plc交通燈畢業(yè)設(shè)計

1、江西工業(yè)工程職業(yè)技術(shù)學院畢業(yè)論文 PAGE 9前言PLC 可編程序控制器是以微處理器為基礎(chǔ)，綜合了計算機技術(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,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(shè)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基礎(chǔ)設(shè)備之一，、機器人、CAD/CAM 將成為工業(yè)生產(chǎn)的三大支柱。由于 PL具有對使用環(huán)境適應性強的特性,同時其內(nèi)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，特別對多岔路口的控制可方便地實現(xiàn)。因此現(xiàn)在越來越多地將

2、PC 應用于交通燈系統(tǒng)中。同時,PL本身還具有通訊聯(lián)網(wǎng)功能,將同一條道路上的信號燈組成一局域網(wǎng)進行統(tǒng)一調(diào)度管理，可縮短車輛通行等候時間，實現(xiàn)科學化管理.前言-第一章PLC 的特點及應用-411概述41。2 PC 的特點錯誤!未定義書簽。1.PL的應用4第二章 PL的結(jié)構(gòu)及原理-72。1 PC 的分類722 PLC 的結(jié)構(gòu) .3 PLC 的工作原理72。4 PLC 匯編語言8PL 的基本指令92.6 PL交通燈畢業(yè)設(shè)計編程器件第三章梯形圖的設(shè)計與編程方法-1 控制要求1控制時序14PLC 交通燈畢業(yè)設(shè)計硬件及外圍元器件15第四章程序設(shè)-17PLC 交通燈畢業(yè)設(shè)計梯形圖17 .2 PLC 交通燈畢

3、業(yè)設(shè)計指令圖194.3 軟件設(shè)計23第五 PLC 交通燈畢業(yè)論文設(shè)計總結(jié)-24謝辭-25參考文獻-26第一章P C 的特點及應用1.1 .1 概述可編程控制器（rgramabC ntrller)是計算機家族中的一員, 是為工業(yè)控制應用而設(shè)計制造的。早期的可編程控制器稱作可編程邏輯控制器（rogrammable Loic Contolle)，簡稱L,它主要用來代替繼電器實現(xiàn)邏輯控制.隨著技術(shù)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。但是為了避免與個人計算機（PersonaC mpuer)的簡稱混淆,所以將可編程控制器簡稱 PLC。1.PLC 的

4、特點 可靠性高，抗干擾能力強;2 通用性高,使用方便;程序設(shè)計簡單,易學,易懂;采用先進的模塊化結(jié)構(gòu),系統(tǒng)組合靈活方便；系統(tǒng)設(shè)計周期短;安裝簡便,調(diào)試方便,維護工作量??；對生產(chǎn)工藝改變適應性強,可進行柔性生產(chǎn)；。3 PLC 的應用目前，P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。開關(guān)量的邏輯控制這是C 最基本、最廣泛的應用領(lǐng)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(shè)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、組合機床、磨床、包裝生產(chǎn)線、電鍍流水線等。

5、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（Anaog) 和數(shù)字量（igl)之間的 A/D 轉(zhuǎn)換及 DA 轉(zhuǎn)換。P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。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(gòu)配置來說，早期直接用于開關(guān)量/O 模塊連接位置傳感器和執(zhí)行機構(gòu),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,廣泛用于各種機械、機床、機器人、電梯等場合。過程控制過

6、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.ID 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 P都有D 模塊,目前許多小型LC 也具有此功能模塊。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(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能裝置，或?qū)⑺鼈?/p>

7、打印制表.數(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 通信含間的通信及 PL與其它智能設(shè)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PL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 L的結(jié)構(gòu)及原理2。1PLC 的分類按的結(jié)構(gòu)形式分類:1)整體式;2）模塊式。按 plc 的 I/點數(shù)分類：1）小型 256 點以下；)中型 256 點以上，2048 點以下;)大型 2048 點以上。按 plc 功能分類：抵擋

8、型,中擋型，高檔型.。2 PC 的結(jié)構(gòu)PLC實質(zhì)是一種專用于工業(yè)控制的計算機其硬件結(jié)構(gòu)基本上與微型計算機從結(jié)構(gòu)上分,PL分為固定式和組合式（模塊式)兩種。固定式L包括U 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LC 包括 C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。LC 的基本結(jié)構(gòu)框圖如下:接受驅(qū)動輸中央處理單元接入CPU 板口接部現(xiàn)場信號受口件控元件部輸件出電 源 部 件.3 PL的工作原理1.plc 的工作方式1 ）輸入采樣階段,在此階段，順序讀入所有輸入緞子通斷狀態(tài),并將讀入的信息存入內(nèi)存,接著進入程序執(zhí)行

9、階段,在程序執(zhí)行時，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。） 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(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)動外部負載。2.4 PL匯編語言采用面向控制過程，面向問題，簡單直觀的 p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更方便.主要特點：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

10、電器稱為“軟繼電器”）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現(xiàn)。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：下圖是三菱公司的 F2N 系列產(chǎn)品的最簡單的梯形圖例:X0ENDX0X0Y0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(jié)束程序。梯形圖與助記符的對應關(guān)系： 助記符指令與梯形圖指令有嚴格的對應關(guān)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

11、其翻譯成助記符程序。上圖的助記符程序為：地址指令變量00LDX000001ORX0100002NDX01003OUTY000004END反之根據(jù)助記符，也可畫出與其對應的梯形圖2。5PC 的基本指令 輸入輸出指令(LDLDI/OUT）下面把D/LDI/OT 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:符號功能梯形圖表示操作元件LD（取)常開觸點與母線相連,Y,M，T，C，S DI(取反）常閉觸點與母線相連 X,Y,M，T,C,UT(輸出）線圈驅(qū)動 Y，M,T，C,S，F(xiàn) LD 與 LD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。UT 指令是線圈的驅(qū)動指令,可用于輸出

12、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0 00001X00Y000數(shù)據(jù)LD00UTY00觸點串連指令(D/ANDI）、并聯(lián)指令(OORI)符號（名稱）功能梯形圖表示操作元件D（與）常開觸點串聯(lián)連接X,Y,M, ,C，SANI（與非） 常閉觸點串聯(lián)連接X,， ,C,S江西工業(yè)工程職業(yè)技術(shù)學院畢業(yè)論文1OR(或)常開觸點并聯(lián)連接X,Y,M,T，C,SORI （ 或非)常閉觸點并聯(lián)連接 X,，, ,SD、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。O、R是用于一個觸點的并聯(lián)連接指令。X

13、00X002Y 01地址指令數(shù)據(jù)00020X0300IX0200X03005UTY001電路塊的并聯(lián)和串聯(lián)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)連接無（塊與) 電路塊串聯(lián)連接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 L或 LDOT 指令開始,而支路的終點要用 OR指令。RB 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RB 指令,用這種方法編程時并聯(lián)電路塊的江西工業(yè)工程職業(yè)技術(shù)學院畢業(yè)論文

14、 PAGE 14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.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 AN指令，各并聯(lián)電路塊的起點,使用 LD 或DNOT 指令；與R指令一樣，AB 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，若集中使用NB 指令,最多使用 7 次。BX00203Y00X01X004X05X06X003地 址指 令數(shù) 據(jù)00LDX0000 1ORX001002DX002003ANDX000

15、4LDIX04005ND0500 6RX00X0006ORB00007O0008AN0ORX003010TY 06程序結(jié)束指令(END)符號(名稱)功能梯形圖表示操作元件ND(結(jié)束）程序結(jié)束結(jié)束無在程序結(jié)束處寫上ND 指令，P只執(zhí)行第一步至 END 之間的程序,并立即輸出處理。若不寫 ED 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(diào)試程序時，可以將ND 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D 指令。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(zhuǎn)指令等。由梯形圖寫出與之對

16、應的助記符形式的指令。并由后面的 GPP 軟件傳輸?shù)?PL中，實時運行。 PLC 交通燈畢業(yè)設(shè)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，OV 代表傳輸?shù)?。第三?梯形圖的設(shè)計與編程方法31 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),所有信號燈都熄滅.江西工業(yè)工程職業(yè)技術(shù)學院畢業(yè)論文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

17、6個燈， 分為紅、黃、綠三種顏色。工作時序如圖2所示，假設(shè)東西向較忙,綠燈時間是南北向的倍(4s)。按下起動按鈕后，南北向綠燈亮維持20,后，南北黃燈閃爍3次,計6S，期間,東西向紅燈也亮,并維持26s；2s后,東西方向綠燈亮0，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.33 PLC 交通燈畢業(yè)設(shè)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F系列PLC、起動按鈕SB、停止15江西工業(yè)工程職業(yè)技術(shù)學院畢業(yè)論文按鈕SB2、紅黃綠色信號燈各只,輸入/輸出端口接線如圖3所示由圖可見：起動按鈕SB1接于輸入繼電器X 端,停止按

18、鈕S2接于輸入繼電器xl端,東西方向的綠燈接于輸出繼電器5端, 東西方向黃燈接于輸出繼電器Y4端，東西方向的紅燈接于輸出繼電器Y3端,南北方向綠燈接于輸出繼電器Y2端,南北方向的黃燈接于輸出繼電器1,南北方向紅燈接于輸出繼電器Y。將輸出端的COM及M2用導線相連,輸出端的電源為交流220。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,再由中間繼電器驅(qū)動信號燈.16第四章程序設(shè)計PLC 交通燈畢業(yè)設(shè)計梯形圖oPLS)ll3x.012PL亞11.lI閃CDO X:013l 斗4ClO氏3276J沌 1 4noC2Dl

19、li800021卜 4EHPD lDO)llOn1 029 尸5lIBD DDl.Dl 五1 2打卜 45 邯n1DOPllH800045尸E,PD l OE5)ll3EFD l lE5)ll6JN800260尸ll:07F.100DlOOnonooDlOlJ17江西工業(yè)工程職業(yè)技術(shù)學院畢業(yè)論文衛(wèi)仁詈斗熘陽|幼 DDl OO10Dl DO汛開iDl OlR10Dl Dl花|幼 I貝 01(.;10Dl Dlg上二2邸DODll門00 鄧01102?-!O）EOH106! 001!00 4TOT3廠1 2 4 T8mDlOO(T2KE81T3K6128EOK3。T4f002T4K201 40尸四

20、 03T5005T5DlOl PAGE 1T5罰Cl15lH了Tti籽；, mT6尸(T 1貶i,.竹Cl貯；,.-肛祁l 對4Y006-m/嚇吁rTacoK40Cl,.-l ?9EllD4 PLC交通燈畢業(yè)設(shè)計指令圖2lPLSMl3LDX0124PLS忖26LD可l？OR可28INCDO11LDX01312ORX01413O訂TClOK327616MOVC2Dl21LDM800022CMPDlDOMlO29LDMlO303UBDODlDlO37LD可1 2383鄧DlDODll45LD可8 00046C芷PDlOE5Ml353C衛(wèi)PDllE5Ml660LDM800261HOVKlOODlOO

21、66HOVKlOODlOl71LDIMl5? 2翩T373ADDDlOOKlODlOO80SUBDlOlI.:10DlOl？LDIMl88翩T89ADDDlOlKlODlOl6LDT8？ZRSTDODll02LDXOOO03ORMO04足江XOOl05OUTMO06LDMO07MP08LDITO09ORT210皿11O丁rYOOl12MPP13OlITY00414店 IT815OUTTODlOO18LDTO19泣 IT320壞 Ico21OUTT2K624LDT225OlITT3K628LDT3129l32:OUTLDcoco芷 3l33MPSl.34壓工T4135OUTY002l36l 3

22、勹 萬 P POUTT4R:20l. 斗OLDT 斗l4:lOUTY003l42萬 P Sl.43LDIT5l.44ORT7l45嚴l46l.47OUT芷FFY005148OUTT5DlOll5lLDT5l52扭工T7153l .5 斗l 5 萬 AN工OUT LDClT6 T6K6上 5 8OUTT7K6l6lLDT7l62:OUTCl王艾乏il65LDCl166MPS167AN工T8168OUTY006169MPP170OUTT8K40173LDT8174ZRSTcoCl 江西工業(yè)工程職業(yè)技術(shù)學院畢業(yè)論文 PAGE 241.14 4 軟件設(shè)計采用步進梯形指令雙流程編程實現(xiàn),應用并聯(lián)分支結(jié)構(gòu)

23、,其狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖如圖所 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?，F(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M802開機脈沖自動進入狀態(tài)，系統(tǒng)處于等待狀態(tài)。當啟動按鈕SB按下時,x11接通,Y1和Y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)，0起動的同時TO開始計時,0s 后利用 常開接點的閉合使狀態(tài)進入4,此時和Y5起動,T4使南北黃燈亮,T1 計時6,6s后進入T2,在T狀態(tài)下，起動CO和2，此時南北黃燈滅,

24、CO計數(shù)加1, 時間到時,如果co，-數(shù)不到3次，狀態(tài)轉(zhuǎn)到T循環(huán)，如果O計數(shù)到3次, 狀態(tài)轉(zhuǎn)入T4,這樣就做到了南北方向黃燈閃爍3次的要求。南北方向黃燈閃爍次后，系統(tǒng)進入T狀態(tài),在T4狀態(tài)下,為下次閃爍作好準備,同時起動Y3和5，Y1 使南北紅燈亮,亮6s后進入X0狀態(tài)，至此南北方向的一個循環(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),又重新進入和X11,如此反復工作。在任何時候按下停止按鈕B，Xl接通,并復位相關(guān)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(shè)計總結(jié)在設(shè)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

25、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(shè)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(shè)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(shè)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來汗水背后的復雜心情,點點滴滴無不令我回味無長。通過這次課程設(shè)計使我懂得了理論與實際相結(jié)合是很重要的,只有理論知識是遠遠不夠的,只有把所學的理論知識與實踐相結(jié)合起來，從理論中得出結(jié)論, 才能真正為社會服務,從而提高

26、自己的實際動手能力和獨立思考的能力.在設(shè)計的過程中遇到問題,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，同時在設(shè)計的過程中發(fā)現(xiàn)了自己的不足之處，對以前所學過的知識理解得不夠深刻，掌握得不夠牢固。江西工業(yè)工程職業(yè)技術(shù)學院畢業(yè)論文 PAGE 27緒論技術(shù)創(chuàng)新及其管理是當今管理科學的重要學科,對于提高國家、地方和企業(yè)的科技競爭力，實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展具有十分重要的意義.無論是發(fā)達國家還是發(fā)展中國家,都非常重視對這一問題的研究。20 世紀 80 年代初，我國開始重視技術(shù)創(chuàng)新理論問題的研究，研究范圍包括技術(shù)創(chuàng)新的模式、機制,技術(shù)創(chuàng)新的擴散, 產(chǎn)創(chuàng)新和技術(shù)創(chuàng)新經(jīng)濟學,技術(shù)創(chuàng)新的區(qū)域研究以及有關(guān)技術(shù)創(chuàng)新的政策、體系等諸多方面。經(jīng)過0 多年的研究,人們已經(jīng)注意到創(chuàng)新在生產(chǎn)各個方面所起的關(guān)鍵作用 ,并將創(chuàng)新作為企業(yè)、產(chǎn)業(yè)和國