基于PLC控制交通指挥灯程序的设计.doc
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1、湖南信息职业技术学院学生毕业论文 题 目:基于PLC控制交通指挥灯程序的设计 系 (部) 机电工程系 专 业 电气自动化 开题时间 2010.9.10 完成时间 2010.11.10 年 月 日学生毕业设计(论文)答辩表学生姓名专业电气自动化所属系部机电工程系毕业设计课题(论文)题目基于PLC控制交通指挥灯程序的设计指导教师姓名石玉明答辩委员会成员姓 名(签字)职 称工 作 单 位对毕业设计打分(或等级)答辩委员会对毕业设计的评语:答辩委员会主任(签字)副主任(签字)年 月 日答辩成绩:备注注:毕业设计答辩评价等级为 优秀(90100)、良好(8089)、中(7079)、及格(6069)、不及
2、格(60分以下)。 湖南信息职业技术学院教务处制 湖南信息职业技术学院毕 业 设 计 成 绩 评 定 表学生姓名段世垣学号41专业电气子动化所属系部机电工程系毕业设计课题基于PLC控制交通指挥灯程序的设计评分评语:指导教师(签名) 年 月 日备注注:毕业设计评价等级为 优秀(90100)、良好(8089)、中(7079)、及格(6069)、不及格(60分以下)。湖南信息职业技术学院教务处制湖南信息职业技术学院毕业设计(论文)任务书学生姓名段世垣学号41专业电气自动化所属系部机电工程系通信地址湖南信息职业技术学院电气0802班邮政编码410200Email地址联系电话号码15200949420设
3、计(论文)课题基于PLC控制交通指挥灯程序的设计指导教师姓名职 称指导教师工作单位联系方式指导教师所在教研室主任姓名电话电子邮箱开题时间: 完成时间: 湖南信息职业技术学院教务处制 目录目录5摘要7第一章 PLC的特点及应用81.1 概述81.2 PLC的特点81.3 PLC的应用9第二章 PLC的结构及原理112.1 PLC的分类112.2 PLC的结构112.3 PLC的工作原理122.4 PLC汇编语言122.5编程器件13第三章 梯形图的设计与编程方法1331 控制要求1332 控制时序13PLC外部接线图153.3硬件及外围元器件15第四章 程序设计174.1 顺序功能图1742 梯
4、形图1843指令图204.4 流程图2245软件设计23第五章 设计总结23参考文献24摘要PLC可编程序控制器是以微处理器为基础,综合了计算机技术、自动控制技术和通讯技术发展而来的一种新型工业控制装置。它具有结构简单、编程方便、可靠性高等优点,已广泛用于工业过程和位置的自动控制中。据统计,可编程控制器是工业自动化装置中应用最多的一种设备。专家认为,可编程控制器将成为今后工业控制的主要手段和重要的基础设备之一,PLC、机器人、CAD/CAM将成为工业生产的三大支柱。由于PLC具有对使用环境适应性强的特性,同时其内部定时器资源十分丰富,可对目前普遍使用的“渐进式”信号灯进行精确控制,特别对多岔路
5、口的控制可方便地实现。因此现在越来越多地将PLC应用于交通灯系统中。同时,PLC本身还具有通讯联网功能,将同一条道路上的信号灯组成一局域网进行统一调度管理,可缩短车辆通行等候时间,实现科学化管理.关键词:交通灯 PLC 程序 设计第一章 PLC的特点及应用1.1 概述 可编程控制器(Programmable Controller)是计算机家族中的一员,是为工业控制应用而设计制造的。早期的可编程控制器称作可编程逻辑控制器(Programmable Logic Controller),简称PLC,它主要用来代替继电器实现逻辑控制。随着技术的发展,这种装置的功能已经大大超过了逻辑控制的范围,因此,今
6、天这种装置称作可编程控制器,简称PC。但是为了避免与个人计算机(Personal Computer)的简称混淆,所以将可编程控制器简称PLC。1.2 PLC的特点1 可靠性高,抗干扰能力强;2 通用性高,使用方便;3程序设计简单,易学,易懂;4采用先进的模块化结构,系统组合灵活方便;5系统设计周期短;6安装简便,调试方便,维护工作量小;7对生产工艺改变适应性强,可进行柔性生产;1.3 PLC的应用目前,PLC在国内外已广泛应用于钢铁、石油、化工、电力、建材、机械制造、汽车、轻纺、交通运输、环保及文化娱乐等各个行业,使用情况大致可归纳为如下几类。 1开关量的逻辑控制 这是PLC最基本、最广泛的应
7、用领域,它取代传统的继电器电路,实现逻辑控制、顺序控制,既可用于单台设备的控制,也可用于多机群控及自动化流水线。如注塑机、印刷机、订书机械、组合机床、磨床、包装生产线、电镀流水线等。2 模拟量控制 在工业生产过程当中,有许多连续变化的量,如温度、压力、流量、液位和速度等都是模拟量。为了使可编程控制器处理模拟量,必须实现模拟量(Analog)和数字量(Digital)之间的A/D转换及D/A转换。PLC厂家都生产配套的A/D和D/A转换模块,使可编程控制器用于模拟量控制。 3 运动控制 PLC可以用于圆周运动或直线运动的控制。从控制机构配置来说,早期直接用于开关量I/O模块连接位置传感器和执行机
8、构,现在一般使用专用的运动控制模块。如可驱动步进电机或伺服电机的单轴或多轴位置控制模块。世界上各主要PLC厂家的产品几乎都有运动控制功能,广泛用于各种机械、机床、机器人、电梯等场合。 4 过程控制 过程控制是指对温度、压力、流量等模拟量的闭环控制。作为工业控制计算机,PLC能编制各种各样的控制算法程序,完成闭环控制。PID调节是一般闭环控制系统中用得较多的调节方法。大中型PLC都有PID模块,目前许多小型PLC也具有此功能模块。PID处理一般是运行专用的PID子程序。过程控制在冶金、化工、热处理、锅炉控制等场合有非常广泛的应用。 5 数据处理 现代PLC具有数学运算(含矩阵运算、函数运算、逻辑
9、运算)、数据传送、数据转换、排序、查表、位操作等功能,可以完成数据的采集、分析及处理。这些数据可以与存储在存储器中的参考值比较,完成一定的控制操作,也可以利用通信功能传送到别的智能装置,或将它们打印制表。数据处理一般用于大型控制系统,如无人控制的柔性制造系统;也可用于过程控制系统,如造纸、冶金、食品工业中的一些大型控制系统。 6 通信及联网 PLC通信含PLC间的通信及PLC与其它智能设备间的通信。随着计算机控制的发展,工厂自动化网络发展得很快,各PLC厂商都十分重视PLC的通信功能,纷纷推出各自的网络系统。新近生产的PLC都具有通信接口,通信非常方便。第二章 PLC的结构及原理2.1 PLC
10、的分类1 按plc的结构形式分类:1)整体式;2)模块式。2 按plc的I/O点数分类:1)小型256点以下;2)中型256点以上,2048点以下;3)大型2048点以上。3按plc功能分类:抵挡型,中挡型,高档型。2.2 PLC的结构PLC 实质是一种专用于工业控制的计算机其硬件结构基本上与微型计算机从结构上分,PLC分为固定式和组合式(模块式)两种。固定式PLC包括CPU板、I/O板、显示面板、内存块、电源等,这些元素组合成一个不可拆卸的整体。模块式PLC包括CPU模块、I/O模块、内存、电源模块、底板或机架,这些模块可以按照一定规则组合配置。PLC的基本结构框图如下:接口部件输出输入接口
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