PLC交通燈設計

1、實用標準文檔第一章PLC的特點及應用 31.1 概述 31.2 PLC的特點 21.3 PLC的應用 4第二章PLC的結構及原理62.1 PLC的分類 62.2 PLC的結構 62.3 PLC的工作原理 72.4 PLC匯編語言 72.5 PLC的基本指令 92.6 PLC交通燈畢業(yè)設計編程器件 13第三章 梯形圖的設計與編程方法 133. 1控制要求 133. 2控制時序 133. 3 PLC交通燈畢業(yè)設計硬件及外圍元器件 143. 4 I/O分配表15第四章程序設計164. 1 PLC交通燈畢業(yè)設計 梯形圖 164. 2 PLC交通燈畢業(yè)設計 指令圖 184. 3軟件設計 21第五章PLC

2、交通燈畢業(yè)論文設計總結21謝辭22參考文獻22文案大全實用標準文檔第一章PLC的特點及應用1.1概述可編程控制器(Programmable Controller )是計算機家族中的一員，是為工 業(yè)控制應用而設計制造的。早期的可編程控制器稱作可編程邏輯控制器 (Programmable Logic Controller ),簡稱 PLC它主要用來代替繼電器實現(xiàn)邏 輯控制。隨著技術的發(fā)展，這種裝置的功能已經(jīng)大大超過了邏輯控制的范圍，因 此，今天這種裝置稱作可編程控制器，簡稱PC但是為了避免與個人計算機(Personal Computer )的簡稱混淆，所以將可編程控制器簡稱PLC1.2 PLC的特

3、點1可靠性高，抗干擾能力強；2通用性高，使用方便；3程序設計簡單，易學，易懂；4采用先進的模塊化結構，系統(tǒng)組合靈活方便；5系統(tǒng)設計周期短；6安裝簡便，調(diào)試方便，維護工作量小；7對生產(chǎn)工藝改變適應性強，可進行柔性生產(chǎn)；文案大全實用標準文檔1.3 PLC的應用目前，PLC在國內(nèi)外已廣泛應用于鋼鐵、石油、化工、電力、建材、機械制 造、汽車、輕紡、交通運輸、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開關量的邏輯控制這是PLC最基本、最廣泛的應用領域，它取代傳統(tǒng)的繼電器電路，實現(xiàn)邏輯 控制、順序控制，既可用于單臺設備的控制，也可用于多機群控及自動化流水線 如注塑機、印刷機、訂書機械、組

4、合機床、磨床、包裝生產(chǎn)線、電鍍流水線等。2模擬量控制在工業(yè)生產(chǎn)過程當中，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，必須實現(xiàn)模擬量（Analog） 和數(shù)字量（Digital ）之間的A/D轉換及D/A轉換。PLC廠家都生產(chǎn)配套的A/D和 D/A轉換模塊，使可編程控制器用于模擬量控制。3運動控制PLC可以用于圓周運動或直線運動的控制。從控制機構配置來說，早期直接 用于開關量I/O模塊連接位置傳感器和執(zhí)行機構，現(xiàn)在一般使用專用的運動控制 模塊。如可驅(qū)動步進電機或伺服電機的單軸或多軸位置控制模塊。世界上各主要 PLC廠家的產(chǎn)品幾乎都有運動控制功能，

5、廣泛用于各種機械、機床、機器人、電 梯等場合。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)控制計算 機，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也文案大全實用標準文檔具有此功能模塊。PID處理一般是運行專用的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用。5數(shù)據(jù)處理現(xiàn)代PLC具有數(shù)學運算（含矩陣運算、函數(shù)運算、邏輯運算）、數(shù)據(jù)傳送、數(shù) 據(jù)轉換、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

6、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能裝置，或?qū)⑺鼈兇蛴≈票?。?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與其它智能設備間的通信。隨著計算機控制 的發(fā)展，工廠自動化網(wǎng)絡發(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)絡系統(tǒng)。新近生產(chǎn)的 PLC都具有通信接口，通信非常方便。第二章PLC的結構及原理2.1 PLC的分類1按plc的結構形式分類：1）整體式；2）模塊式。2按plc的I/O點數(shù)分類：1）小型256點以下；2）

7、中型256點以上，2048 點以下；3）大型2048點以上。3按plc功能分類：抵擋型，中擋型，高檔型。2.2 PLC的結構PLC實質(zhì)是一種專用于工業(yè)控制的計算機其硬件結構基本上與微型計算機文案大全實用標準文檔從結構上分，PLC分為固定式和組合式（模塊式）兩種。固定式 PLC包括CPU®、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包才g CPU模塊、I/O模塊、內(nèi)存、電源模塊、底板或機架，這些模塊可 以按照一定規(guī)則組合配置。按 鈕選擇開關P艙開關電 源2.3 PLC的結構1. PLC的硬件2. PLC的物理結構PLC的物理結構：整體式、模塊式

8、I/O LED狀態(tài)LED系統(tǒng)錯誤/診斷（SF/DIAG）RUN（運行） STOP（停止）可選卡插槽 存儲器卡 時鐘卡 電池卡文案大全通信口PLC的基本結構圖1-1 PLC控制系統(tǒng)示意圖前蓋下面有模式選擇開關（RUN/STOP）模擬電位器擴展端口接線端子排用于在DIN導軌 上安裝的卡子O-接觸器 電磁閥 指示燈 電源實用標準文檔圖2-3輸入電路存儲器分類與特點:2.1.3 I/O 模塊I7負載2.1.2 CPU模塊中的存儲器RAM、ROM、EPROM、EEPROM繼電器1LPLC圖2-4繼電器輸出電路PLCDC24V負載I 1內(nèi) 部 電 路文案大全實用標準文檔圖2-5場效應管輸出電路l.plc的

9、工作方式IQO 104-IQ1-103a）與c）非2.2.1用觸點和線圈實現(xiàn)邏輯運算11 I -QOIo.OLIQIH10.2b）或與或XLITTQo.o=ioomQ° i= 10.2+10.3Q0.2 = i10.010.1QO.O10210.3QO.l10.4Q0.200000 _c0101001 i10一L00101i11111表2-1圖2-6 基本邏輯電路邏輯運算關系表3SDV實用標準文檔2.2.2 PLC 的操作模式RUN 模式執(zhí)行用戶程序，“RUN LED亮。STOP 模式不執(zhí)行用戶程序，可將用戶程序和硬件設置信息下載到PLGTER牌端）模式與通信有關。CPU 模塊上的模

10、式開關在 RUN&置時，上電自動進入 RUN奠式RUNE TERMft置，可用PC - PLC之間建立起通信連接后，若模式開關在編程軟件中的命令改變CPU的工作模式。2.2.3 PLC的工作原理讀取輸入執(zhí)行用戶程序處理通信請求自診斷檢音改寫輸出讀取輸入處理通信請求自診斷檢查I改寫輸出RUN3STOP 制中斷程序的處理與立即I/O指令可提高響應速度。止文案大全IL -O AC22OV On輸入過程映像寄存器實用標準文檔圖2-9 PLC外部接線圖與梯形圖Q0.0 = （I0.1 Q0.0） I02外部輸入電路接通時，對應的輸入映像寄存器為 ON（1狀態(tài)），梯形圖中對應的常 開觸點閉合，常閉

11、觸點斷開。梯形圖中Q0.0的線圈“通電”，對應的硬件繼電器的常開觸點閉合，接在標號為0.0的端子的外部負載工作。2.4 PLC編程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。1 .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更方便。主要特點：1）自上而下，從左到右的順序排列，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

12、過輸入接 入的繼電器，晶體及晶閘管才能實現(xiàn)。文案大全實用標準文檔2.語句表：又叫指令表，類似計算機匯編語言形式，用指令的記助符編程。例: 下圖是西門子公司的S7-200系列產(chǎn)品的最簡單的梯形圖例：II它有兩組，第一組用以實現(xiàn)啟動、停止控制。第二組僅一個END旨令，用以 結束程序。梯形圖與期記符的對應關系：助記符指令與梯形圖指令有嚴格的對應關系，而梯形圖的連線又可把指令的順序予以體現(xiàn)。一般講，其順序為：先輸入， 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。上圖的助記符程序為：反之根據(jù)助記符，也可畫出與其對應的梯形圖2.5 PLC的基本指令1輸入輸出指令（L

13、D/LDI/OUT）卜面把LD/LDI/OUT三條指令的功能、梯形圖表示形式、操作元件以列表的形式加以說明:符號梯形圖表示操作元件11_LD （?。┏ｉ_觸點與母線相連1 XLDI（取反）常閉觸點與母線相連文案大全實用標準文檔OUT（輸出）線圈驅(qū)動,M, T, C, S,FLD與LDI指令用于與母線相連的接點，此外還可用于分支電路的起點OUT指令是線圈的驅(qū)動指令，可用于輸出繼電器、輔助繼電器、定時器、 計數(shù)器、狀態(tài)寄存器等，但不能用于輸入繼電器。輸出指令用于并行輸出,能連續(xù)使用多次地址 指令 數(shù)據(jù)X0000001 OUT Y0002觸點串連指令（AND/ANDI、并聯(lián)指令（OR/ORI符號（名稱

14、）功 能梯形圖表示操作元件AND （與）常開觸點串聯(lián)連接 一 Hx,Y, M T, C,SANDI （與非） 常閉觸點串聯(lián)連接 一 1 KxOR （或）常開觸點并聯(lián)連接 T 1XORI （或非）常閉觸點并聯(lián)連接上二 X,Y, M T, C,S,Y, M T, G S,Y, M T, G SAND、ANDI指令用于一個觸點的串聯(lián)，但串聯(lián)觸點的數(shù)量不限，這兩個指令可連續(xù)使用OR、ORI是用于一個觸點的并聯(lián)連接指令。X001X002 Y001地址指令數(shù)據(jù)0002 LDX001文案大全實用標準文檔X0030003 ANDI X0020004 OR X0030005 OUT Y0013電路塊的并聯(lián)和串聯(lián)

15、指令（ORB ANB符號（名稱）功 能 梯形圖表示操作元件ORB （塊或） 電路塊并聯(lián)連接 匚 m無ANB （塊與） 電路塊串聯(lián)連接 I一無含有兩個以上觸點串聯(lián)連接的電路稱為 “串聯(lián)連接塊"，串聯(lián)電路塊并聯(lián)連接 時，支路的起點以LD或LDNOT旨令開始，而支路的終點要用 ORB旨令。ORB 指令是一種獨立指令，其后不帶操作元件號，因此，ORB指令不表示觸點，可以看成電路塊之間的一段連接線。如需要將多個電路塊并聯(lián)連接，應在每 個并聯(lián)電路塊之后使用一個ORB旨令，用這種方法編程時并聯(lián)電路塊的個數(shù) 沒有限制；也可將所有要并聯(lián)的電路塊依次寫出，然后在這些電路塊的末尾 集中寫出ORB勺指令，但

16、這時ORB旨令最多使用7次。將分支電路（并聯(lián)電路塊）與前面的電路串聯(lián)連接時使用ANB指令，各并聯(lián)電路塊的起點，使用LD或LDNOT旨令；與ORB旨令一樣，ANB旨令也不 帶操作元件，如需要將多個電路塊串聯(lián)連接，應在每個串聯(lián)電路塊之后使用 一個ANB旨令，用這種方法編程時串聯(lián)電路塊的個數(shù)沒有限制，若集中使用 ANB旨令，最多使用7次。ANB實用標準文檔X001X004 X005X006IIX003地址指令數(shù)據(jù)0000LDX0000001ORX0010002LDX0020003ANDX0030004LDIX0040005ANDX0050006ORX0060007ORB0008ANB0009ORX0

17、030010 OUT_Y006文案大全實用標準文檔4程序結束指令（END符號（名稱）功 能梯形圖表小操作元件END （結束）程序結束結無在程序結束處寫上END旨令，PLC只執(zhí)行第一步至END：間的程序，并 立即輸出處理。若不寫END旨令，PLC將以用戶存貯器的第一步執(zhí)行到最后 一步，因此，使用END旨令可縮短掃描周期。另外。在調(diào)試程序時，可以將 END指令插在各程序段之后，分段檢查各程序段的動作，確認無誤后，再依 次刪去插入的END旨令。其他還有一些指令，如置位復位、脈沖輸出、清除、移位、主控觸點、 空操作、跳轉指令等。由梯形圖寫出與之對應的助記符形式的指令。并由后面的GPPt件傳輸 到PLC

18、中，實時運行。2.6 PLC交通燈畢業(yè)設計編程器件一般情況下，X代表輸入繼電器，Y代表輸出繼電器，M代表輔助繼電器，SPM 代表專用輔助繼電器，T代表定時器，C代表計數(shù)器，S代表狀態(tài)繼電器，D代表 數(shù)據(jù)寄存器，MOVi表傳輸?shù)取５谌?梯形圖的設計與編程方法3. 1控制要求信號燈受啟動及停止按鈕的控制，當按下啟動按鈕時，信號燈系統(tǒng)開始工作，并 周而復始地循環(huán)工作，當按下停止按鈕時，系統(tǒng)將停止在初始狀態(tài)，所有信號燈文案大全實用標準文檔都熄滅。3. 2控制時序交通燈示意圖如圖1所示，在東西南北兩個方向均安裝信號燈，兩個方向各6個燈, 分為紅、黃、綠三種顏色。工作時序如圖2所示，假設東西向較忙，綠燈

19、時間是南 北向的2倍(40s)。按下起動按鈕后，南北向綠燈亮維持 20s, 20s后，南北黃燈閃 爍3次，計6S,期間，東西向紅燈也亮，并維持26s； 26s后，東西方向綠燈亮40s, 后東西向黃燈閃爍3次，計6s,期間，南北向紅燈也亮，并維持46so接下去周而復 始，直到停止按鈕被按下為止。ooox 紅黃綠、2 2 2E紅1。圖1交通燈示意圖勺衛(wèi)一 已山蟲W向紅1耳 !一 J綠工H !一 著黃mg (： 向紅2/d !一圖2交通燈工作時序文案大全實用標準文檔3. 3 PLC交通燈畢業(yè)設計硬件及外圍元器件根據(jù)信號燈的控制要求，所有的器件有：三菱 FX系列PLC起動按鈕SB幺停止按 鈕SB2紅黃

20、綠色信號燈各4 只，輸入/輸出端口接線如圖3所示。由圖可見：起動按鈕SB限于輸入繼電器X0 端，停止按鈕SB2R于輸入繼電器xl端，東西方向的綠燈接于輸出繼電器 Y琳，東 西方向黃燈接于輸出繼電器Y郵，東西方向的紅火T接于輸出繼電器 Y端，南北方 向綠燈接于輸出繼電器Y淵，南北方向的黃或T接于輸出繼電器 Y1,南北方向紅燈 接于輸出繼電器Y0O將輸出端的COM1COM2導線相連，輸出端的電源為交流 220V。如果信號燈的功率較大，一個輸出繼電器不能帶動兩只信號燈，可以采用 一個輸出點驅(qū)動一只信號燈，也可以采用輸出繼電器先帶動中間繼電器，再由中 問繼電器驅(qū)動信號燈。4. 4 I/O 分配表文案大

21、全實用標準文檔第四章程序設計5. 1 PLC交通燈畢業(yè)設計梯形圖PLSJUPLJSH2INCDO(Cl。 K3276DI21I6。二| I-CMPI)1DOH10JsubDODIDIO-jsubDIDODll-iCHFDIOK5Hl 3JCMPI>11K5HL6-J1TOVK1OOD1OOmovK1OOD1O1-i文案大全實用標準文檔文案大全實用標準文檔4. 2 PL/通燈畢業(yè)設計指令圖文案大全實用標準文檔0LDX0111PLSN13LDX0124PLSM26LDMl70RM28INCDO11LDX01312ORX0141.3OUTCIOK327616MOVC2DI21LDN800022

22、CHPDIDOMIO29LDMIO30SUBDODIDIO37LDMl 238SUBDIDODll4.5LDM800046CMPDIOK5111353CMPDllK5M1660LDM800261MOVKI 00D10066MOVKI 00D10171LDIMIS72ANDT873ADDD100K10D10080SUBDI 01K10D101文案大全實用標準文檔87LDIMl 8B8AMPT8B9ADDD101K10D10196LDT897ZRSTDODllL02LDXOOOL03ORMO104AMIX001L05OUTMO106LDMO107HPS108LDITOL09ORT2110AliBL

23、11OUTY001112KPP113OUTY004L14ANIT8115OUTTOD1OOL18LDTO119ANIT3L20ANICO121OUTT2K6L24LDT2L25OUTT3K6128LDT3文案大全實用標準文檔129OUTcoK3132LDco133MPS134AKIT413SOUT;YOO2136MPP137OUTT4K2 0140LDT4141OITTVO 0 314ZMFS143LDTT5144ORT7145ANE146OUTYOOS147MFF143OUT;T5D1O1151LDT5152AN工T7153ATI工Cl154OITTT6K61S7LDT6158OUTT7KS

24、161LDT7162OUTClK316SLDCl166MPS166MPS167ANIT8168OUTY006169MPP170OUTT8K40173LDT8174ZRSTCOCl文案大全實用標準文檔采用步進梯形指令雙流程編程實現(xiàn)，應用并聯(lián)分支結構，其狀態(tài)轉移圖如圖4所示。 由圖可知，我們把東西和南北方向信號燈的動作分成兩個流程同時起動，分別運 行各自的時序動作，相互之間的配合由統(tǒng)一的時鐘進行有機配合， 不會出現(xiàn)差錯。 現(xiàn)僅以南北方向的動作簡單分析一下工作原理，東西方向工作過程基本相同，在 此不再贅述。系統(tǒng)起動時，利用M8002T機脈沖自動進入XO犬態(tài)，系統(tǒng)處于等待狀 態(tài)。當啟動按鈕SB骸下時，

25、xO11接通，Y1和Y4同時起動，Y1使南北綠燈亮，Y4 使東西紅燈亮（東西方向以下不分析），x0起動的同時TOF始計時，20s后利用 常 開接點的閉合使狀態(tài)進入T4,止匕時Y琳口丫5起動，T4使南北黃燈亮，T1計時6s, 6s 后進入T2,在T3犬態(tài)下，起動COST2,此時南北黃燈滅，CO+數(shù)加1,T2時間到時， 如果co,J-數(shù)不到3次，狀態(tài)轉到T0循環(huán)，如果COt數(shù)到3次，狀態(tài)轉入T4,這樣就 做到了南北方向黃燈閃爍3次的要求。南北方向黃燈閃爍3次后，系統(tǒng)進入T4狀態(tài)， 在T4狀態(tài)下，為下次閃爍作好準備，同時起動 Y3WY5, Y1使南北紅燈亮，亮46s 后進入X0犬態(tài)，至此南北方向的一

26、個循環(huán)執(zhí)行完，此時東西方向也應該完成，在兩個方向都完成后（必須都完成），又重新進入X0WX11,如此反復工作。在任何時候按下停止按鈕SB2, XI接通，并復位相關狀態(tài)和計數(shù)器，系統(tǒng)自動 停止。第五章PLC交通燈畢業(yè)論文設計總結在設計過程中，經(jīng)常會遇到這樣那樣的情況，就是心里老想著這樣的接法可 以行得通，但實際接上電路，總是實現(xiàn)不了，因此耗費在這上面的時間用去很多。我趁著做課程設計的同時也對課本知識有了鞏固和加強，由于課本上的知識 太多，平時課間的學習并不能很好的理解和運用各個元件的功能，而且考試內(nèi)容 有限，所以在這次課程設計過程中，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識。經(jīng)過兩個星期的設計里，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。從開始時的滿富激情到后