PLC交通灯实验报告.docx
- 文档编号:23240029
- 上传时间:2023-05-15
- 格式:DOCX
- 页数:11
- 大小:20.73KB
PLC交通灯实验报告.docx
《PLC交通灯实验报告.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《PLC交通灯实验报告.docx(11页珍藏版)》请在冰豆网上搜索。
PLC交通灯实验报告
PLC交通灯实验报告
PLC综合设计
题目:
基于PLC的交通信号灯控制系统设计
系部:
信息工程专业:
自动化
学号:
学生姓名:
指导教师:
1
摘要........................................................................................................................................................
..3
第一章PLC的特点及应
用.......................................................................................................................3
1.1概述................................................................................................................................................3
1.2PLC的特
点.....................................................................................................................................4
1.3PLC的应
用.....................................................................................................................................4
第二章PLC的结构及原
理.......................................................................................................................5
2.1PLC的分
类.....................................................................................................................................5
2.2PLC的结
构.....................................................................................................................................5
2.3PLC的工作原
理.............................................................................................................................6
2.4PLC汇编语
言.................................................................................................................................6
2.5PLC的基本指
令.............................................................................................................................7
2.6PLC交通灯毕业设计编程器
件....................................................................................................10
第三章梯形图的设计与编程方
法........................................................................................................10
3(1控制要
求....................................................................................................................................10
3(2控制时
序....................................................................................................................................10
3(3PLC交通灯毕业设计硬件及外围元器
件..................................................................................11
第四章程序设
计..................................................................................................................................13
4(1PLC交通灯毕业设计梯形
图.....................................................................................................13
4(2软件设
计....................................................................................................................................16
第五章PLC交通灯设计总
结................................................................................................................16
参考文
献..................................................................................................................................................16
2
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,同时其可编程控制器(ProgrammableController)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(ProgrammableLogicController),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(PersonalComputer)的简称混淆,所以将可编程控制器简称PLC。
3
1.2PLC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;
1.3PLC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4
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
2.1PLC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。
2.2PLC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5
块式PLC包括CPU模块、I/O模块、6
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,类似计算机汇编语言形式,用指令的记助符编程。
例:
下图是三菱公司的FX2N系列产品的最简单的梯形图例:
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。
上图的助记符程序为:
反之根据助记符,也可画出与其对应的梯形图
2.5PLC的基本指令
1输入输出指令(LD/LDI/OUT)
下面把LD/LDI/OUT三条指令的功能、梯形图表示形式、操作元件
以列表的形式加以说明:
符号功能梯形图表示操作元件
7
LD(取)常开触点与母线相连,Y,M,T,C,S
LDI
(取反)常闭触点与母线相连,Y,M,T,C,S
OUT(输出)线圈驱动,M,T,C,
S,FLD与LDI指令用于与母线相连的接点,此外还可用于分支电路的起点。
OUT指令是线圈的驱动指令,可用于输出继电器、辅助继电器、定时器、
计数器、
状态寄存器等,但不能用于输入继电器。
输出指令用于并行输出,
能连续使用多次。
地址指令数据
2触点串连指令(AND/ANDI)、并联指令(OR/ORI)
符号(名称)功能梯形图表示操作元件
AND(与)常开触点串联连接,Y,M,T,C,SANDI(与非)常闭触点串联连接,Y,M,T,C,SOR(或)常开触点并联连接,Y,M,T,C,SORI(或非)常闭触点并联连接,Y,M,T,C,SAND、ANDI指令用于一个触点的串联,但串联触点的数量不限,这两个指令可连续使用。
OR、ORI是用于一个触点的并联连接指令。
地址指令数据
3电路块的并联和串联指令(ORB、ANB)
符号(名称)功能梯形图表示操作元件
ORB(块或)电路块并联连接无
ANB(块与)电路块串联连接无
含有两个以上触点串联连接的电路称为“串联连接块”,串联电路块并联连接8
时,支路的起点以LD或LDNOT指令开始,而支路的终点要用ORB指令。
ORB指令是一种独立指令,其后不带操作元件号,因此,ORB指令不表示触点,可以看成电路块之间的一段连接线。
如需要将多个电路块并联连接,应在每个并联电路块之后使用一个ORB指令,用这种方法编程时并联电路块的个数没有限制;也可将所有要并联的电路块依次写出,然后在这些电路块的末尾集中写出ORB的指令,但这时ORB指令最多使用7次。
将分支电路(并联电路块)与前面的电路串联连接时使用ANB指令,各并联电路块的起点,使用LD或LDNOT指令;与ORB指令一样,ANB指令也不带操作元件,如需要将多个电路块串联连接,应在每个串联电路块之后使用一个ANB指令,用这种方法编程时串联电路块的个数没有限制,若集中使用ANB指令,最多使用7次。
ANB
0009ORX003
0010OUTY006
4程序结束指令(END)
之间的程序,并立即输出处理。
若不写END指令,PLC将以用户存贮器的第一步执行到最后一步,因此,使用END指令可缩短扫描周期。
另外。
在调试程序时,可以将END指令插在各程序段之后,分段检查各程序段的动作,确认无误后,再依次删去插入的END指令。
其他还有一些指令,如置位复位、脉冲输出、清除、移位、主控触点、空操作、跳转指令等。
由梯形图写出与之对应的助记符形式的指令。
并由后面的GPP软件传输到PLC中,实时运行。
2.6PLC交通灯毕业设计编程器件
一般情况下,X代表输入继电器,Y代表输出继电器,M代表辅助继电器,SPM代表专用辅助继电器,T代表定时器,C代表计数器,S代表状态继电器,D代表数据寄存器,MOV代表传输等。
第三章梯形图的设计与编程方法
3(1控制要求
信号灯受启动及停止按钮的控制,当按下启动按钮时,信号灯系统开始工作,并周而复始地循环工作,当按下停止按钮时,系统将停止在初始状态,所有信号灯都熄灭。
3(2控制时序
交通灯示意图如图一所示时序图如图二所示,信号灯受一个启动SD开关控制,当启动开关接通时,信号灯系统开始工作,且先东西红灯亮,南北绿灯亮。
当启动开关断开时,所有信号灯都熄灭;东西红灯亮维持20秒,在东西红灯亮的同时南北绿灯也亮,并维持15秒;到15秒时,南北绿灯闪亮,闪亮3秒后熄灭。
在南北绿灯熄灭时,南北黄灯亮,并维持2秒。
到2秒时,南北黄灯熄灭,南北红灯亮,同10
时,东西红灯熄灭,绿灯亮,南北红灯亮维持20秒。
东西绿灯亮维持15秒,然后闪亮3秒后熄灭。
同时东西黄灯亮,维持2秒后熄灭,这时东西红灯亮,南北绿灯亮。
周而复始直到停止按钮被按下为止。
3(3PLC交通灯毕业设计硬件及外围元器件
根据信号灯的控制要求,所有的器件有:
PLC、起动按钮SD、红黄绿色信号灯各2只,
输入,输出端口接线如图3所示。
由图可见:
起动按钮SB1接于输入继电器X0端,停止按钮SB2接于输入继电器xl端,东西方向的绿灯接于输出继电器Y5端,东西方向黄灯接于输出继电器Y4端,东西方向的红灯接于输出继电器Y3端,南北方向绿灯接于输出继电器Y2端,南北方向的黄灯接于输出继电器Y1,南北方向红灯接于输出继电器Y0。
将输出端的COM1及COM2用导线相连,输出端的电源为交流220V。
如果信号灯的功率较大,一个输出继电器不能带动两只信号灯,可以采用一个输出点驱动一只信号灯,也可以采用输出继电器先带动中间继电器,再由中间继电器驱动信号灯。
11
12
第四章程序设计
4(1PLC交通灯毕业设计梯形图
13
14
控制黄灯闪频率:
15
4(2软件设计
当启动按钮SD打开时,I0.0接通,T59开始计时,0.5s后输出高电平,使得T60开始计时,1s时,T60输出高电平,在此瞬间,T59和T60复位,所以,T59输出周期为1s的方波,T60输出周期为1s的脉冲。
I0.0接通时,T37和T43开始计时,此时,东西方向红灯亮,南北方向绿灯亮。
15s后,T43输出高电平,T47和T44开始计时,同时Q0.3在T43,T44和T59的共同作用下输出方波,即南北方向绿灯开始闪烁。
18s后,T44输出高电平,东西方向绿灯熄灭,黄灯亮起。
20s后,T37输出高电平,T43复位,T38,T41开始计时,东西红灯熄灭,绿灯亮起,南北红灯亮起,绿灯熄灭。
35s后,T38输出高电平,T39,T48开始计时,东西绿灯在T38,T39,T59共同作用下开始闪烁。
38s后,T39输出高电平,T40开始计时,东西绿灯熄灭,黄灯亮起。
40s后,T41输出高电平,T37复位,从而以上所有计时器复位,程序重复以上步骤。
第五章PLC交通灯设计总结
在设计过程中,经常会遇到这样那样的情况,就是心里老想着这样的接法可我趁着做课程设计的同时也对课本知识有了巩固和加强,由于课本上的知识太多,平时课间的学习并不能很好的理解和运用各个元件的功能,而且考试PLC基础及应用.北京:
机械工业出版社,2004
2.廖常初等.PLC的顺序控制编程方法.工业自动化,(香港),1997
3.廖常初主编.PLC基础及应用.北京:
机械工业出版社,2002
4.廖常初.PLC梯形图的顺序控制设计法.电工技术杂志,2001
16
5.廖常初.电机及拖动.高等教育出版社,17
- 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 交通灯 实验 报告