PLC控制交通灯 毕业论文.doc
《PLC控制交通灯 毕业论文.doc》由会员分享,可在线阅读,更多相关《PLC控制交通灯 毕业论文.doc(25页珍藏版)》请在三一文库上搜索。
1、安徽机电职业技术学院毕 业 论 文PLC控制交通灯系 (部) 专 业 班 级 姓 名 学 号 指导教师 201 201 学年第 二 学期摘 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。自从交通灯诞生以来,其内部的电路控制系统就不断的被改进,设计方法也开始多种多样,从而使交通灯显得更加智能化。尤其是近几年来,随着电子与计算机技术的飞速发展,电子电路分析和设计方法有了很大的改进,电子设计自动化也已经成为现代电子系统中不可缺少的工具和手段,而现今PLC
2、技术飞快发展,应用越来越广,在工业自动化中的地位极为重要,广泛的应用于各个行业。随着科技的发展,可编程控制器的功能日益完善,加上小型化、价格低、可靠性高,在现代工业中的作用更加突出。同时交通控制更是趋向智能化方向发展,LED交通信号灯在持续发光、雨淋、灰尘等恶劣的气候条件下,仍然能保持较好的工作性能,而且价格更低廉。本文主要通过西门子PLC控制交通红绿灯。关键词:西门子S7-200,交通灯,PLC,梯形图。目 录摘要 2引言 5第一章概述 61.1 概述 61.2 PLC的特点 61.3 PLC的应用 61.4 PLC的结构 71.5 PLC的工作原理 71.6 PLC汇编语言 81.7 PL
3、C交通灯毕业设计编程器件 81.8 I/O分配及接线图. 8第二章PLC的选型和外围电路的设计 102.1 PLC的选型 102.2 外部电路设计注意问题 112.3 故障判断方法 11第三章梯形图的设计与编程方法 133.1 控制要求 133.2 控制时序 133.3 根据交通灯示意图模拟控制实验 133.4 顺序功能图 14第四章程序设计 164.1 PLC交通灯毕业设计梯形图 164.2 PLC交通灯毕业设计语句表 1843 软件设计交通灯时序波形图 204.4 PLC系统调试 21第五章PLC交通灯毕业论文设计总结 22谢辞 23参考文献 24引 言可编程控制器是工业自动化装置中应用最
4、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。第一章概 述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
5、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、编程简单。2、控制零活,程序可变,具有良好的柔性。3、功能强,扩充方便,性能价格比高。4、控制系统设计及施工的工作量少,维修方便。5、可靠性高,抗干扰能力强。6、体积小、重量轻、能耗低,是“机电一体化”特有的产品
6、。1.3 PLC的应用目前,可编程序控制器已经广泛地应用在各个工业部门。随着其性能价格比的不断提高,应用范围还在不断扩大,主要有以下几个方面:1、开关量的逻辑控制 这是PLC最基本、最广泛的应用领域,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、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PL
7、C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。 3、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。 4、数据处理 现代PLC具有数学运算(含矩阵运算、函数运算、逻辑运算)、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
8、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。5、构建网络控制可编程序器的通信包括主机与远程I/O之间的通信、多台可编程序控制器之间的通信、可编程序控制器和其他智能控制设备(如计算机、变频器)之间的通信。可编程序控制器与其他智能控制器设备一起,可以组成“集中管理、分散控制”的分布式控制体系。1.4 PLC的结构PLC实质上是一种专用与工业控制的计算机,其硬件结构基本上与微型计算机再结构上分为固定式和组合式(模块式)两种,
9、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,内存模块,电源模块,底板或机架。这些模块可以按照一定的规则组合配置。中央处理单元CPU板输入接口部件件接口部件输出 电源部件图1-1 PLC的基本结构1.5 PLC的工作原理1、输入采样阶段,在此阶段,顺序读入所有输入缎子通断状态,并将读入的信息存入内存,接着进入程序执行阶段,在程序执行时,即使输入信号发生变化,内存中输入信息也不变化,只有在下一个扫描周期的输入采样阶段才能读入信息。2、程序执行阶段:PLC对用户程序扫描。3、输出刷新阶段:当所有指令执行完毕通
10、过隔离电路,驱动功率放大器,电路是输出端子向外界输出控制信号驱动外部负载。1.6 PLC汇编语言采用面向控制过程,面向问题,简单直观的PLC编写横语言,常用的有:梯形图,语句表,功能图等。1、梯形图:由继电器控制逻辑演变而来,两者具有一定程度的相似性,但梯形图编程语言功能更强更方便。主要特点:1)自上而下,从左到右的顺序排列,左列垂直线为母线。2)梯形图中采用继电器名称,但不是真实物理继电器称为“中间继电器”。3)每个梯级流过的是概念电流,从左向右,其左端母线设有电源。4)输入继电器,用于接入信号,而无线圈,输入继电器,通过输入接入的继电器,晶体及晶闸管才能实现。2、语句表:又叫指令表,类似计
11、算机汇编语言形式,用指令的记助符编程。梯形图与助记符的对应关系:助记符指令与梯形图指令有严格的对应关系,而梯形图的连线又可把指令的顺序予以体现。一般讲,其顺序为:先输入,后输出(含其他处理);先上,后下;先左,后右。有了梯形图就可将其翻译成助记符程序。3、功能块图:功能块图程序设计语言是采用逻辑门电路的编程语言,有数字电路基础的人很容易掌握。1.7 PLC交通灯毕业设计编程器件一般情况下,I代表输入映像寄存器,Q代表输出映像寄存器,V代表变量存储器,M代表内部标志位存储器,SM代表特殊标志位存储器,L代表局部变量存储器,T代表定时器,C代表计数器,HC代表高速计数器,AC代表累加器,S代表顺序
12、控制继电器等。1.8 I/O分配及接线图硬件结构设计了解各个对象的控制要求,分析对象的控制要求,确定输入/输出(I/O)接口的数量,确定所控制参数的精度及类型。如对开关量,模拟量的控制,用户存储器的存储容量等。选择合适的PLC机型及外设,完成PLC的硬件结构配置。 根据上述选型及工作要求,绘制PLC控制交通灯的电路接线图,编制I/O接口功能表,根据信号控制要求,交通灯顺序功能图、I/O分配及其接线分别如图所示。所谓输入/输出接口电路是PLC与被控对象间传递输入输出信号的接口部件,各输入输出点的通断态用发光二极管(LED)显示,外部接线一般接在PLC的接线端子上。输入输出机内器件报警灯 Q0.0
13、T37 南北红灯 25S南北红灯Q0.1T38 东西红灯 25S启动开关I0.0南北绿灯Q0.2T39 东西绿灯 20S南北黄灯Q0.3T40 东西绿灯闪 3S东西红灯Q0.4T41 东西黄灯 2S东西绿灯Q0.5T42 南北绿灯 20S东西黄灯Q0.6T43 南北绿灯闪 3ST44 南北黄灯 2S图1-2 交通灯I/O分配表图1-3 交通灯PLC外部I/O分配及接线图第二章PLC的选型和外围电路的设计2.1 PLC的选型西门子PLC的选型应该着重考虑以下几点:功能要求、价格以及自己对该PLC的熟悉程度。下面通过对西门子PLC相关参数的介绍,来说明如何选型。1、中央处理器CPU的不同1)CPU
14、221不可以带扩展模块;CPU222可以带2个扩展模块;CPU224及以上可以带7个扩展模块。2)CPU224及以下不支持脉冲输出;CPU224XP支持2路100KHZ;CPU226支持2路20KHZ;CPU226及以上CPU支持6路脉冲输入。2、热电阻、热电偶模块的不同6ES7 231-7PD22-OXA8 EM231热电偶输入有4路输入6ES7 231-7PF22-0XA0 EM231热电偶输入有8路输入6ES7 231-7PB22-OXA8 EM231热电阻输入有2路输入6ES7 231-7PC22-0XA0 EM231热电阻输入有4路输入3、PID输出的不同S7-200CPU支持8路P
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- PLC控制交通灯 毕业论文 PLC 控制 交通灯
链接地址:https://www.31doc.com/p-4541659.html