畢業(yè)設計（論文）-PLC在交通燈控制中應用

1、畢業(yè)設計論文系部 專 業(yè) 班 級 指導教師 姓 名 學號 PLC在交通燈控制中應用摘 要城市交通控制系統(tǒng)是用于城市交通數(shù)據(jù)監(jiān)測、交通信號燈控制與交通疏導的計算機綜合管理系統(tǒng)，它是現(xiàn)代城市交通監(jiān)控指揮系統(tǒng)中最重要的組成局部。 因此，改進交通燈的控制，提高其工作效率，對促進國民經濟的開展，具有非常重大的意義1。實現(xiàn)路口交通燈系統(tǒng)的控制方法很多，可以用標準邏輯器件、可編程序控制器PLC、單片機等方案來實現(xiàn)。由于PLC具有對使用環(huán)境適應性強的特性，同時其內部定時器資源十分豐富，因此現(xiàn)在越來越多地將PLC應用于交通燈系統(tǒng)中。1緒論：介紹了交通燈控制的現(xiàn)狀，PLC的特點及國內外的研究現(xiàn)狀，提出了本設計的研

2、究內容。2介紹PLC的根本知識：對PLC有了大概了解；然后介紹了PLC的特點及應用；并介紹了PLC的工作原理及編程方法。3用PLC控制交通燈：梯形圖是各種PLC通用的編程語言，熟悉梯形圖的編程規(guī)那么；根據(jù)給定的交通燈控制要求，畫出交通燈控制的時序圖和順序功能圖，根據(jù)設計要求并安排分配PLC的I/O編號，選擇適宜的PLC主機和I/O模塊，并引用CAD畫出PLC的外部接線圖；選用適宜的編程方法設計梯形圖，并寫出指令表。4PLC的抗干擾措施：介紹PLC控制系統(tǒng)的安裝和使用環(huán)境；PLC的電源與抗干擾措施以及PLC的輸入、輸出設備。5總結與展望：本文用PLC來實現(xiàn)對交通燈的簡單控制，還有許多值得探討和更

3、深入研究的問題，例如智能控制交通系統(tǒng)。關鍵詞：PLC控制 交通燈 程序設計 梯形圖 目 錄 TOC o 1-2 h z u HYPERLINK l _Toc207797547 1緒 論 PAGEREF _Toc207797547 h 1 HYPERLINK l _Toc207797548 1.1 課題研究背景 PAGEREF _Toc207797548 h 1 HYPERLINK l _Toc207797549 1.2 國內外研究現(xiàn)狀 PAGEREF _Toc207797549 h 1 HYPERLINK l _Toc207797550 1.3 課題意義 PAGEREF _Toc2077975

4、50 h 2 HYPERLINK l _Toc207797551 1.4 論文主要內容 PAGEREF _Toc207797551 h 2 HYPERLINK l _Toc207797552 2 PLC的根底知識 PAGEREF _Toc207797552 h 4 HYPERLINK l _Toc207797553 2.1 概述 PAGEREF _Toc207797553 h 4 HYPERLINK l _Toc207797554 2.2 PLC的特點及應用 PAGEREF _Toc207797554 h 4 HYPERLINK l _Toc207797555 2.3 PLC的分類及結構 PA

5、GEREF _Toc207797555 h 4 HYPERLINK l _Toc207797556 2.4 PLC的工作原理及編程 PAGEREF _Toc207797556 h 5 HYPERLINK l _Toc207797557 3 PLC在交通燈中的應用 PAGEREF _Toc207797557 h 10 HYPERLINK l _Toc207797558 確定各元件的編號，分配I/O地址 PAGEREF _Toc207797558 h 10 HYPERLINK l _Toc207797559 梯形圖的編程規(guī)那么 PAGEREF _Toc207797559 h 10 HYPERLIN

6、K l _Toc207797560 PLC 交通燈設計的步驟及原理12 HYPERLINK l _Toc207797561 4 PLC的抗干擾措施18 HYPERLINK l _Toc207797562 PLC控制系統(tǒng)的安裝和使用環(huán)境 PAGEREF _Toc207797562 h 18 HYPERLINK l _Toc207797563 PLC的電源與接地 PAGEREF _Toc207797563 h 18 HYPERLINK l _Toc207797564 PLC的輸入、輸出設備 PAGEREF _Toc207797564 h 18 HYPERLINK l _Toc207797565 5

7、 總結和展望 PAGEREF _Toc207797565 h 20 HYPERLINK l _Toc207797566 參考文獻 PAGEREF _Toc207797566 h 21 HYPERLINK l _Toc207797567 致 謝 PAGEREF _Toc207797567 h 22 1 緒 論 1.1 課題研究背景城市交通控制系統(tǒng)是用于城市交通數(shù)據(jù)監(jiān)測、交通信號燈控制與交通疏導的計算機綜合管理系統(tǒng)，它是現(xiàn)代城市交通監(jiān)控指揮系統(tǒng)中最重要的組成局部。 隨著城市機動車量的不斷增加，許多大城市如北京、上海、南京等出現(xiàn)了交通超負荷運行的情況，因此，自80年代后期，這些城市紛紛修建城市高速道

8、路，在高速道路建設完成的初期，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)揮出預期的作用。而城市高速道路在構造上的特點，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，如何采用適宜的控制方法，最大限度利用好消耗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，越來越成為交通運輸管理和城市規(guī)劃部門亟待解決的主要問題。為此，我們進行了深入的研究，本文就城鄉(xiāng)交通燈模擬控制系統(tǒng)的原理、設計等問題來進行具體分析討論。 本課題利用PLC本身的特點，來解決交通燈控制的問題。我們根據(jù)控制要求

9、和所學知識畫出時序圖、順序功能圖，應用梯形圖進行編程，并列出指令表。旨在研究PLC在控制中的應用，為推PLC技術研究和應用提供一定的技術支持1。1.2 國內外研究現(xiàn)狀近年來,隨著我國經濟的開展,城市的交通擁擠問題日趨嚴重,因此提高城市路網的通行能力、實現(xiàn)道路交通的科學化管理迫在眉睫。PLC可編程控制器是以微處理機為根底開展起來的新型工業(yè)控制裝置。它以體積小、功能強、可靠性高、以及應用安裝方便的優(yōu)點,很快在我國的工業(yè)控制中占據(jù)了主導地位,并且還在不斷地開展。根據(jù)這一開展形勢,全國各地高校、各類職業(yè)技術學校都將PLC教學納入教學任務,作為電子、電氣、以及工業(yè)自動化類專業(yè)的一門必修課?；赑LC的以

10、下優(yōu)勢,在十字路口交通系統(tǒng)中得到了廣泛的應用：1、PLC具有很高的可靠性,通常的平均無故障時間都在30萬小時以上；2、編程能力強,可以將模糊化、模糊決策和解模糊都方便地用軟件來實現(xiàn)；3、抗干擾能力強,目前空中各種電磁干擾日益嚴重,為了保證交通控制的可靠穩(wěn)定,我們選擇了能夠在惡劣的電磁干擾環(huán)境下正常工作的PLC；4、近年來PLC的性能價格比有較大幅度的提高,使得實際應用成為可能。最終選擇了用可編程的控制器PLC來實現(xiàn)系統(tǒng)功能的設計，完本錢次課設的題目。目前,有多種對十字路口交通燈的改進設計,十字路口交通燈控制的設計還存在非常廣闊的前景。目前，PLC在國內外已廣泛應用于鋼鐵、石油、化工、電力、建材

11、、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2。 1 開關量的邏輯控制 2 模擬量控制 3 運動控制 4 過程控制 5 數(shù)據(jù)處理 6 通信及聯(lián)網 1.3 課題意義本課題利用PLC本身的特點，來解決交通燈控制的問題。我們根據(jù)控制要求和所學知識畫出時序圖、順序功能圖，應用梯形圖進行編程，并列出指令表。旨在研究PLC在控制中的應用，為推PLC技術研究和應用提供一定的技術支持1。 PLC技術在交通等中的應用不僅提高了道路的工作效率，同時，PLC本身還具有通訊聯(lián)網功能，將同一條道路上的信號燈組成一局域網進行統(tǒng)一調度管理，可縮短車輛通行等候時間，實現(xiàn)科學化管理，

12、將來更現(xiàn)實一種能夠根據(jù)流量變化情況自適應控制的交通燈。1.4 論文主要內容本論文主要內容：1緒論：介紹了交通燈控制的現(xiàn)狀，PLC的特點及國內外的研究現(xiàn)狀，提出了本設計的研究內容。2介紹PLC的根本知識：對PLC有了大概了解；然后介紹了PLC的特點及應用；并介紹了PLC的工作原理及編程方法。3用PLC控制交通燈：梯形圖是各種PLC通用的編程語言，熟悉梯形圖的編程規(guī)那么；根據(jù)給定的交通燈控制要求，畫出交通燈控制的時序圖和順序功能圖，根據(jù)設計要求并安排分配PLC的I/O編號，選擇適宜的PLC主機和I/O模塊，并引用CAD畫出PLC的外部接線圖；選用適宜的編程方法設計梯形圖，并寫出指令表。4PLC的抗

13、干擾措施：介紹PLC控制系統(tǒng)的安裝和使用環(huán)境；PLC的電源與抗干擾措施以及PLC的輸入、輸出設備。5總結與展望：總結本設計的工作并展望未來研究重點和方向。 2 PLC的根底知識2.1 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。隨著技術的開展，這種裝置的功能已經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。但是為了防止與個人計算機Personal Comp

14、uter的簡稱混淆，所以將可編程控制器簡稱PLC。2.2 PLC的特點及應用 1、PLC 的特點：(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，調試方便，維護工作量小；(7) 對生產工藝改變適應性強，可進行柔性生產； PLC的分類及結構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

15、。2、PLC的結構PLC 實質是一種專用于工業(yè)控制的計算機其硬件結構根本上與微型計算機從結構上分，PLC分為固定式和組合式模塊式兩種。固定式PLC包括CPU板、I/O板、顯示面板、內存塊、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、內存、電源模塊、底板或機架，這些模塊可以按照一定規(guī)那么組合配置3。PLC的根本結構框圖如下：接口部件輸出輸入接口部件 中央處理單元 CPU板 接受 驅動 現(xiàn)場信號 受控元件 電 源 部 件圖 2-1 PLC的根本結構框圖2.4 PLC的工作原理及編程1、PLC的工作方式 1輸入采樣階段:在此階段，順序讀入所有輸入端子通斷狀態(tài)，并

16、將讀入的信息存入內存，接著進入程序執(zhí)行階段，在程序執(zhí)行時，即使輸入信號發(fā)生變化，內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:當所有指令執(zhí)行完畢通過隔離電路，驅動功率放大器，電路是輸出端子向外界輸出控制信號驅動外部負載。2、 PLC匯編語言簡單直觀的PLC編程語言，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，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

17、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，通過輸入接入的繼電器，晶體及晶閘管才能實現(xiàn)。 2.語句表：又叫指令表，用指令的助記符編程。例：下列圖是三菱公司的FX2N系列產品的最簡單的梯形圖例： X000 X001 Y000 X010 END它有兩組，第一組用以實現(xiàn)啟動、停止控制。第二組僅一個END指令，用以結束程序。梯形圖與助記符的對應關系： 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表達。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

18、符程序為： 地址 指令 變量 0000 LD X000 0001 OR X010 0002 ANI X001 0003 OUT Y0000004 END 反之根據(jù)助記符，也可畫出與其對應的梯形圖3、 PLC的根本指令1輸入輸出指令LD/LDI/OUTLD：電路開始的常開觸電對應的指令，可以用于X，Y，M，T，C和S操作元件。LDI：電路開始的常閉觸電對應的指令，可以用于X，Y，M，T，C和S操作元件。OUT：驅動線圈的輸出指令，可以用于Y，M，T，C和S操作元件。LD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 指令是線圈的驅動指令，可用于輸出繼電器、輔助繼電器、定時器

19、、計數(shù)器、狀態(tài)存放器等，但不能用于輸入繼電器。輸出指令用于并行輸出，能連續(xù)使用屢次。 地址指令 數(shù)據(jù) 0000 LDX000 0001OUTY0002觸點串連指令AND/ANI、并聯(lián)指令OR/ORI 符號名稱 功 能 梯形圖表示 操作元件 AND與 常開觸點串聯(lián)連接 X，Y，M，T，C,S ANI與非 常閉觸點串聯(lián)連接 X，Y，M，T，C,S OR或 常開觸點并聯(lián)連接 X，Y，M，T，C，S ORI 或非常閉觸點并聯(lián)連接 X，Y，M，T，C，S AND、ANI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。 X001 X002 Y

20、001 地址 指令 數(shù)據(jù) 0002 LD X001 X003 0003 ANI X002 0004 OR X003 0005 OUT Y001 3電路塊的并聯(lián)和串聯(lián)指令ORB、ANB。ORB(塊或)：多觸點電路塊的并聯(lián)連接指令，無操作元件。ANB(塊與)；多觸點電路塊的串聯(lián)連接指令，無操作元件。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指令開始，而支路的終點要用ORB指令。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OR

21、B指令，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的指令，但這時ORB指令最多使用7次4。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指令；與ORB指令一樣，ANB指令也不帶操作元件，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指令，用這種方法編程時串聯(lián)電路塊的個數(shù)沒有限制，假設集中使用ANB指令，最多使用7次。 4 程序結束指令END符號名稱功能梯形圖表示操作元件END結束程序結束結束無 在程序結束處寫上END指令，PLC只執(zhí)行第一步至END之間的程

22、序，并立即輸出處理。假設不寫END指令，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指令可縮短掃描周期。另外。在調試程序時，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指令。 其他的一些指令，如置位復位、脈沖輸出、去除、移位、主控觸點、空操作、跳轉指令等，同學們可以參考一些課外書，在這里我們不詳細介紹了。3、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)存放器，MOV代表傳輸?shù)取? PLC在交通燈中的應用3.1 確定各元件

23、的編號，分配I/O地址利用梯形圖編程，首先必須確定所使用的編程元件編號，PLC是按編號來區(qū)別操作元件的 。我們選用的FX2N型號的PLC，其內部元件的地址編號如下表所示，使用時一定要明確，每個元件在同一時刻決不能擔任幾個角色。一般講，配置好的PLC，其輸入點數(shù)與控制對象的輸入信號數(shù)總是相應的，輸出點數(shù)與輸出的控制回路數(shù)也是相應的如果有模擬量，那么模擬量的路數(shù)與實際的也要相當，故I/O的分配實際上是把PLC的入、出點號分給實際的I/O電路，編程時按點號建立邏輯或控制關系，接線時按點號進行接線。FX2N系列的I/O地址分配及一些其他的內存分配前面都已介紹過了，我們也可以參考FX系列的編程手冊。3.

24、2 梯形圖的編程規(guī)那么梯形圖是各種PLC通用的編程語言，盡管各廠家的PLC所使用的指令符號等不太一致，但梯形圖的設計與編程方法根本上大同小異5。 1、每個繼電器的線圈和它的觸點均用同一編號，每個元件的觸點使用時沒有數(shù)量限制。2、梯形圖每一行都是從左邊開始，線圈接在最右邊線圈右邊不允許再有接觸點，如圖(a)錯，圖(b)正確。 圖 a 圖 b3、線圈不能直接接在左邊母線上。4、在一個程序中，同一編號的線圈如果使用兩次，稱為雙線圈輸出，它很容易引起誤操作，應盡量防止。5、在梯形圖中沒有真實的電流流動，為了便于分析PLC的周期掃描原理和邏輯上的因果關系，假定在梯形圖中有“電流流動，這個“電流只能在梯形

25、圖中單方向流動即從左向右流動，層次的改變只能從上向下。 (1)編程實例首先介紹一個常用的點動計時器，其功能為每次輸入X000時，接通時，Y000輸出一個脈寬為定長的脈沖，脈寬由定時器T000設定值設定。它的時序圖如下列圖所示： 圖c(2)根據(jù)時序圖我們就可畫出相應的梯形圖： M000 T0 M000 X000 M000 T0 M000 T0 Y000 END 圖d(3) 定時器還可構成振蕩電路，如根據(jù)下面的時序圖，我們可用兩個定時器T001、T002構成振蕩電路，其梯形圖如下： 圖e(4)根據(jù)時序圖我們就可畫出相應的梯形圖圖f3.3、PLC 交通燈設計的步驟及原理1、設計目的：PLC模擬路口交

26、通燈控制。2、設計要求：信號燈受啟動開關控制。當啟動開關接通時，信號燈系統(tǒng)開始工作，先南北紅燈亮，再東西綠燈亮。當啟動開關斷開時，所有信號燈都熄滅。(1) 南北方向綠燈和東西向方綠燈不能同時亮。(2) 南北方向紅燈亮15s，在南北方向紅燈亮的同時東西方向綠燈也亮，并維持10s,到10s時，東西方向綠燈閃亮，閃亮3s 后熄滅。在東西方向綠燈熄滅時，東西方向黃燈亮，并維持2s。到2s時，東西方向黃燈熄滅 ，東西方向紅燈亮。同時，南北方向紅燈熄滅，綠燈亮。(3) 東西方向紅燈亮20s，南北方向綠燈亮15s，然后閃亮3s后熄滅，同時南北方向黃燈亮，維持2s后熄滅，這時南北方向紅燈亮，東西方向綠燈亮。(

27、4) 上述動作循環(huán)進行。3、設計步驟及原理： (1) 根據(jù)控制要求，畫出交通燈的狀態(tài)圖。如圖3-1 所示： 圖3-1 交通燈控制系統(tǒng)時序圖(2) 交通燈的閃動是用周期為1S的時鐘脈沖M8013的觸點實現(xiàn)。根據(jù)要求車道交通燈可以用并行序列來表示它們的工作情況。順序功能圖如下：圖3-2 交通燈控制系統(tǒng)順序功能圖(3) 根據(jù)任務要求，可以算出I/O點數(shù)，根據(jù)I/O點數(shù)及功能要求，選擇FX2-48MR型PC機6。 I/O輸出如下：輸入地址： 啟動 X000 輸出地址： 南北 綠燈 Y000 南北 黃燈 Y001 南北 紅燈 Y002 東西 綠燈 Y004 東西 黃燈 Y005 東西 紅燈 Y006I/

28、O地址分配采用自動分配的方式，輸入地址分配和輸出地址分配如下表所示：輸入模塊地址分配如下列圖所示：輸入地址 對應的輸入模塊00000-00002 輸入模塊輸出模塊地址分配如下列圖所示：輸出地址對應的輸出模塊10000-10006輸出模塊(4) 這個控制系統(tǒng)的輸入共有2個輸入點：啟動按鈕、停止按鈕。具體的輸入地址分配如下表所示：輸入地址地址號對應的外部設備00000X0啟動按鈕00001X1關閉按鈕00002(5) 這個控制系統(tǒng)的輸出有東西方向“紅黃綠交通燈、南北方向“紅黃綠交通燈，共有6個輸出點。具體的輸出地址分配如下表所示： 輸出地址地址號對應外部設備10000Y0南北向綠燈10001Y1南

29、北向黃燈10002Y2南北向紅燈10003Y4東西向綠燈10004Y5東西向黃燈10005Y6東西向紅燈10006(6) 交通燈的面板示意圖如下： 圖3-3 交通燈的面板示意圖(7) 該模擬交通信號燈分為南北和東西兩個方向，分別由綠、黃、紅三種顏色，其標號分別為MG、MY、MR和SG 、SY、SR。其中，其中，交通燈選用220V交流電，COM端為交通燈的公共端。PLC的外部接線圖如下7： 圖3-4 交通燈控制系統(tǒng)外部接線圖 (8) 從上圖可看出，程控器的公共端H和燈的公共端接220V電源，燈的另一端接到程控器的輸出端，如Y0，Y1 等。 梯形圖如圖3-5所示：圖3-5 交通燈控制系統(tǒng)梯形圖(9

30、) 通過以下指令表可以實現(xiàn)PLC對交通燈的控制。指令 變量 指令 變量 地址 變量LDM9LDM3 LDM7ANIM10ANDT4ANDT1ORM8002 ORM4LDM8ORM0ANIM5ANI M9ANIM1OUTM4OUTM8OUTM0OUTY1OUTY6LDM9LD M9LDM4ANDM10ANDM10ANDM8LDM0LDMOANDT5 ANDX0 ANDX0OR M9ORBORBOUTM8ORM1ORM5OUTY6ANIM2ANIM6 LDM4OUTM1OUTM5 ANDM8OUTY2OUTT0 ANDT5LDM1 LDM5 OR M9ANDT2 ANDT0ANIMOORM2ORM

31、6 ANIM1ANIM3 ANIM7 OUTM9OUTM2OUTM6LD M3OUTT3OUTT1 ANDM8013 K150K30 ORM2LDM2LDM0 OUTY0ANDT3ANDT1 LDM6ORM3ORM7ANDM8013ANIM4 ANIM8 ORM5OUTM3OUT M7OUT Y4OUTT4OUTY5ENDK30OUTT2 K20 4 PLC的抗干擾措施4.1、PLC控制系統(tǒng)的安裝和使用環(huán)境PLC是專為工業(yè)控制設計的，一般不需要采取什么特殊措施就可以直接在工業(yè)環(huán)境使用。但是在PLC控制系統(tǒng)中，如果環(huán)境過于惡劣，或安裝使用不當，會降低系統(tǒng)的可靠性。安裝位置應遠離發(fā)熱量大的器件，同

32、時應保證有足夠大的散熱空間和通風條件。在含有腐蝕性氣體、濃霧或粉塵的場合，需將PLC封閉安裝。此外，如果PLC安裝位置有強烈的振動源，系統(tǒng)的可靠性也會降低，所以應采取相應的減振措施9。4PLC本身的抗干擾能力一般都很強。通常，只能將PLC的電源與系統(tǒng)的動力設備電源分開配線，對于電源線來的干擾，一般都有足夠強的抑制能力。但是，如果遇上特殊情況，電源干擾特別嚴重，可加接一個帶屏蔽層的隔離變壓器以減少設備與地之間的干擾，提高系統(tǒng)的可靠性。接地的目的通常有兩個，其一為了平安，其二是為了抑制干擾。完善的接地系統(tǒng)是PLC控制系統(tǒng)抗干擾的重要措施之一。這里的接地是指決定系統(tǒng)電位的地，而不是信號系統(tǒng)歸路的接地

33、。在PLC控制系統(tǒng)中有許多懸浮的金屬架，它們是懼空中干擾的空中線，需要有決定電位的地線。交流地是PLC控制系統(tǒng)供電所必需的，它通過變壓器中心點構成供電兩條回路之一。這條回路上的電流、各種諧波電流等是個嚴重的干擾源。因此交流地線、直流地線、模擬地和數(shù)字地等必須分開。4.3.PLC的輸入、輸出設備 輸入電路是PLC接受開關量、模擬量等輸入信號的端口，其元器件質量的優(yōu)劣、接線方式及是否牢靠也是影響控制系統(tǒng)可靠性的重要因素。以開關量輸入為例，按鈕、行程開關的觸點接觸要保持在良好狀態(tài)，接線要牢固可靠。機械限位開關是容易產生故障的元件，設計時，應盡量選用可靠性高的接近開關代替機械限位開關。此外，按鈕觸點的

34、選擇也影響到系統(tǒng)的可靠性。在設計電路時，應盡量選用可靠性高的元器件，對于模擬量輸入信號來說，常用的有420mA、020mA直流電流信號；05V、010V直流電壓信號，電源為直流24V。 對于開關量輸出來說，PLC的輸出有繼電器輸出、晶閘管輸出、晶體管輸出三種形式，具體選擇哪種形式的輸出應根據(jù)負載要求來決定，選擇不當會使系統(tǒng)可靠性降低，嚴重時導致系統(tǒng)不能正常工作。自動化系統(tǒng)中所使用的各種類型PLC，其工作環(huán)境、工作場合都是不同的，要提高PLC控制系統(tǒng)的可靠性，就要從多方面提高系統(tǒng)的抗干擾能力。5 總結和展望 PLC可編程序控制器是以微處理器為根底，綜合了計算機技術、自動控制技術和通訊技術開展而來的一種新型工業(yè)控制裝置。它具有結構簡單、編程方便、可靠性高等優(yōu)點，已廣泛用于工業(yè)過程和位置的自動控制中。據(jù)統(tǒng)計，可編程控制器是工業(yè)自動化裝置中應用最多的一種設備。專家認為，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根底設備之一，PLC、機器人、CAD/CAM將成為工業(yè)生產的三大支柱。由于PLC具有對使用環(huán)境適應性強的特性，同時其內部定時器資源十分豐富，可對目前普遍使用的“漸進式信號燈進行精確控制，特別對