基于PLC控制的交通信号灯控制系统设计毕业论文【精编】.docVIP

基于PLC控制的交通信号灯控制系统设计 目 录 一、PLC的概念………………………………………………………………………………3 二、PLC的基本结构及分类…………………………………………………………………4 三、PLC的特点及应用领域…………………………………………………………………5 四、PLC的工作原理…………………………………………………………………………5 五、PLC的编程语言…………………………………………………………………………7 六、三菱F1-40MR型编程组件和指令系统…………………………………………………9 七、PLC的编程方法…………………………………………………………………………11 八、十字路口交通灯设计……………………………………………………………………13 九、小结………………………………………………………………………………………19 十、参考文献…………………………………………………………………………………19 摘 要 PLC工作原理、特点和硬件结构，以三菱的PLC为例，介绍了PLC的编 程组件与指令系统、梯形图的设计方法，以顺序功能图为基础的顺序控制设计方法 和顺序控制编程方法。本论文举了一个十字交通信号灯控制系统的例子，通过这个 例子，可以知道PLC的设计方法和设计的步骤。 一、PLC的概述 1985年，国际电工委员会（IEC）的PLC标准草案第三稿对PLC做出了如下 义：“PLC是一种数字运算操作的电子系统，专为在工业环境应用而设计的。它采 用可编程序的存贮器，用来在其内部存贮执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数和 算术运算等操作的指令，并通过数字式、模拟式的输入和输出，控制各种类型的机 械或生产过程。PLC及其有关设备，都应按易于使工业控制系统形成一个整体，易 于扩充其功能的原则设计。” PLC的历史与发展 多年来，人们用电磁继电器控制顺序型的设备和生产过程。系统很复杂，查找 排除故障往往非常困难，有时可能会花费大量的时间。现代社会要求制造业对市场 需求做出迅速的反应，生产出小批量、品种多、规格高、低成本和高质量的产品， 老式的继电器控制系统已经成为实现这一目标的巨大障碍。显然，在这种思想下， PLC迅速发展，并在工业上得到广泛的应用。 1968年，美国最大的汽车制造厂家——通用汽车公司（GM）提出了研制PLC 的基本设想，即：能用于工业现场；能改变其控制“逻辑”，而不需要变动组成它的 组件和修改内部接线；出现故障时，容易诊断和维修。 1969年，美国数字设备公司（DEC）研制出世界上第一台PLC。我国有不少厂家 研制和生产过PLC，近年来国产PLC有了很大的发展，但是目前我国使用的PLC 主要还是国外的品牌的产品。 PLC的基本结构 PLC主要由CPU模块、输入模块、输出模块、和编程模块组成(见图1.1)。 2.1、CPU模块 CPU模块又叫中央处理单元或控制器，它主要是由微处理器和存储器组 成。CPU的作用类似人的大脑。它采用扫描方式工作，每一次扫描要完成以 下的工作：输入处理、程序执行、输出处理。 2.2、I/O模块 I/O模块是系统的眼、耳、手、脚，是联系外部现场和CPU模块的桥梁。 输入模块用来接收和采集输入信号。I/O模块除了传递信号外，还有电平转换 与噪声隔离的作用。 2.3、编程设备与电源 编程设备用来生成、检查和修改用户程序，还可以用来监视用户程序的 执行情况。手持式编程器一般不能直接输入和编辑梯形图。它的体积小携带方 便，一般用来给小型PLC编程，或者用于现场的调试和维护。 PLC的特点及应用领域 3.1、PLC的特点 （1）编程方法简单易学 （2）硬件配套齐全，用户使用方便 （3）通用性和适应性强 （4）可靠性高，抗干扰能力强 （5）系统的设计、安装、调试工作量少 （6）维修工作量小，维修方便 （7）体积小，能耗低 3.2、PLC的应用领域 目前，PLC已