǎn)品的廠家多達(dá)200多個，其中比較著名的有美國的ab、通用(ge)，日本的三菱(mitsbishi)、 歐姆龍(omron)、松下，德國的西門子(siemens)，韓國的三星(sumsung)、 lg等。12 plc的特點(diǎn)1可靠

11、性高，抗干擾能力強(qiáng)；2通用性高，使用方便；3程序設(shè)計(jì)簡單，易學(xué)，易懂；4采用先進(jìn)的模塊化結(jié)構(gòu)，系統(tǒng)組合靈活方便；5系統(tǒng)設(shè)計(jì)周期短；6安裝簡便，調(diào)試方便，維護(hù)工作量?。?對生產(chǎn)工藝改變適應(yīng)性強(qiáng)，可進(jìn)行柔性生產(chǎn)；13 plc的應(yīng)用目前，plc在國內(nèi)外已廣泛應(yīng)用于鋼鐵、石油、化工、電力、建材、機(jī)械制造、汽車、輕紡、交通運(yùn)輸、環(huán)保及文化娛樂等各個行業(yè)，使用情況大致可歸納為如下幾類。 1開關(guān)量的邏輯控制 這是plc最基本、最廣泛的應(yīng)用領(lǐng)域，它取代傳統(tǒng)的繼電器電路，實(shí)現(xiàn)邏輯控制、順序控制，既可用于單臺設(shè)備的控制，也可用于多機(jī)群控及自動化流水線。如注塑機(jī)、印刷機(jī)、訂書機(jī)械、組合機(jī)床、磨床、包裝生產(chǎn)線、電鍍流

12、水線等。2模擬量控制 在工業(yè)生產(chǎn)過程當(dāng)中，有許多連續(xù)變化的量，如溫度、壓力、流量、液位和速度等都是模擬量。為了使可編程控制器處理模擬量，必須實(shí)現(xiàn)模擬量（analog）和數(shù)字量（digital）之間的a/d轉(zhuǎn)換及d/a轉(zhuǎn)換。plc廠家都生產(chǎn)配套的a/d和d/a轉(zhuǎn)換模塊，使可編程控制器用于模擬量控制。 3運(yùn)動控制 plc可以用于圓周運(yùn)動或直線運(yùn)動的控制。從控制機(jī)構(gòu)配置來說，早期直接用于開關(guān)量i/o模塊連接位置傳感器和執(zhí)行機(jī)構(gòu)，現(xiàn)在一般使用專用的運(yùn)動控制模塊。如可驅(qū)動步進(jìn)電機(jī)或伺服電機(jī)的單軸或多軸位置控制模塊。世界上各主要plc廠家的產(chǎn)品幾乎都有運(yùn)動控制功能，廣泛用于各種機(jī)械、機(jī)床、機(jī)器人、電梯等場

13、合。 4過程控制 過程控制是指對溫度、壓力、流量等模擬量的閉環(huán)控制。作為工業(yè)控制計(jì)算機(jī)，plc能編制各種各樣的控制算法程序，完成閉環(huán)控制。pid調(diào)節(jié)是一般閉環(huán)控制系統(tǒng)中用得較多的調(diào)節(jié)方法。大中型plc都有pid模塊，目前許多小型plc也具有此功能模塊。pid處理一般是運(yùn)行專用的pid子程序。過程控制在冶金、化工、熱處理、鍋爐控制等場合有非常廣泛的應(yīng)用。 5. 數(shù)據(jù)處理 現(xiàn)代plc具有數(shù)學(xué)運(yùn)算（含矩陣運(yùn)算、函數(shù)運(yùn)算、邏輯運(yùn)算）、數(shù)據(jù)傳送、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換、排序、查表、位操作等功能，可以完成數(shù)據(jù)的采集、分析及處理。這些數(shù)據(jù)可以與存儲在存儲器中的參考值比較，完成一定的控制操作，也可以利用通信功能傳送到別的智

14、能裝置，或?qū)⑺鼈兇蛴≈票怼?shù)據(jù)處理一般用于大型控制系統(tǒng)，如無人控制的柔性制造系統(tǒng)；也可用于過程控制系統(tǒng)，如造紙、冶金、食品工業(yè)中的一些大型控制系統(tǒng)。 6. 通信及聯(lián)網(wǎng) plc通信含plc間的通信及plc與其它智能設(shè)備間的通信。隨著計(jì)算機(jī)控制的發(fā)展，工廠自動化網(wǎng)絡(luò)發(fā)展得很快，各plc廠商都十分重視plc的通信功能，紛紛推出各自的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。新近生產(chǎn)的plc都具有通信接口，通信非常方便。2 plc的結(jié)構(gòu)及原理2.1 plc的分類1. 按plc的結(jié)構(gòu)形式分類：1）整體式；2）模塊式。2. 按plc的i/o點(diǎn)數(shù)分類：1）小型256點(diǎn)以下；2）中型256點(diǎn)以上，2048點(diǎn)以下；3）大型2048點(diǎn)以上。3.

15、 按plc功能分類：抵擋型，中擋型，高檔型。2.2 plc的結(jié)構(gòu)plc 實(shí)質(zhì)是一種專用于工業(yè)控制的計(jì)算機(jī)其硬件結(jié)構(gòu)基本上與微型計(jì)算機(jī)從結(jié)構(gòu)上分，plc分為固定式和組合式（模塊式）兩種。固定式plc包括cpu板、i/o板、顯示面板、內(nèi)存塊、電源等，這些元素組合成一個不可拆卸的整體。模塊式plc包括cpu模塊、i/o模塊、內(nèi)存、電源模塊、底板或機(jī)架，這些模塊可以按照一定規(guī)則組合配置。plc的基本結(jié)構(gòu)框圖如下：接口部件輸出輸入接口部件 中央處理單元 cpu板 接受 驅(qū)動 現(xiàn)場信號 受控元件 電 源 部 件 圖2.2 plc的基本結(jié)構(gòu)框圖2.3 plc的工作原理plc的工作方式(1)輸入采樣階段，在此

16、階段，順序讀入所有輸入緞子通斷狀態(tài)，并將讀入的信息存入內(nèi)存，接著進(jìn)入程序執(zhí)行階段，在程序執(zhí)行時(shí)，即使輸入信號發(fā)生變化，內(nèi)存中輸入信息也不變化，只有在下一個掃描周期的輸入采樣階段才能讀入信息。(2)程序執(zhí)行階段：plc對用戶程序掃描。(3)輸出刷新階段：當(dāng)所有指令執(zhí)行完畢通過隔離電路，驅(qū)動功率放大器，電路是輸出端子向外界輸出控制信號驅(qū)動外部負(fù)載。2.4 plc匯編語言采用面向控制過程，面向問題，簡單直觀的plc編寫橫語言，常用的有：梯形圖，語句表，功能圖等。梯形圖：由繼電器控制邏輯演變而來，兩者具有一定程度的相似性，但梯形圖編程語言功能更強(qiáng)更方便。1 主要特點(diǎn)：1）自上而下，從左到右的順序排列，

17、兩列垂直線為母線。每一邏輯行，起使左母線。2）梯形圖中采用繼電器名稱，但不是真實(shí)物理繼電器稱為“軟繼電器” 3）每個梯級流過的是概念電流，從左向右，其兩端母線設(shè)有電源。 4）輸入繼電器，用于接入信號，而無線圈，輸入繼電器，通過輸入接入的繼電器，晶體及晶閘管才能實(shí)現(xiàn)。2 語句表：又叫指令表，類似計(jì)算機(jī)匯編語言形式，用指令的記助符編程。例：下圖是三菱公司的fx2n系列產(chǎn)品的最簡單的梯形圖例： x000 x001 y000 x010 end它有兩組，第一組用以實(shí)現(xiàn)啟動、停止控制。第二組僅一個end指令，用以結(jié)束程序。梯形圖與助記符的對應(yīng)關(guān)系： 助記符指令與梯形圖指令有嚴(yán)格的對應(yīng)關(guān)系，而梯形圖的連線又

18、可把指令的順序予以體現(xiàn)。一般講，其順序?yàn)椋合容斎?，后輸出（含其他處理）；先上，后下；先左，后右。有了梯形圖就可將其翻譯成助記符程序。上圖的助記符程序?yàn)椋旱刂分噶钭兞?000ldx0000001orx0100002andx0010003outy0000004end3 課程設(shè)計(jì)的題目內(nèi)容要求 3.1 設(shè)計(jì)的目的熟練使用各基本指令，根據(jù)控制要求，掌握plc的編程方法和程序調(diào)試的方法，使了解用plc解決一個實(shí)際問題的全過程。并且學(xué)會觀察和探索生活的事物本質(zhì)，用plc解決實(shí)際中的問題。3.2十字路口交通燈控制模擬實(shí)訓(xùn)面板圖圖3.2 十字路口交通燈控制模擬實(shí)訓(xùn)面板圖3.3 控制要求設(shè)置一個啟動按鈕sb1、

19、停止按鈕sb2、強(qiáng)制按鈕sb3、循環(huán)選擇開關(guān)s。當(dāng)按下啟動按鈕之后，信號燈控制系統(tǒng)開始工作，首先南北紅燈亮，東西路燈亮。按下停止按鈕后，信號控制系統(tǒng)停止，所有信號燈滅。按下強(qiáng)制按鈕sb3，東西南北黃、綠燈滅，紅燈亮。循環(huán)選擇開關(guān)s可以用來設(shè)定系統(tǒng)是單次運(yùn)行還是連續(xù)循環(huán)運(yùn)行。工作流程如下：南北紅燈亮并保持25s,同時(shí)東西綠燈亮，保持20s，20s到了之后，東西綠燈閃亮3次（每周期1s）后熄滅。繼而東西黃燈亮并保持2s，到2s后，東西黃燈滅，東西紅燈亮并保持30s，同時(shí)南北紅燈滅，南北綠燈亮25s，25s到了之后，南北綠燈閃亮3次（每周期1s）后熄滅。繼而南北黃燈亮并保持2s，到了2s后，南北黃燈

20、滅，南北紅燈亮，同時(shí)東西紅燈滅，東西綠燈亮。到此完成一個循環(huán)。指示燈“丙”表示南北向德行人，“丁”表示東西向德行人，指示燈變綠，行人可以通過人行道，指示燈變紅，則行人不能通過。4 課程設(shè)計(jì)的配置和實(shí)際操作4.1 plc接線板介紹plc接線板介紹本實(shí)訓(xùn)裝置選用三菱主機(jī)、fx1n-40mr-001 ac/dc/繼電器、內(nèi)置數(shù)字量i/o(24路開關(guān)量輸入，16路繼電器輸出)，另配置有fx1n-485-bd通信模塊及sc-09通信編程線。（1）接線面板圖plc的接線板面板圖如圖所示。圖4.1 plc的接線板面板圖（2）接線板說明 圖所示中，plc主機(jī)為fx1n-40mr，其輸入、輸出點(diǎn)通過線板內(nèi)連接到

21、兩種接線端子上（接線端子排和防轉(zhuǎn)座），方便不同的實(shí)訓(xùn)模式進(jìn)行接線。 在輸入端x00、x01、x02、x03設(shè)有按鈕輸入，在x03、x04、x06和x07端設(shè)有開關(guān)輸入，這些按鈕、開關(guān)已通過內(nèi)部連線與plc相應(yīng)的輸入端相連，實(shí)訓(xùn)中使用到這些按鈕、開關(guān)時(shí)不需要連線。若要用到按鈕，只需按下按鈕，plc相應(yīng)的輸入端即有輸入；若要用到開關(guān)，將開關(guān)撥到上面，相應(yīng)的plc輸入端即有輸入。應(yīng)該注意，開關(guān)在不用的時(shí)候，應(yīng)將其撥到下面。輸出保護(hù)：在plc輸出端的各個公共端com1、com2、com3、com4和com5上分別裝有保險(xiǎn)絲，用于輸出端的短路保護(hù)。通信接口：接線板面板上有兩個通信接口，一個是rs485接

22、口，一個是rs232接口。rs485接口通過內(nèi)部連線接到plc的通信模塊上，屬于plc的通信接口；rs232接口通過內(nèi)部連線接到控制柜側(cè)面的接口上。電源：plc電源從接線端子的l、n端子輸入，由一個帶燈開關(guān)控制，并設(shè)有一個3a的保險(xiǎn)絲。模塊插座：模塊插座由四個安裝孔組成，用于安裝各種模塊，以完成不同的實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目。配套的模塊有四個支腳，安裝時(shí)將模塊的四個支腳插到四個插孔中即可，用完后可直接拔出。4.2 輸入/輸出配置十字路口交通燈控制輸入/輸出配置見下表表2 十字路口交通燈控制輸入/輸出配置列表輸入輸出x0啟動（sb1）y0綠y3綠x1停止 (sb2)y1黃y4黃x2強(qiáng)制按鈕sb3y2紅y5紅x3

23、循環(huán)選擇開關(guān)sy6行車（甲）y7行車（乙）4.3 實(shí)際接線將主機(jī)模板上的plc輸入端的com和輸出端的com、com0、com1、com2、com3相連。 將交通燈模塊上的sb1、sb2、sb3、s分別接到主機(jī)模塊上的輸入點(diǎn)x0、x1、x2、x3；南北的紅、黃、綠燈（右邊的r、y、g）分別接到輸出點(diǎn)y2、y1、y0；東西的綠、黃、紅燈（左邊的g、y、r）分別接到輸出點(diǎn)y3、y4、y5；將行車指示甲乙分別接到輸出點(diǎn)y6、y7、v+接到主機(jī)模塊上的24+，com接到輸入端的com。4.4 實(shí)際操作過程按實(shí)際接線接好連線，將程序輸入plc中運(yùn)行。將循環(huán)選擇開關(guān)斷開，按下啟動按鈕，觀察運(yùn)行情況。按下停

24、止按鈕將系統(tǒng)停止。將循環(huán)選擇開關(guān)閉合，按下啟動按鈕，觀察運(yùn)行情況。將循環(huán)選擇開關(guān)斷開，按下啟動按鈕，觀察運(yùn)行情況。按下強(qiáng)制按鈕，觀察運(yùn)行情況。5 編制梯形圖和程序輸出5.1 程序清單圖5.1 十字路口交通燈控制程序清單5.2 梯形圖圖5.2 十字路口交通燈梯形圖5.3 程序元件介紹對于本設(shè)計(jì)課程中所用到的一些fx系列的元件作簡要的描述說明，介紹在設(shè)計(jì)程序中所涉及的元件符號和作用，更多的請見附錄的說明（1）輸入繼電器（x） fx系列plc的輸入繼電器和輸出繼電器的元件號用八進(jìn)制數(shù)表示。例如，八進(jìn)制數(shù)x7和x10是兩個相鄰的整數(shù)。 輸入繼電器是plc接受來自外部觸點(diǎn)和電子開關(guān)量信號的窗口。輸入端可

25、以外接常開觸點(diǎn)或常閉觸點(diǎn)，也可以接多個觸電組成的串并聯(lián)電路。輸入繼電器的狀態(tài)唯一地取決于外部輸入信號的狀態(tài)。（2）輸出繼電器（y）輸出繼電器是plc向外部負(fù)載發(fā)送信號的窗口。輸出繼電器用來將plc的輸入信號傳送給輸出模塊，再由后者驅(qū)動外部負(fù)載。（3）輔助繼電器（m） 輔助繼電器有三類：通用輔助繼電器m0m499、保持型輔助繼電器m500m3071、特殊輔助繼電器。本設(shè)計(jì)中用通用輔助繼電器，輔助繼電器相當(dāng)于繼電器控制系統(tǒng)中的中間繼電器，他不能接受外部輸入信號也不能直接驅(qū)動外部負(fù)載。通用繼電器在plc運(yùn)行時(shí)電源突然中斷，輸出繼電器和m0m499將全部off(4)定時(shí)器（t）plc中的定時(shí)器相當(dāng)于繼

26、電器系統(tǒng)中的時(shí)間繼電器。它有一個設(shè)定值寄存器、一個當(dāng)前值寄存器和一個用來儲存其輸出觸點(diǎn)狀態(tài)的映像寄存器。fx系列plc的定時(shí)器分為通用定時(shí)器和累計(jì)型定時(shí)器。本設(shè)計(jì)中使用的是通用定時(shí)器。其中t0t199位100ms定時(shí)器。定時(shí)范圍為0.13276.7s。其中t192t199為子程序和中斷服務(wù)程序?qū)I(yè)的定時(shí)器。（5）計(jì)數(shù)器（c）計(jì)數(shù)器一般可以分為內(nèi)部計(jì)數(shù)器和高速計(jì)數(shù)器，本設(shè)計(jì)課程中所用的是內(nèi)部計(jì)數(shù)器。內(nèi)部計(jì)數(shù)器用來對plc的內(nèi)部信號x、y、m、s等計(jì)數(shù)，其相應(yīng)速度僅有數(shù)十赫茲。內(nèi)部計(jì)數(shù)器輸入信號的接通或斷開的持續(xù)時(shí)間，應(yīng)大于plc的掃描周期。計(jì)數(shù)器的類型與它的元件號有關(guān)表5.3 fx2n的計(jì)數(shù)器1

27、6位加計(jì)數(shù)器，可設(shè)為電池保持c0c99,100點(diǎn)16位加計(jì)數(shù)器，電池保持c100c199,100點(diǎn)32位加減計(jì)數(shù)器，可設(shè)為電池保持c200c219,20點(diǎn)32位加減計(jì)數(shù)器，電池保持c220c234,15點(diǎn)5.4 程序說明1從開始到第11步完成以上的控制說明。按下啟動按鈕sb1，x000觸電閉合，置位m0，復(fù)位m1、m12。m0觸電閉合后啟動以下的相關(guān)程序步。按下停止按鈕sb2，將會復(fù)位m0，所有的信號燈滅，信號控制系統(tǒng)停止。按下循環(huán)選擇開關(guān)sb3，將會置位m12，可以選擇系統(tǒng)的運(yùn)行方式。按下強(qiáng)制按鈕sb2，將會置位m1，東西南北的黃、綠燈滅，紅燈亮。2路口燈工作流程：（1）按下啟動按鈕，m0線

28、圈閉合，m0觸電反態(tài)。梯形圖13步的m0閉合，to時(shí)間定時(shí)器開始定時(shí)，設(shè)定時(shí)間是25s。梯形圖53步的m0閉合，y002線圈通，即南北紅燈亮，y002線圈通，梯形圖60步的y002觸電反態(tài)則y003線圈通，即東西綠燈亮。m0線圈通時(shí)，梯形圖22步的t6開始定時(shí)，定時(shí)時(shí)間是20s。此時(shí)就完成了步驟：南北紅燈亮并保持25s,同時(shí)東西綠燈亮，保持20s。（2）當(dāng)東西綠燈亮20s后，t6定時(shí)時(shí)間到，觸電反態(tài)，梯形圖27步開始運(yùn)行，t10定時(shí)器開始定時(shí)，時(shí)間是22s，同時(shí)t7定時(shí)器開始定時(shí)，時(shí)間是3s。梯形圖68步，y002、t6和t6、t7組成一個循環(huán)閃爍控制系統(tǒng)，控制定時(shí)器t12，定時(shí)時(shí)間是1s。但

29、t7定時(shí)時(shí)間到，t7觸電通，定時(shí)器t5開始定時(shí)，時(shí)間是2s，如此同時(shí)，梯形圖80步t7、t5、m1共同控制的東西黃燈亮，等t5的定時(shí)時(shí)間到，東西黃燈滅。此時(shí)完成步驟：20s到了之后，東西綠燈閃亮3次（每周期1s）后熄滅。繼而東西黃燈亮并保持2s，到2s后，東西黃燈滅（3）當(dāng)東西黃燈滅后，此時(shí)南北的紅燈定時(shí)時(shí)間到，南北紅燈滅，梯形圖18步動作，定時(shí)器t4開始定時(shí)，時(shí)間是30s，此時(shí)梯形圖57步動作，即東西紅燈y005亮，y005線圈通，則其觸電反態(tài)，此時(shí)梯形圖84步動作，y000線圈通，此時(shí)南北綠燈亮25s。此時(shí)完成步驟：東西紅燈亮并保持30s，同時(shí)南北紅燈滅，南北綠燈亮25s（4）南北燈亮25

30、s后，梯形圖42步開始動作，t11、t2定時(shí)器開始定時(shí)，時(shí)間分別為27s和3s。此動作和梯形圖84步中的t1、t2、t22一起組成循環(huán)閃爍控制，南北綠燈y000亮。當(dāng)t2定時(shí)時(shí)間到，t3定時(shí)器開始定時(shí)，時(shí)間是2s，此時(shí)梯形圖104步開始動作，南北黃燈y001亮，t3定時(shí)時(shí)間到，南北黃燈滅，南北紅燈亮，東西紅燈滅，東西綠燈亮。此時(shí)完成步驟的整個循環(huán)。（5）梯形圖108步和梯形圖113步共同完成燈的閃爍頻率。（6）梯形圖117步和梯形圖121步共同完成整個循環(huán)周期的計(jì)數(shù)和系統(tǒng)的循環(huán)方式的選擇。致謝我衷心感謝我的畢業(yè)設(shè)計(jì)指導(dǎo)老師葉老師，在設(shè)計(jì)過程中，經(jīng)常會遇到很多的問題，比如想著如何去實(shí)現(xiàn)交通路口燈

31、的正常運(yùn)行，但是缺少實(shí)際的操作，總是實(shí)現(xiàn)不了，因此耗費(fèi)在這上面的時(shí)間用去很多。我趁著做課程設(shè)計(jì)的同時(shí)也對課本知識有了鞏固和加強(qiáng)，由于課本上的知識太多，平時(shí)課間的學(xué)習(xí)并不能很好的理解和運(yùn)用各個元件的功能，而且考試內(nèi)容有限，所以在這次課程設(shè)計(jì)過程中，我們了解了很多元件的功能，并且對于其在電路中的使用有了更多的認(rèn)識。經(jīng)過兩個星期的設(shè)計(jì)里，過程曲折可謂一語難盡。在此期間我們也失落過，也曾一度熱情高漲。從開始時(shí)的滿富激情到后來汗水背后的復(fù)雜心情，點(diǎn)點(diǎn)滴滴無不令我回味無長。通過這次課程設(shè)計(jì)使我懂得了理論與實(shí)際相結(jié)合是很重要的，只有理論知識是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，只有把所學(xué)的理論知識與實(shí)踐相結(jié)合起來，從理論中得出結(jié)論

32、，才能真正為社會服務(wù)，從而提高自己的實(shí)際動手能力和獨(dú)立思考的能力。在設(shè)計(jì)的過程中遇到問題，可以說得是困難重重，這畢竟第一次做，難免會遇到過各種各樣的問題，同時(shí)在設(shè)計(jì)的過程中發(fā)現(xiàn)了自己的不足之處，對以前所學(xué)過的知識理解得不夠深刻，掌握得不夠牢固。三年的大學(xué)生活不知不覺中就要結(jié)束了，在這段難忘的生活中，有我許多美好的回憶。在這份大學(xué)的最后一頁里，首先感謝黨、感謝學(xué)院給我們提供這個能自我展示的平臺，感謝我們的指導(dǎo)教師，葉林勇老師，你們從一開始的論文方向的選定，到最后的整篇文論的完成，都非常耐心的對我進(jìn)行指導(dǎo)。給我提供了大量數(shù)據(jù)資料和建議，告訴我應(yīng)該注意的細(xì)節(jié)問題，細(xì)心的給我指出錯誤，修改論文。謝謝我

33、們班主任老師，從大一到大二是你的悉心教導(dǎo)、孜孜不倦我們才能順利的完成學(xué)業(yè)。我要感謝在我二年的學(xué)習(xí)中無私傳授我知識的各位老師，是你們將自己寶貴的財(cái)富無私地奉獻(xiàn)給了我們，讓我們能在學(xué)業(yè)上有所成績；是你們讓我倍感教師職業(yè)的偉大，交給我們知識，又不忘教育我們?nèi)绾巫鋈耍≡诖?，我還要感謝寢室的兄弟們在我完成論文的過程中給予我的幫助和鼓勵，也是他們陪我度過這三年的生活。附錄：fx系列的用戶數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與基本性能項(xiàng)目fx1sfx1n運(yùn)算控制方式對存儲的程序反復(fù)掃描運(yùn)算，有中斷指令運(yùn)算輸出控制方式批處理方式（執(zhí)行end指令時(shí)），輸入輸出刷新指令，脈沖捕捉功能編程語言邏輯梯形圖和指令表，可以用步進(jìn)梯形指令來生成順序控

34、制程序運(yùn)算處理速度基本指令0.550.7µs/指令，應(yīng)用指令3.7數(shù)百µs/指令程序 容 量內(nèi)置存儲器容量2000步eeprom8000步eeprom存儲器盒2000步eeprom8000步eeprom指令數(shù)基本、步進(jìn)指令順控指令27條，步進(jìn)梯形指令2條應(yīng)用指令85種，167條89種i/o設(shè)置與用戶選擇有關(guān)，最多30點(diǎn)與用戶選擇有關(guān)，最多128點(diǎn)輔助繼電器通用輔助繼電器m0m338,384點(diǎn)m0m338,384點(diǎn)eeprom保持m384m511,128點(diǎn)m384m511,128點(diǎn)電容器保持m0m338,384點(diǎn)特殊輔助繼電器m8000m8255,256點(diǎn)狀態(tài)初始狀態(tài)，eeprom保持s0s9,10點(diǎn)eeprom保持s10s127,118點(diǎn)電容器保持s128s999,872點(diǎn)定時(shí)器100