PLC交通燈設(shè)計(jì)方案doc

1、作者： Pan Hongliang僅供個(gè)人學(xué)習(xí)傳統(tǒng)的交通燈控制系統(tǒng)大多是由數(shù)字電路來(lái)實(shí)現(xiàn)的， 交通燈控制系統(tǒng)穩(wěn)定性 可靠性與抗干擾能力較差， 隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展， 數(shù)字電路交通燈越來(lái)越不能滿(mǎn) 足日益增長(zhǎng)的交通壓力， 因此必須尋求一種新的方法來(lái)取代這種復(fù)雜而工作不穩(wěn) 定的控制系統(tǒng)。隨著科技的發(fā)展，可編程控制器 (PLC )的功能日益完善，可編程控制器已作 為一種以微電腦技術(shù)為核心的自動(dòng)控制裝置，已被廣泛應(yīng)用于機(jī)械制造、冶金、 化工、能源等各種行業(yè)。 它可靠性高、功能完善、抗干擾能力強(qiáng)，具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、 重量輕等優(yōu)點(diǎn)， 是一種用于工業(yè)環(huán)境及過(guò)程控制的數(shù)字運(yùn)算操作的電子系統(tǒng)。 采 用 PLC 控制交通

2、信號(hào)燈，主要是考慮其具有對(duì)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(duì)目前普遍使用的 “漸進(jìn)式” 信號(hào)燈進(jìn)行精確控 制，特別是方便地實(shí)現(xiàn)多岔路口的控制。由于 PLC 本身具有通信聯(lián)網(wǎng)功能，可 將同一條道路上的信號(hào)燈組成一局域網(wǎng)進(jìn)行統(tǒng)一調(diào)度管理， 可縮短車(chē)輛通行等候 時(shí)間，實(shí)現(xiàn)科學(xué)化管理。在實(shí)際應(yīng)用中，采用 PLC 控制城市交通信號(hào)燈，能根據(jù)不同的路況要求， 隨時(shí)修改控制程序， 以改變各信號(hào)燈的工作時(shí)間和工作狀況。 與繼電器或邏輯電 路控制系統(tǒng)相比， PLC 控制系統(tǒng)具有更高的可靠性、 靈活性和經(jīng)濟(jì)實(shí)用性。 本論 文就是運(yùn)用 PLC 原理來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)十字路口的交通燈的控制，介紹了基

3、于 PLC 在交 通系統(tǒng)的運(yùn)用，系統(tǒng)介紹了 PLC 的基本原理。關(guān)鍵詞： 交通燈 可編程控制器（ PLC） 十字路口 穩(wěn)定性 可靠性AbstractThe traditional traffic control system is mostly by digital circuit, traffic control system stability reliability and anti-interference ability is bad, With the development of society and economy, and digital circuit traffic l

4、ights to meet the growing traffic pressure, therefore, must seek a new method to replace the complex and working stability of the control system.With the development of science and technology, the programmable logic controller (PLC) function, the programmable controller has, as a kind of microcomput

5、er technology as the core in automatic control equipment, has been widely used in mechanical manufacturing, metallurgy, chemical, energy, etc. It has high reliability, complete functions, strong anti-jamming capability, with simple structure, light weight, it is a kind of process control for industr

6、ial environment and the number of operating system. PLC control traffic lights, mainly is for use with the consideration of the characteristics of strong adaptability to environment, and its internal timer resources are very rich, but for now the widespread use of "progressive" light accur

7、ately control, particularly easily realize more control of the cross-roads. Because of PLC network communication function, has the same path can be composed of a LAN for signal unified dispatching management, can shorten the time of waiting vehicles, scientific management.In actual application of PL

8、C control, urban traffic lights, can according to different conditions, modified at any time to change control procedures, the signal of working time and working conditions. And relay or logic circuit control system, PLC control system has higher reliability and flexibility and economic and practica

9、l. This paper is the application of the principle of PLC to control the traffic intersection, introduced in traffic system based on PLC is introduced, and the application of PLC system of basic principle.Key words ：Traffic ； Programmable logic controller (PLC)；Crossroads； Stabilization； reliability目

10、錄第一章 緒論 1.第二章 PLC 介紹 2.第一節(jié) PLC 的定義 2.第二節(jié) PLC 的工作原理 2.第三節(jié) PLC 的應(yīng)用領(lǐng)域 3.第四節(jié) PLC 的發(fā)展趨勢(shì) 4.第三章 控制要求 4.第一節(jié) 交通燈控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要求和工作過(guò)程 4.第二節(jié) 交通燈的時(shí)序波形圖 5.第四章 硬件介紹和選取 5.第四章 硬件介紹和選取 6.第五章 交通燈系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與控制 8.第一節(jié) 順序圖 8.第二節(jié) I/O 分配及接線(xiàn)圖 8.第三節(jié) 編制程序 9.第四節(jié) 調(diào)試程序 1.0.結(jié)束語(yǔ) 1.0.謝 辭 1.1.參考文獻(xiàn) 1.1.第一章 緒論我國(guó)是一個(gè)人口大國(guó)， 許多城市都存在交通擁堵現(xiàn)象。 特別是近十幾年， 隨

11、 著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展， 城市人口與機(jī)動(dòng)車(chē)輛的增多， 城市交通問(wèn)題越來(lái)越受到人們 的關(guān)注。特別是那些大城市，情況尤為嚴(yán)重，如上海、北京、南京、武漢等出現(xiàn) 了交通超負(fù)荷運(yùn)行的情況。 因此，如何改善與人們密切相關(guān)的交通問(wèn)題也成為政 府交通部門(mén)工作中的一個(gè)重要部分。 交通擁堵問(wèn)題的原因在道路的交叉口， 堵車(chē) 先堵交叉口， 如何能夠控制好十字路口車(chē)輛的通行， 可以有效地解決交通擁堵問(wèn) 題。所以交通燈設(shè)計(jì)的合理與否， 就顯得尤為重要， 對(duì)解決交通擁堵問(wèn)題具有重 要意義。能完成交叉路口交通信號(hào)燈系統(tǒng)的控制方法有很多，可以用標(biāo)準(zhǔn)邏輯器件、 可編過(guò)程控制器PLG單片機(jī)等方法來(lái)實(shí)現(xiàn)。其中用標(biāo)準(zhǔn)邏輯器件來(lái)實(shí)現(xiàn)，電路

12、在很大程度上要受到邏輯器件門(mén)電路等的影響， 調(diào)試工作極為不易； 單片機(jī)雖然 成本低廉、專(zhuān)用性強(qiáng)，但其可靠性差、抗干擾能力弱、通用性差、擴(kuò)展能力也不 強(qiáng)；PLC雖然成本高，但其組成靈活、可靠性好、通用性強(qiáng)、控制功能強(qiáng)、操作 方便、抗干擾能力強(qiáng)。因此，考慮到實(shí)際現(xiàn)場(chǎng)工作環(huán)境， 我最終選擇了可靠性好、 抗干擾能力強(qiáng)、通用性好等諸多優(yōu)點(diǎn)的PLC來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)十字路口交通燈的控制，完 成本次課程設(shè)計(jì)的任務(wù)。第二章PLC介紹第一節(jié)PLC的定義早期的可編程控制器是為了取代繼電器控制線(xiàn)路，采用存儲(chǔ)器程序指令完成 順序控制而設(shè)計(jì)的。它僅有邏輯運(yùn)算、定時(shí)、計(jì)數(shù)等功能，采用開(kāi)關(guān)量控制，實(shí) 際只能進(jìn)行邏輯運(yùn)算，所以稱(chēng)為可編

13、程邏輯控制器，簡(jiǎn)稱(chēng)PLC( ProgrammableLogic Controller )。進(jìn)入20世紀(jì)80年代后，采用了 16位和少數(shù)32位微處理 器構(gòu)成PLC使得可編程邏輯控制器在概念、設(shè)計(jì)、性能上都有了新的突破。采 用微處理器之后，這種控制器的功能不再局限于當(dāng)初的邏輯運(yùn)算，增加了數(shù)值運(yùn)算、模擬量的處理、通信等功能，成為真正意義上的可編程控制器(Programmable Controller )，簡(jiǎn)稱(chēng)為PC但是為了與個(gè)人計(jì)算機(jī) PC (Personal Computer )相 區(qū)別，長(zhǎng)將可編程控制器仍成為 PLC隨著可編程控制器的不斷發(fā)展，其定義也在不斷變化。國(guó)際電工委員會(huì)(IEC) 曾于1

14、982年11月頒布了可編程控制器標(biāo)準(zhǔn)草案第一稿，1985年1月發(fā)表了第 二稿，1987年2月又頒布了第三稿。1987年頒布的可編程控制器的定義如下：“可編程邏輯控制器是專(zhuān)為在工業(yè)環(huán)境下應(yīng)用而設(shè)計(jì)的一種數(shù)字運(yùn)算操作 的電子裝置，是帶有存儲(chǔ)器、可以編制程序的控制器。它能夠存儲(chǔ)和執(zhí)行命令， 進(jìn)行邏輯運(yùn)算、順序控制、定時(shí)、計(jì)數(shù)和算術(shù)運(yùn)算等操作，并通過(guò)數(shù)字式和模擬 式的輸入、輸出，控制各種類(lèi)型的機(jī)械或生產(chǎn)過(guò)程。 可編程控制器及其相關(guān)的外 圍設(shè)備，都應(yīng)按易于工業(yè)控制系統(tǒng)形成一個(gè)整體、易于擴(kuò)展其功能的原則設(shè)計(jì)。”第二節(jié)PLC的工作原理PLC實(shí)質(zhì)上是一種專(zhuān)用與工業(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)相

15、近，在結(jié)構(gòu)上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(gè)不可拆卸的整體。 模塊式PLC包括CPU模塊，I/O模塊，內(nèi)存模塊，電源模塊，底板或機(jī)架。這些 模塊可以按照一定的規(guī)則組合配置。上圖2.1所示PLC俞入模塊的輸入信號(hào)狀態(tài)與傳感器信號(hào)相對(duì)應(yīng)，為傳感器信號(hào)經(jīng)過(guò)隔離 和濾波后的有效信號(hào)。開(kāi)關(guān)量輸入電路通過(guò)識(shí)別傳感器0、1電平，識(shí)別開(kāi)關(guān)的通斷。CPU在每個(gè)掃描周期的開(kāi)始掃描輸入模塊的信號(hào)狀態(tài)，并將其狀態(tài)送入到 輸入映像寄存器區(qū)域；CPU根據(jù)用戶(hù)程序中的程序指令來(lái)處理傳感器信號(hào)，并將 其處理的結(jié)果送到輸出映像寄存器。現(xiàn)代的

16、PLC已經(jīng)具備了處理模擬量的功能， 但是相對(duì)于開(kāi)關(guān)量的處理較復(fù)雜一些。PLC輸出模塊具有一定的負(fù)載驅(qū)動(dòng)能力，在額定負(fù)載以?xún)?nèi)，直接和負(fù)載相連，可以驅(qū)動(dòng)相應(yīng)的執(zhí)行器。在PLC處于運(yùn)行狀態(tài)時(shí)，從內(nèi)部處理、通信操作、程序輸入、程序執(zhí)行、程 序輸出，一直循環(huán)掃描工作。第三節(jié)PLC的應(yīng)用領(lǐng)域目前，PLC在國(guó)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(chē)、輕紡、交通運(yùn)輸、保及文化娛樂(lè)等各個(gè)行業(yè)，使用情況大致可歸納為 以下幾類(lèi)：（1） 開(kāi)關(guān)量的邏輯控制 這是PLC最基本、最廣泛的應(yīng)用領(lǐng)域，可用它取 代傳統(tǒng)的繼電器控制電路，實(shí)現(xiàn)邏輯控制、順序控制，既可用于單臺(tái)設(shè)備的控制， 又可用于多機(jī)群控制及自

17、動(dòng)化流水線(xiàn)。如電梯控制、高爐上料、注塑機(jī)、印刷機(jī)、 組合機(jī)床、磨床、包裝生產(chǎn)線(xiàn)、電鍍流水線(xiàn)等。（2）模擬量控制 在工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中，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 PLC能處理模擬信號(hào)，PLC廠家生 產(chǎn)有配套的A/D、D/A轉(zhuǎn)換模塊，使PLC可用于模擬量控制。（3）運(yùn)動(dòng)控制PLC可以用于圓周運(yùn)動(dòng)或直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的控制。從控制機(jī)構(gòu)配 置來(lái)說(shuō)，早期直接用開(kāi)關(guān)量I/O模塊連接位置傳感器和執(zhí)行機(jī)構(gòu)，現(xiàn)在可使用專(zhuān) 門(mén)的運(yùn)動(dòng)控制模塊。廣泛的運(yùn)用于各種機(jī)床、機(jī)械、機(jī)器人、電器等場(chǎng)合。（4） 過(guò)程控制 這是對(duì)溫度、壓力、流量等模擬量的閉環(huán)控制。PLC能編 制各種控制算法程序，完

18、成閉環(huán)控制。PID控制時(shí)一般閉環(huán)控制系統(tǒng)中常用的控 制方法。PID處理一般是運(yùn)行專(zhuān)用的PID子程序。過(guò)程控制在冶金、化工、熱處 理、鍋爐控制等場(chǎng)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、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)采集、分析及處理。這些數(shù)據(jù)可以與存儲(chǔ)在存 儲(chǔ)器中的參考值比較。一般用于大型系統(tǒng)，如無(wú)人控制的柔性制造業(yè)。(6) 通信及聯(lián)網(wǎng)PLC通信包含PLC之間的通信以及PLC與其它智能設(shè)備 間的通信。在工業(yè)自動(dòng)化網(wǎng)絡(luò)發(fā)展加快前提下，廠家都十分重視PLC的通訊功能, 紛紛推出各自的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，通訊十分方便。第四節(jié)PLC的發(fā)展趨勢(shì)1969年，美國(guó)數(shù)字設(shè)

19、備公司(DEC首先研制出第一臺(tái)符合要求的控制器， 即可編程邏輯控制器，并在美國(guó)GE公司的汽車(chē)自動(dòng)裝配上試用獲得成功。此后， 這項(xiàng)技術(shù)迅速發(fā)展，從美國(guó)、日本、歐洲普及到全世界?？偟膩?lái)說(shuō)發(fā)展趨勢(shì)如下：(1) 向高速度、大容量方向發(fā)展為了提高 PLC的處理能力，要求PLC具有更 好的響應(yīng)速度和更大的儲(chǔ)存容量。 向超大型、超小型兩個(gè)方向發(fā)展。以適應(yīng)不同類(lèi)型的自動(dòng)控制系統(tǒng)的需 要。(3)PLC大力開(kāi)發(fā)智能模塊，加強(qiáng)聯(lián)網(wǎng)通信功能。為了擴(kuò)大適用范圍，廠家 還制定了通用的通信彼岸準(zhǔn)，已構(gòu)成更大的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。 增強(qiáng)外部故障的檢測(cè)與處理能力。外部故障的幾率很大，因此，PLC廠家致力于研制、發(fā)展用于檢測(cè)外部故障的專(zhuān)用

20、智能模塊，進(jìn)一步提高系統(tǒng)的可靠 性(5)編程語(yǔ)言多樣化。PLC結(jié)構(gòu)不斷發(fā)展的同時(shí),PLC的編程語(yǔ)言也越來(lái)越豐 富。多種語(yǔ)言并存、互補(bǔ)與發(fā)展是 PLC進(jìn)步的一種趨勢(shì)。第三章控制要求第一節(jié)交通燈控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要求和工作過(guò)程主要程序要求如下：信號(hào)燈受啟動(dòng)開(kāi)關(guān)控制。當(dāng)啟動(dòng)開(kāi)關(guān)接同時(shí)，信號(hào)燈系統(tǒng)開(kāi)始工作，先南 北綠燈亮，后東西綠燈亮。當(dāng)啟動(dòng)開(kāi)關(guān)斷開(kāi)時(shí)，所有信號(hào)燈都熄滅。（1）東西方向紅燈亮維持30s期間，南北方向綠燈亮維持 25s，然后綠燈 閃亮3s后熄滅，同時(shí)南北方向黃燈亮，維持 2s后熄滅，這時(shí)南北方向紅燈亮， 東西方向綠燈亮。（2）南北方向紅燈亮維持30s期間，東西方向綠燈亮維持 25s，然后綠燈

21、 閃亮3s后熄滅，同時(shí)東西方向黃燈亮，維持 2s后熄滅，這時(shí)南北方向綠燈亮， 東西方向紅燈亮。（3）上述動(dòng)作循環(huán)進(jìn)行。十字路口交通燈的簡(jiǎn)單示意圖如圖 3.1所示：W 北圖3.1十字路口示意圖第二節(jié) 交通燈的時(shí)序波形圖根據(jù)以上描述可簡(jiǎn)單繪制交通燈的時(shí)序波形圖，如圖3.2所示，南北方向綠燈和東西方向紅燈先亮。下一周期略去啟動(dòng)南北綠燈25S2S南北黃燈南北紅燈30S東西綠燈3S2S東西黃燈3S第四章硬件介紹和選?。?）PLC的類(lèi)型PLC按結(jié)構(gòu)分為整體型和模塊型兩類(lèi)，按應(yīng)用環(huán)境分為現(xiàn)場(chǎng)安裝和控制室安裝兩類(lèi)；按CPU字長(zhǎng)分為1位、4位、8位、16位、32位、64位等。（2）輸入輸出模塊的選擇輸入輸出模塊

22、的選擇應(yīng)考慮與應(yīng)用要求的統(tǒng)一。 例如對(duì)輸入模塊，應(yīng)考慮信 號(hào)電平、信號(hào)傳輸距離、信號(hào)隔離、信號(hào)供電方式等應(yīng)用要求。對(duì)輸出模塊，應(yīng) 考慮選用的輸出模塊類(lèi)型，通常繼電器輸出模塊具有價(jià)格低、使用電壓范圍廣、 壽命短、響應(yīng)時(shí)間較長(zhǎng)等特點(diǎn)；可控硅輸出模塊適用于開(kāi)關(guān)頻繁，電感性低功率 因數(shù)負(fù)荷場(chǎng)合，但價(jià)格較貴，過(guò)載能力較差。輸出模塊還有直流輸出、交流輸出 和模擬量輸出等，與應(yīng)用要求應(yīng)一致。（3）CPU勺構(gòu)成CPL是 PLC的核心，起神經(jīng)中樞的作用，每套PLC至少有一個(gè)CPU它按PLC 的系統(tǒng)程序賦予的功能接收并存貯用戶(hù)程序和數(shù)據(jù)，用掃描的方式采集由現(xiàn)場(chǎng)輸 入裝置送來(lái)的狀態(tài)或數(shù)據(jù)，并存入規(guī)定的寄存器中，同時(shí)

23、，診斷電源和PLC內(nèi)部 電路的工作狀態(tài)和編程過(guò)程中的語(yǔ)法錯(cuò)誤等。進(jìn)入運(yùn)行后，從用戶(hù)程序存貯器中逐條讀取指令，經(jīng)分析后再按指令規(guī)定的任務(wù)產(chǎn)生相應(yīng)的控制信號(hào)，去指揮有關(guān)的控制電路。CPI主要由運(yùn)算器、控制器、寄存器及實(shí)現(xiàn)它們之間聯(lián)系的數(shù)據(jù)、控制及狀 態(tài)總線(xiàn)構(gòu)成，CPU單元還包括外圍芯片、總線(xiàn)接口及有關(guān)電路。內(nèi)存主要用于存 儲(chǔ)程序及數(shù)據(jù)，是PLC不可缺少的組成單元。在使用者看來(lái)，不必要詳細(xì)分析CPU的內(nèi)部電路，但對(duì)各部分的工作機(jī)制還 是應(yīng)有足夠的理解。CPU勺控制器控制CPUT作，由它讀取指令、解釋指令及執(zhí) 行指令。但工作節(jié)奏由震蕩信號(hào)控制。運(yùn)算器用于進(jìn)行數(shù)字或邏輯運(yùn)算， 在控制 器指揮下工作。寄存

24、器參與運(yùn)算，并存儲(chǔ)運(yùn)算的中間結(jié)果，它也是在控制器指揮 下工作。CPU速度和內(nèi)存容量是 PLC的重要參數(shù)，它們決定著 PLC的工作速度，10 數(shù)量及軟件容量等，因此限制著控制規(guī)模。（4）I/O的分配PLC與電氣回路的接口，是通過(guò)輸入輸出部分（I/O ）完成的。I/O模塊集 成了 PLC的I/O電路，其輸入暫存器反映輸入信號(hào)狀態(tài)，輸出點(diǎn)反映輸出鎖存 器狀態(tài)。輸入模塊將電信號(hào)變換成數(shù)字信號(hào)進(jìn)入 PLC系統(tǒng)，輸出模塊相反。I/O 分為開(kāi)關(guān)量輸入（DI），開(kāi)關(guān)量輸出（DO，模擬量輸入（AI），模擬量輸出（AO 等模塊。常用的I/O分類(lèi)如下：開(kāi)關(guān)量：按電壓水平分，有220VAC 110VAC 24VDC按

25、隔離方式分，有繼 電器隔離和晶體管隔離。模擬量：按信號(hào)類(lèi)型分，有電流型(4-20mA,0-20mA)、電壓型 (0-10V,0-5V,-10-10V )等，按精度分，有 12bit,14bit,16bit 等。 除了上述 通用IO外，還有特殊IO模塊，如熱電阻、熱電偶、脈沖等模塊。按I/O點(diǎn)數(shù)確定模塊規(guī)格及數(shù)量，I/O模塊可多可少，但其最大數(shù)受 CPL所 能管理的基本配置的能力，即受最大的底板或機(jī)架槽數(shù)限制。(5) 電源的選擇根據(jù)PLC輸出端所帶的負(fù)載是直流型還是交流型， 是大電流還是小電流，以 及PLC輸出點(diǎn)動(dòng)作的頻率等，從而確定輸出端采用繼電器輸出，還是晶體管輸出， 或品閘管輸出。不同的負(fù)

26、載選用不同的輸出方式，對(duì)系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行是很重要的。電源模塊的選擇主要考慮電源輸出額定電流和電源輸入電壓電源模塊的輸出額定電流必須大于CPU莫塊、I/O模塊和其它特殊模塊等消耗電流的總和， 同時(shí)還應(yīng)考慮今后I/O模塊的擴(kuò)展等因素；電源輸入電壓一般根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際需 要而定。直流輸入電源對(duì)于輸入電壓一般都是寬范圍：如5V為4.5-9V,12V為9-18V,24V 為 18-36V,48V 為 36-72V,110V 為 60-160V。交流輸入電源一般為220VAC(176-264V和三相三線(xiàn)(四線(xiàn)),并帶有PFC功率 因數(shù)校正功能。(6) 存儲(chǔ)器的選擇由于計(jì)算機(jī)集成芯片技術(shù)的發(fā)展，存儲(chǔ)器的價(jià)格已下

27、降，因此，為保證應(yīng)用 項(xiàng)目的正常投運(yùn)，一般要求 PLC的存儲(chǔ)器容量，按256個(gè)I/O點(diǎn)至少選8K存儲(chǔ) 器選擇。需要復(fù)雜控制功能時(shí)，應(yīng)選擇容量更大，檔次更高的存儲(chǔ)器。經(jīng)濟(jì)性的考慮，選擇PLC時(shí)，應(yīng)考慮性能價(jià)格比?？紤]經(jīng)濟(jì)性時(shí)，應(yīng)同時(shí)考慮應(yīng)用的可擴(kuò) 展性、可操作性、投入產(chǎn)出比等因素，進(jìn)行比較和兼顧，最終選出較滿(mǎn)意的產(chǎn)品。輸入輸出點(diǎn)數(shù)對(duì)價(jià)格有直接影響。每增加一塊輸入輸出卡件就需增加一定的 費(fèi)用。當(dāng)點(diǎn)數(shù)增加到某一數(shù)值后，相應(yīng)的存儲(chǔ)器容量、機(jī)架、母板等也要相應(yīng)增 加,因此，點(diǎn)數(shù)的增加對(duì)CPC選用、存儲(chǔ)器容量、控制功能范圍等選擇都有影響。 在估算和選用時(shí)應(yīng)充分考慮，使整個(gè)控制系統(tǒng)有較合理的性能價(jià)格比。(7

28、) PLC接地良好的接地是PLC安全可靠運(yùn)行的重要條件。為了抑制干擾，PLC般最好單獨(dú)接地，與其它設(shè)備分別使用各自的接地裝置，PLC的接地線(xiàn)應(yīng)盡量短，使接地點(diǎn)盡量靠近PLC同時(shí)，接地電阻要小于100Q,接地線(xiàn)的截面應(yīng)大于2 mm 另外，PLC的CPU單元必須接地，若使用了 I/O擴(kuò)展單元等，則CPU單元應(yīng) 與它們具有共同的接地體，而且從任一單元的保護(hù)接地端到地的電阻都不能大于 100Q。(8) 底板或機(jī)架大多數(shù)模塊式PLC使用底板或機(jī)架，其作用是：電氣上，實(shí)現(xiàn)各模塊間的聯(lián) 系，使CPU能訪問(wèn)底板上的所有模塊，機(jī)械上，實(shí)現(xiàn)各模塊間的連接，使各模塊 構(gòu)成一個(gè)整體。本設(shè)計(jì)決定選用S7-200系列PL

29、C第五章交通燈系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與控制第一節(jié)順序圖分析系統(tǒng)控制要求，可繪制系統(tǒng)功能順序圖如下圖5.1所示:原始狀態(tài)圖5.1交通燈的功能順序圖忙 I0.0狀態(tài)1 s第二節(jié)分配及接線(xiàn)、南北綠燈亮，東西紅燈亮, 云圖時(shí)25秒硬件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)必須了解各個(gè)對(duì)象的控制要求 ,分析對(duì)象的控制要求,確定輸 制參數(shù)的精度如對(duì)開(kāi)關(guān)量,模擬量的型及外綠燈R亮完成定時(shí)c的硬件入/輸出(I/O)接口用戶(hù)存儲(chǔ)器的存儲(chǔ)容量等。選擇合適的plC機(jī)型 結(jié)構(gòu)配置控制,根據(jù)上述選型及控制要求秒時(shí)繪制I/O接PLC控制交通燈的電路接線(xiàn)原理圖,編制 口功能表狀態(tài)妙配及其接線(xiàn)原理圖分別如下表南北黃燈亮，2定所示。秒輸入表 5.1 PLC I/O 端

30、口分配2秒時(shí)間到狀態(tài)4啟動(dòng).3輸出I0.0Q0.04東西綠燈亮 定時(shí)25秒南紅J北Az南紅匕，TTI0.125秒時(shí)間到Q0.1南北黃燈狀態(tài)5 S0.4Q0.2南北綠燈東西綠燈閃亮，定時(shí)3秒3秒時(shí)間到8 / 18狀態(tài)6 S0.5*東西黃燈亮，定時(shí)2秒Q0.4東西紅燈Q0.5東西黃燈Q0.6東西綠燈圖5.2電路原理圖第二節(jié)編制程序根據(jù)控制要求和I/O 口分配，用STEP7-Micro/WIN軟件編制程序如下圖5.3所示：圖5.3程序梯形圖第四節(jié)調(diào)試程序(1) 按圖5將PLC與對(duì)應(yīng)輸入輸出的設(shè)備連接起來(lái)。(2) 用STEP7-Micro/WIN軟件編制系統(tǒng)的梯形圖程序，將編制無(wú)誤的程序 下載到PLC

31、中，并將模式選擇開(kāi)關(guān)撥至 RUN狀態(tài)。STEP 7-Micro/WIN編程軟件 運(yùn)行開(kāi)始界面如下圖5.4所示。圖5.4 STEP 7-Micro/WIN編程軟件運(yùn)行界面(3) 調(diào)試運(yùn)行。按下啟動(dòng)開(kāi)關(guān)，南北方向綠燈亮 25 s，同時(shí)東西方向的紅燈亮30 s，換行 前南北方向的綠燈閃爍3s，然后南北方向的黃燈亮2s;接著東西方向的綠燈 亮25 s，同時(shí)南北方向的紅燈亮 30 s，換行前東西方向的綠燈閃爍 3 s，最后 東西方向黃燈亮2s。之后自動(dòng)開(kāi)始第二周期的循環(huán)顯示。(4) 監(jiān)控運(yùn)行。當(dāng)PLC運(yùn)行時(shí)，可以使用STEP 7-Micro/WIN軟件中的監(jiān)視功能監(jiān)控整個(gè)程 序的運(yùn)行過(guò)程，以方便調(diào)試程序

32、。在STEP7-Micro/WIN軟件上，單擊“Debug' “ Start Program Status ”，可以全畫(huà)面監(jiān)控 PLC的運(yùn)行，這時(shí)可以觀察到定 時(shí)器的定時(shí)值會(huì)隨著程序的運(yùn)行而動(dòng)態(tài)變化，通電閉合的觸點(diǎn)和線(xiàn)圈會(huì)變藍(lán)。借 助于STEP 7-Micro/WIN軟件的監(jiān)控功能可以檢查哪些線(xiàn)圈和觸點(diǎn)該通電時(shí)沒(méi)通 電，從而為進(jìn)一步修改程序提供幫助。結(jié)束語(yǔ)本論文通過(guò)對(duì)PLC交通燈設(shè)計(jì)中需要了解的相關(guān)名詞及需要掌握的PLC設(shè)計(jì)的參數(shù)和PLC設(shè)計(jì)中出現(xiàn)的程序混亂和控制不協(xié)調(diào)問(wèn)題的解決方法以及在設(shè)計(jì) 中出現(xiàn)應(yīng)注意的問(wèn)題做出了系統(tǒng)介紹和總結(jié)。參考文獻(xiàn)1 孫平可編程控制器原理及應(yīng)用M.北京：高等教育出版社，2002.2 陳建明.電氣控制與PLC應(yīng)用M.北京：電子工業(yè)出版社，2006.3 廖常初.PLC梯形圖程序的設(shè)計(jì)方法與技巧M.重慶：重慶大學(xué)出版 社,2001.版權(quán)申明本文部分內(nèi)容，包括文字、圖片、以及設(shè)計(jì)等在網(wǎng)上搜集整理。版權(quán)為潘宏亮個(gè)人所有This article in eludes someparts, in cludi ng text, pictures, and desig n. Copyright is P