PLC硬件控制電路設(shè)計

1、目錄緒論 2第1章 PLC控制系統(tǒng)設(shè)計 31.1 PLC控制系統(tǒng)設(shè)計概要 31.2 PLC機(jī)型和容量的選擇步驟和原則 6第2章 十字路口交通信號燈的PLC電氣控制系統(tǒng) 82.1 十字路口交通信號燈電氣控制系統(tǒng)設(shè)計任務(wù)書 82.2 十字路口交通信號燈控制系統(tǒng)電路圖102.3 十字路口交通信號燈PLC硬件控制電路設(shè)計 102.4 十字路口交通信號燈PLC控制程序設(shè)計122.5 PLC系統(tǒng)電氣工藝設(shè)計 162.6 梯形圖程序調(diào)試 17第3章 課程設(shè)計總結(jié) 18參考文獻(xiàn) 19緒論可編程序控制器（Programmable Logic Controller），簡稱PLC，是在繼電順序控制基礎(chǔ)上發(fā)展起來的以

2、微處理器為核心的通用的工業(yè)自動化控制裝置。它是在繼電接觸器控制和計算機(jī)控制基礎(chǔ)上開發(fā)的工業(yè)自動控制裝置,是計算機(jī)技術(shù)在工業(yè)控制領(lǐng)域的一種應(yīng)用技術(shù)。進(jìn)入二十世紀(jì)八十年代以來，隨著微機(jī)技術(shù)和微電子技術(shù)的迅猛發(fā)展，極大推動了PLC在世界范圍內(nèi)的發(fā)展，其功能越來越強(qiáng)大，應(yīng)用范圍越來越廣闊，已廣泛應(yīng)用在各種機(jī)械和生產(chǎn)過程的自動控制中。20世紀(jì)60年代末期，美國汽車制造工業(yè)競爭激烈，為了適應(yīng)生產(chǎn)工藝不斷更新的需要，在1968年美國通用汽車公司（GM）首先公開招標(biāo)，對控制系統(tǒng)提出的具體要求基本為：a。 它的繼電控制系統(tǒng)設(shè)計周期短，更改容易，接線簡單成本低。b。它能把計算機(jī)的功能和繼電器控制系統(tǒng)結(jié)合起來。但編

3、程要比計算機(jī)簡單易學(xué)、操作方便。c。系統(tǒng)通用性強(qiáng)。1969年美國數(shù)字設(shè)備公司（DEC）根據(jù)上述要求，研制出世界上第一臺PLC，并在GM公司汽車生產(chǎn)線上首次試用成功，實(shí)現(xiàn)了生產(chǎn)的自動化。其后日本、德國等相繼引入，可編程序控制器迅速發(fā)展起來，但是主要應(yīng)用于順序控制，只能進(jìn)行邏輯運(yùn)算，故稱為可編程邏輯控制器，簡稱PLC。其定義：可編程控制器是一種數(shù)字運(yùn)算操作的電子系統(tǒng)，專為在工業(yè)環(huán)境應(yīng)用而設(shè)計的。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，計數(shù)與算術(shù)操作等面向用戶的指令，并通過數(shù)字或模擬式輸入/輸出控制各種類型的機(jī)械或生產(chǎn)過程?？删幊炭刂破骷捌溆嘘P(guān)外部設(shè)備，都按易于與

4、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。我國在七十年代末期開始對PLC進(jìn)行研究、生產(chǎn)和應(yīng)用。在近十年來，取得了非常好的成績。特別是在應(yīng)用方面，隨著國力的增強(qiáng)和生產(chǎn)力的提高，PLC已經(jīng)滲透到了各個領(lǐng)域。在生產(chǎn)方面，為了提高生產(chǎn)效率和工業(yè)的自動化，我們引進(jìn)了許多在世界上都處于領(lǐng)先技術(shù)的成套設(shè)備，大量地使用PLC等先進(jìn)技術(shù)。還有三峽工程、秦川電站、天津開發(fā)區(qū)的康師傅方便面生產(chǎn)線等都用了PLC控制?，F(xiàn)在PLC不但應(yīng)用于冶金、礦業(yè)、機(jī)械、輕工等工業(yè)自動控制中，在其他領(lǐng)域它也有著廣泛地應(yīng)用。例如，市政建設(shè)中的水處理；日常生活中的電梯、車庫的自動化管理等；商業(yè)中的自動售貨機(jī)，啤酒罐裝及釀酒等；另

5、外還在環(huán)保、娛樂業(yè)中也有應(yīng)用。隨著電子技術(shù)和計算機(jī)技術(shù)的迅猛發(fā)展，PLC的功能也越來越強(qiáng)大，更多地具有計算機(jī)的功能，所以又簡稱PC（PROGRAMMABLE CONTROLLER），但是為了不和PERSONAL COMPUTER混淆，仍習(xí)慣稱為PLC。目前PLC已經(jīng)在智能化、網(wǎng)絡(luò)化方面取得了很好的發(fā)展，并且現(xiàn)今已出現(xiàn)SOFTPLC，更是PLC領(lǐng)域無限的發(fā)展前景。第一章 PLC控制系統(tǒng)設(shè)計1.1 控制系統(tǒng)設(shè)計概要我們在學(xué)習(xí)了PLC的大量的相關(guān)知識后，要能夠把其運(yùn)用在實(shí)際訓(xùn)練當(dāng)中。在這章學(xué)習(xí)PLC控制系統(tǒng)設(shè)計的基本規(guī)則、基本內(nèi)容和步驟以及全書內(nèi)容的相關(guān)習(xí)題。當(dāng)然要設(shè)計經(jīng)濟(jì)、可靠、簡潔的PLC控制系

6、統(tǒng)，需要豐富的專業(yè)知識和實(shí)際的工作經(jīng)驗(yàn)。一、 PLC控制系統(tǒng)設(shè)計的基本原則1） 最大限度地滿足被控對象的控制要求。2） 保證控制系統(tǒng)的高可靠、安全。3） 滿足上面條件的前提下，力求使控制系統(tǒng)簡單、經(jīng)濟(jì)、實(shí)用和維修方便。4） 選擇PLC時，要考慮生產(chǎn)和工藝改進(jìn)所需的余量。二、 PLC控制系統(tǒng)設(shè)計的基本內(nèi)容1) 選擇合適的用戶輸入設(shè)備、輸出設(shè)備以及輸出設(shè)備驅(qū)動的控制對象。2) 分配I/O，設(shè)計電氣接線圖，考慮安全措施。3) 選擇適合系統(tǒng)的PLC.4) 設(shè)計程序5) 調(diào)試程序,一個是模擬調(diào)試，一個是聯(lián)機(jī)調(diào)試。6) 設(shè)計控制柜，編寫系統(tǒng)交付使用的技術(shù)文件，說明書、電氣圖、電氣元件明細(xì)表。7) 驗(yàn)收、交

7、付使用。三、 PLC控制系統(tǒng)設(shè)計的一般步驟1 流程圖功能說明1） 分析生產(chǎn)工藝過程。2） 根據(jù)控制要求確定所需的用戶輸入、輸出設(shè)備，分配I/O。3） 選擇PLC。4） 設(shè)計PLC接線圖以及電氣施工圖。5） 程序設(shè)計和控制柜接線施工。2 PLC程序設(shè)計的步驟1） 對于復(fù)雜的控制系統(tǒng)，最好繪制編程流程圖，相當(dāng)于設(shè)計思路。2） 設(shè)計梯形圖。3） 程序輸入PLC模擬調(diào)試，修改，直到滿足要求為止。4） 現(xiàn)場施工完畢后進(jìn)行聯(lián)機(jī)調(diào)試，直至可靠地滿足控制要求。5） 編寫技術(shù)文件6） 交付使用。3 設(shè)計步驟框圖如下：分析控制要求確定I/O設(shè)備選擇PLC分配I/O、設(shè)計電氣圖編寫流程圖設(shè)計梯形圖編制程序清單輸入程

8、序并檢查調(diào)試滿足NY聯(lián)機(jī)調(diào)試滿足NN編制技術(shù)文件交付使用設(shè)計控制柜現(xiàn)場連接四、控制系統(tǒng)執(zhí)行程序的過程及特點(diǎn)PLC執(zhí)行程序的過程分為三個階段，即輸入采樣階段、程序執(zhí)行階段、輸出刷新階段。1輸入采樣階段 在輸入采樣階段，PLC以掃描工作方式按順序?qū)λ休斎攵说妮斎霠顟B(tài)進(jìn)行采樣，并存入輸入映象寄存器中，此時輸入映象寄存器被刷新。接著進(jìn)入程序處理階段，在程序執(zhí)行階段或其它階段，即使輸入狀態(tài)發(fā)生變化，輸入映象寄存器的內(nèi)容也不會改變，輸入狀態(tài)的變化只有在下一個掃描周期的輸入處理階段才能被采樣到。2程序執(zhí)行階段在程序執(zhí)行階段，PLC對程序按順序進(jìn)行掃描執(zhí)行。若程序用梯形圖來表示，則總是按先上后下，先左后右的

9、順序進(jìn)行。當(dāng)遇到程序跳轉(zhuǎn)指令時，則根據(jù)跳轉(zhuǎn)條件是否滿足來決定程序是否跳轉(zhuǎn)。當(dāng)指令中涉及到輸入、輸出狀態(tài)時，PLC從輸入映像寄存器和元件映象寄存器中讀出，根據(jù)用戶程序進(jìn)行運(yùn)算，運(yùn)算的結(jié)果再存入元件映象寄存器中。對于元件映象寄存器來說，其內(nèi)容會隨程序執(zhí)行的過程而變化。3輸出刷新階段程序執(zhí)行完畢后，進(jìn)入輸出處理階段。在這一階段里，PLC將輸出映象寄存器中與輸出有關(guān)的狀態(tài)（輸出繼電器狀態(tài)）轉(zhuǎn)存到輸出鎖存器中，并通過一定方式輸出，驅(qū)動外部負(fù)載。因此，PLC在一個掃描周期內(nèi)，對輸入狀態(tài)的采樣只在輸入采樣階段進(jìn)行。當(dāng)PLC進(jìn)入程序執(zhí)行階段后輸入端將被封鎖，直到下一個掃描周期的輸入采樣階段才對輸入狀態(tài)進(jìn)行重新

10、采樣。這方式稱為集中采樣，即在一個掃描周期內(nèi)，集中一段時間對輸入狀態(tài)進(jìn)行采樣。在用戶程序中如果對輸出結(jié)果多次賦值，則最后一次有效。在一個掃描周期內(nèi)，只在輸出刷新階段才將輸出狀態(tài)從輸出映象寄存器中輸出，對輸出接口進(jìn)行刷新。在其它階段里輸出狀態(tài)一直保存在輸出映象寄存器中。這種方式稱為集中輸出。對于小型PLC，其I/O點(diǎn)數(shù)較少，用戶程序較短，一般采用集中采樣、集中輸出的工作方式，雖然在一定程度上降低了系統(tǒng)的響應(yīng)速度，但使PLC工作時大多數(shù)時間與外部輸入/輸出設(shè)備隔離，從根本上提高了系統(tǒng)的抗干擾能力，增強(qiáng)了系統(tǒng)的可靠性。而對于大中型PLC，其I/O點(diǎn)數(shù)較多，控制功能強(qiáng)，用戶程序較長，為提高系統(tǒng)響應(yīng)速度

11、，可以采用定期采樣、定期輸出方式，或中斷輸入、輸出方式以及采用智能I/O接口等多種方式。從上述分析可知，當(dāng)PLC的輸入端輸入信號發(fā)生變化到PLC輸出端對該輸入變化作出反應(yīng)，需要一段時間，這種現(xiàn)象稱為PLC輸入輸出響應(yīng)滯后。對一般的工業(yè)控制，這種滯后是完全允許的。應(yīng)該注意的是，這種響應(yīng)滯后不僅是由于PLC掃描工作方式造成，更主要是PLC輸入接口的濾波環(huán)節(jié)帶來的輸入延遲，以及輸出接口中驅(qū)動器件的動作時間帶來輸出延遲，同時還與程序設(shè)計有關(guān)。滯后時間是設(shè)計PLC應(yīng)用系統(tǒng)時應(yīng)注意把握的一個參數(shù)。1.2 PLC機(jī)型和容量的選擇步驟與原則 隨著PLC技術(shù)的發(fā)展，PLC產(chǎn)品的種類也越來越多。不同型號

12、的PLC，其結(jié)構(gòu)形式、性能、容量、指令系統(tǒng)、編程方式、價格等也各有不同，適用的場合也各有側(cè)重。因此，合理選用PLC，對于提高PLC控制系統(tǒng)的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)有著重要意義。PLC的選擇主要應(yīng)從PLC的機(jī)型、容量、I/O模塊、電源模塊、特殊功能模塊、通信聯(lián)網(wǎng)能力等方面加以綜合考慮。一、PLC機(jī)型的選擇步驟與原則PLC機(jī)型選擇的基本原則是在滿足功能要求及保證可靠、維護(hù)方便的前提下，力爭最佳的性能價格比。選擇時主要考慮以下幾點(diǎn)： 1) 合理的結(jié)構(gòu)型式PLC主要有整體式和模塊式兩種結(jié)構(gòu)型式。整體式PLC的每一個IO點(diǎn)的平均價格比模塊式的便宜，且體積相對較小,一般用于系統(tǒng)工藝過程較為固定的小型控制系

13、統(tǒng)中；而模塊式PLC的功能擴(kuò)展靈活方便,在IO點(diǎn)數(shù)、輸入點(diǎn)數(shù)與輸出點(diǎn)數(shù)的比例、IO模塊的種類等方面選擇余地大，且維修方便，一般于較復(fù)雜的控制系統(tǒng)。2) 安裝方式的選擇PLC系統(tǒng)的安裝方式分為集中式、遠(yuǎn)程IO式以及多臺PLC聯(lián)網(wǎng)的分布式。集中式不需要設(shè)置驅(qū)動遠(yuǎn)程IO硬件，系統(tǒng)反應(yīng)快、成本低；遠(yuǎn)程IO式適用于大型系統(tǒng)，系統(tǒng)的裝置分布范圍很廣，遠(yuǎn)程IO可以分散安裝在現(xiàn)場裝置附近，連線短，但需要增設(shè)驅(qū)動器和遠(yuǎn)程IO電源；多臺PLC聯(lián)網(wǎng)的分布式適用于多臺設(shè)備分別獨(dú)立控制，又要相互聯(lián)系的場合，可以選用小型PLC，但必須要附加通訊模塊。 3)相應(yīng)的功能要求一般小型(低檔)PLC具有邏輯運(yùn)算、定時、

14、計數(shù)等功能，對于只需要開關(guān)量控制的設(shè)備都可滿足。對于以開關(guān)量控制為主，帶少量模擬量控制的系統(tǒng)，可選用能帶AD和DA轉(zhuǎn)換單元，具有加減算術(shù)運(yùn)算、數(shù)據(jù)傳送功能的增強(qiáng)型低檔PLC。對于控制較復(fù)雜，要求實(shí)現(xiàn)PID運(yùn)算、閉環(huán)控制、通信聯(lián)網(wǎng)等功能，可視控制規(guī)模大小及復(fù)雜程度，選用中檔或高檔PLC。但是中、高檔PLC價格較貴，一般用于大規(guī)模過程控制和集散控制系統(tǒng)等場合。 4)響應(yīng)速度要求 PLC是為工業(yè)自動化設(shè)計的通用控制器，不同檔次PLC的響應(yīng)速度一般都能滿足其應(yīng)用范圍內(nèi)的需要。如果要跨范圍使用PLC，或者某些功能或信號有特殊的速度要求時，則應(yīng)該慎重考慮PLC的響應(yīng)速度，可選用具有高速

15、IO處理功能的PLC，或選用具有快速響應(yīng)模塊和中斷輸入模塊的PLC等。 5)系統(tǒng)可靠性的要求對于一般系統(tǒng)PLC的可靠性均能滿足。對可靠性要求很高的系統(tǒng)，應(yīng)考慮是否采用冗余系統(tǒng)或熱備用系統(tǒng)。 6)機(jī)型盡量統(tǒng)一一個企業(yè)，應(yīng)盡量做到PLC的機(jī)型統(tǒng)一。主要考慮到以下三方面問題：)機(jī)型統(tǒng)一，其模塊可互為備用，便于備品備件的采購和管理。)機(jī)型統(tǒng)一，其功能和使用方法類似，有利于技術(shù)力量的培訓(xùn)和技術(shù)水平的提高。)機(jī)型統(tǒng)一，其外部設(shè)備通用，資源可共享，易于聯(lián)網(wǎng)通信，配上位計算機(jī)后易于形成一個多級分布式控制系統(tǒng)。二、PLC容量的選擇步驟與原則  PLC的容量包括IO點(diǎn)數(shù)和用

16、戶存儲容量兩個方面。1)IO點(diǎn)數(shù)的選擇PLC平均的IO點(diǎn)的價格還比較高，因此應(yīng)該合理選用PLC的IO點(diǎn)的數(shù)量，在滿足控制要求的前提下力爭使用的IO點(diǎn)最少，但必須留有一定的裕量。通常IO點(diǎn)數(shù)是根據(jù)被控對象的輸入、輸出信號的實(shí)際需要，再加上1015的裕量來確定。 2) 存儲容量的選擇用戶程序所需的存儲容量大小不僅與PLC系統(tǒng)的功能有關(guān)，而且還與功能實(shí)現(xiàn)的方法、程序編寫水平有關(guān)。一個有經(jīng)驗(yàn)的程序員和一個初學(xué)者，在完成同一復(fù)雜功能時，其程序量可能相差25之多，所以對于初學(xué)者應(yīng)該在存儲容量估算時多留裕量。PLC的IO點(diǎn)數(shù)的多少，在很大程序上反映了PLC系統(tǒng)的功能要求，因此可在IO點(diǎn)數(shù)確定的基礎(chǔ)

17、上，按下式估算存儲容量后，再加2030的裕量。存儲容量（字節(jié)）開關(guān)量IO點(diǎn)數(shù)×10 模擬量IO通道數(shù)×100另外，在存儲容量選擇的同時，注意對存儲器的類型的選擇。第二章 十字路口交通信號燈的PLC電氣控制系統(tǒng)2.1 十字路口交通信號燈電氣控制系統(tǒng)設(shè)計任務(wù)書2.1.1十字路口交通信號燈的控制要求  隨著城市和經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，交通信號燈發(fā)揮的作用越來越大，正因?yàn)橛辛私煌ㄐ盘枱?，才使車流、人流有了?guī)范，同時，減少了交通事故發(fā)生的概率。然而，交通信號燈不合理使用或設(shè)置，也會影響交通的順暢。交通信號燈由紅燈、綠燈、黃燈組成。紅燈表示禁止通行，綠燈表示準(zhǔn)許通行，黃燈表示

18、警示。交通信號燈分為機(jī)動車信號燈、非機(jī)動車信號燈、人行橫道信號燈、車道信號燈、方向指示信號燈、閃光警告信號燈、道路與鐵路平面交叉道口信號燈。交通信號燈用于道路平面交叉路口，通過對車輛、行人發(fā)出行進(jìn)或停止的指令，使各同時到達(dá)的人、車交通流盡可能減少相互干擾，從而提高路口的通行能力，保障路口暢通和安全。十字路口交通信號燈現(xiàn)場示意圖如圖2-1所示，南北和東西每個方向各有紅、綠、黃三種信號燈，為確保交通安全，要求如下。1）采用PLC構(gòu)成十字路口的南北向和東西向交通信號燈的電氣控制。系統(tǒng)上電后，交通指揮信號控制系統(tǒng)由由一個3位轉(zhuǎn)換開關(guān)SA1控制。SA1手柄指向左45°時，接點(diǎn)SA1-1接通，交

19、通指揮系統(tǒng)開始按常規(guī)正?？刂乒δ芄ぷ?，按照如圖3-2所示工作時序周而復(fù)始，循環(huán)往復(fù)工作。SA1手柄指向中間0°時，接點(diǎn)SA1-2接通，交通指揮系統(tǒng)南北向綠燈常亮，東西向紅燈常亮，。SA1手柄指向右45°時，接點(diǎn)SA1-3接通，交通指揮系統(tǒng)東西向綠燈常亮，南北向紅燈常亮。 2）正常控制時 圖2-1 交通信號燈現(xiàn)場示意圖 當(dāng)東西方向允許通行（綠燈）時，南北方向應(yīng)禁止通行（紅燈）；同樣，當(dāng)南北方向允許通行（綠燈）時，東西方向應(yīng)禁止通行（紅燈）。在綠燈信號要切換為紅燈信號之前，為提醒司機(jī)提前減速并剎車，應(yīng)有明顯的提示信號：綠燈閃爍同時黃燈亮。信號燈控制系統(tǒng)啟動后應(yīng)能自動循環(huán)動作。信

20、號燈動作的時序圖如圖2-2所示，它是按信號燈置1與置0兩種狀態(tài)繪制的，置1表示信號燈點(diǎn)亮。圖2-3 十字路口交通燈正常工作時序3）輸入/輸出信號分配 輸入/輸出信號分配如表2-1所示。表2-1 十字路口交通燈控制信號說明輸入輸出文字符號信號地址說明文字符號信號地址說明SA1-1X0交通燈正常工作控制開關(guān)H1Y0南北向綠燈指示SA1-2X1南北向交通燈常綠控制開關(guān)H2Y1南北向黃燈指示SA1-3X2東西向交通燈常綠控制開關(guān)H3Y2南北向紅燈指示H4Y3東西向綠燈指示H5Y4東西向黃燈指示H6Y5東西向紅燈指示2.2十字路口交通信號燈控制系統(tǒng)電路圖開關(guān)合上后，東西綠燈亮25s后閃3s滅；黃燈亮2s

21、滅；紅燈亮30s；綠燈亮循環(huán)，對應(yīng)東西綠黃燈亮?xí)r南北紅燈亮30s,接著綠燈亮25S后閃3s滅；黃燈亮2s后，紅燈又亮循環(huán)，圖2-4 十字路口交通信號燈控制系統(tǒng)電路圖根據(jù)交通燈系統(tǒng)的控制要求，如圖2-4所示十字路口交通信號燈控制系統(tǒng)電路圖，實(shí)現(xiàn)了預(yù)定的交通燈系統(tǒng)的控制功能。2.3 PLC硬件控制電路設(shè)計1) 硬件結(jié)構(gòu)設(shè)計。了解各個控制對象的驅(qū)動要求，如：驅(qū)動電壓的等級、負(fù)載的性質(zhì)等；分析對象的控制要求，確定輸入/輸出接口（I/O）數(shù)量；確定所控制參數(shù)的精度及類型，如：對開關(guān)量、模擬量的控制、用戶程序存儲器的存儲容量等，選擇適合的PLC機(jī)型及外設(shè)，完成PLC硬件結(jié)構(gòu)配置。2) 根據(jù)上述硬件選型及工

22、藝要求，繪制PLC控制電路接線圖，編制I/O接口功能表。據(jù)信號控制要求，I/O分配及其接線如圖7-11所示。 圖2-5十字路口交通信號燈PLC外部I/O分配及其接線圖中用一個輸出點(diǎn)驅(qū)動兩個信號燈，如果PLC輸出點(diǎn)的輸出電流不夠，可以用一個輸出點(diǎn)驅(qū)動一個信號燈，也可以在PLC輸出端增設(shè)中間繼電器，由中間繼器再去驅(qū)動信號燈2.4 PLC控制程序設(shè)計2.4.1 PLC的狀態(tài)轉(zhuǎn)移在設(shè)計較為復(fù)雜的程序時，僅僅采用簡單的邏輯處理已經(jīng)很難保證程序的正確性和易讀性，所以就需要采用別的方法來編制程序。為了保證程序邏輯的正確以及程序的易讀性，我們可以將一個控制過程分為若干個階段，在每一個階段均設(shè)立一個控制標(biāo)志，當(dāng)

23、每一個階段執(zhí)行完畢，就啟動下一個階段的控制標(biāo)志，將本階段的控制標(biāo)志清除。所謂“狀態(tài)”是指特定的功能，因此狀態(tài)轉(zhuǎn)移實(shí)際上就是控制系統(tǒng)的功能轉(zhuǎn)移。機(jī)電自控系統(tǒng)中機(jī)械的自動工作循環(huán)過程就是電氣控制系統(tǒng)的狀態(tài)自動、有序、逐步轉(zhuǎn)移的過程。這種功能流程圖完整地表現(xiàn)了控制系統(tǒng)的控制過程，各狀態(tài)的功能、狀態(tài)轉(zhuǎn)移順序和條件，它是PLC應(yīng)用控制程序設(shè)計的極好工具。2.4.2 PLC的狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖（如圖2-6所示）圖2-6 十字路口交通信號燈PLC的狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖2.4.3 十字路口交通信號燈PLC的程序設(shè)計說明據(jù)圖2-6所示的狀態(tài)轉(zhuǎn)移，說明十字路口交通信號燈PLC的程序設(shè)計。1）PLC開始運(yùn)行時，M8002產(chǎn)生一初始脈

24、沖，使初始狀態(tài)S0置1。2）當(dāng)SA1手柄指向中間0°時，觸點(diǎn)X1接通，交通指揮系統(tǒng)南北向綠燈Y1常亮，東西向紅燈常亮。3）當(dāng)SA1手柄指向右45°時，觸點(diǎn)X2接通，交通指揮系統(tǒng)東西向綠燈Y1常亮，南北向紅燈常亮。 4）當(dāng)SA1手柄指向左45°時，觸點(diǎn)X0接通，狀態(tài)轉(zhuǎn)移到S20和S30，使S20和S30置1，同時S0在下一掃描周期自動復(fù)位，Y1線圈得電南北綠燈亮與此同時Y6線圈得電，東西紅燈亮。5）延時25S后，轉(zhuǎn)移條件T0閉合，狀態(tài)從S20轉(zhuǎn)移到S21，使S21置1，同時驅(qū)動T1記時，而S20在下一掃描周期自動復(fù)位。6）延時5S后，轉(zhuǎn)移條件T1閉合，狀態(tài)從S21轉(zhuǎn)

25、移S22，使S22置1產(chǎn)生0.5S接通和斷開的時針脈沖信號，從而使南北綠燈閃爍，同時驅(qū)動計數(shù)器C0記數(shù)，若記數(shù)次數(shù)未到三次，C0的常閉觸點(diǎn)接通，狀態(tài)轉(zhuǎn)移到S21，繼續(xù)循環(huán)共計三次。7）次數(shù)到三，C0常開觸點(diǎn)閉合，狀態(tài)由S22轉(zhuǎn)移到S23，使S23置1同時S22在下一掃描周期自動復(fù)位，Y2線圈得電南北黃燈亮。8）延時2S后，轉(zhuǎn)移條件T3閉合，一方面狀態(tài)從S23轉(zhuǎn)移到S24，使S24置1，S23在下一掃描周期自動復(fù)位，Y3線圈得電南北紅燈亮，計數(shù)器C0復(fù)位。另一方面狀態(tài)S30轉(zhuǎn)移到S31，使S31置1同時S30在下一掃描周期自動復(fù)位，線圈Y4得電東西綠燈亮。9）延時25S后，轉(zhuǎn)移條件T4閉合，狀態(tài)

26、從S31轉(zhuǎn)移到S32，使S32置1，同時驅(qū)動T5記時，而S31在下一掃描周期自動復(fù)位。10）延時5S后，轉(zhuǎn)移條件T5閉合，狀態(tài)從S32轉(zhuǎn)移S33，使S33置1產(chǎn)生0.5S接通和斷開的時針脈沖信號，從而使東西綠燈閃爍，同時驅(qū)動計數(shù)器C1記數(shù)，若記數(shù)次數(shù)未到三次，C1的常閉觸點(diǎn)接通，狀態(tài)轉(zhuǎn)移到S32，繼續(xù)循環(huán)共計三次。11）次數(shù)到三，C1常開觸點(diǎn)閉合，狀態(tài)由S33轉(zhuǎn)移到S34，使S34置1同時S33在下一掃描周期自動復(fù)位，Y5線圈得電東西黃燈亮，計數(shù)器C1復(fù)位。12）延時2S后，回到初始狀態(tài)S0進(jìn)行循環(huán)執(zhí)行。2.4.4 十字路口交通信號燈PLC控制程序（如圖2-6所示）。圖2-7 十字路口交通信號

27、燈PLC控制梯形圖（續(xù)1）圖2-7 十字路口交通信號燈PLC控制梯形圖（續(xù)2）圖2-7 十字路口交通信號燈PLC控制梯形圖（續(xù)3）2.5 十字路口交通信號燈系統(tǒng)電氣工藝設(shè)計按設(shè)計要求設(shè)計繪制電氣裝置總體配置圖、電器板電器元器件平面圖、控制面板電器平面圖及相關(guān)電氣接線圖。1) 先根據(jù)控制系統(tǒng)要求和電氣設(shè)備的結(jié)構(gòu)，確定電器元器件的總體布局以及電控箱內(nèi)裝配板與控制面板上應(yīng)安裝的電器元件。2) 依據(jù)用戶要求滿足操作方便、美觀大方、布局均勻?qū)ΨQ等設(shè)計原則，繪制電控箱電器板元件布置圖、電器面板元件布置圖、電氣接線圖等，如圖2-8所示。進(jìn)出引線采用接線端子板連接，接線圖略。3) 依據(jù)電器元件布置圖及電器元器

28、件的外形尺寸、安裝尺寸，繪制電器板、控制面板、墊板等零部件加工圖。圖中應(yīng)注明外形尺寸、安裝孔徑、定位尺寸與公差、板材厚度以及加工要求等。本設(shè)計所涉及的鈑金加工技術(shù)圖從略。4) 依據(jù)電器安裝板、控制面板尺寸設(shè)計電控箱，繪制電控箱安裝圖。本設(shè)計從略。圖2-7 十字路口交通信號燈PLC2.6 十字路口交通信號燈梯形圖程序調(diào)試在調(diào)試系統(tǒng)控制程序時，所有的輸入信號均用開關(guān)信號來代替，所有的輸出均用指示燈來表示。調(diào)試時，首先按控制系統(tǒng)PLC接線圖完成硬件接線，并仔細(xì)檢查接線是否有誤，特別要注意接線時不能出現(xiàn)短路、斷路及反接等情況，否則會造成硬件損壞及人身意外。首先電源開關(guān)打開，將指令輸入PLC，程序監(jiān)控狀態(tài)，打開PLC，手動開電動閥旋鈕開關(guān)，觀察輸出指示燈是否按預(yù)計效果閃滅，并通過監(jiān)控狀態(tài)觀察程序的運(yùn)行過程及輸入輸出信號、內(nèi)部元件狀態(tài)的變化，從中可以發(fā)現(xiàn)硬件接線是否有誤及程序?qū)崿F(xiàn)方案、結(jié)構(gòu)是否正確。進(jìn)行手動切換看是否滿足十字路口交通信號燈的控制要求，要分析并描述實(shí)際出現(xiàn)的問題，最后解決問題。第3章 課程設(shè)計總結(jié)PLC是一門側(cè)重應(yīng)用方向的學(xué)科。所以要多一點(diǎn)實(shí)踐。不要看不起小的項目，在其中你能總結(jié)出設(shè)計程序的邏輯思維方法，總結(jié)中不斷進(jìn)步。 在學(xué)完P(guān)LC理論課程后我們做了課程設(shè)計，此次設(shè)計以分組的方式進(jìn)行，每組有一個題目。我們做的是十字路口交通信號燈的P