港口物流运输车辆十字路口交通灯PLC自动控制设计.docVIP

摘要 可编程控制器是一种为工业机械控制所设计的专用计算机，在各种自动控制系统中有着广泛的应用，它是在继电器控制和计算机控制基础上开发的产品，逐渐发展成为以微处理器为核心，把自动化技术、计算机技术，通信技术融为一体的新型工业自动控制装置。早期的可编程控制器在功能上只能进行逻辑控制，因而称为可编程程序逻辑控制器(Programmable Logic Controller)简称PLC。　随着技术的发展，其控制功能不断增强，可编程程序控制器还可以进行算术运算，模拟量控制、顺序控制、定时、计数等，并通过数字，模拟的输入、输出控制各种类型的机械生产过程。长期以来，PLC及其网络控制系统始终战斗在工业自动化控制行业的主战场，其提供的安全和完善的解决方案，为各种各样的自动化设备提供了非常可靠的控制应用，在电力、冶金、化工、机械等行业发挥了重大作用，被公认为现代工业自动化三大支柱之一。 此次的课程设计我们设计的是港口物流运输车辆十字路口的交通灯 目录 摘要 1 1.1 PLC的基本结构 3 1.1.1 CPU模块 3 1.1.2 存储器 3 1.1.3 I/O模块 4 1.1.4 编程器 5 1.1.5 电源 5 1.2 可编程控制器的基本工作原理 5 1.3 输入输出（I/O）点数的估算 6 1.4 存储容量的估算 6 1.5 PLC编程步骤 6 1.6 PLC编程语言 7 1.6.1 梯形图 7 1.6.2 指令语句表 8 1.6.3 逻辑功能图 8 第二章 方案概述 9 1.1 港口物流运输车辆十字路口的交通灯PLC自动控制设计 9 1.2 港口物流运输车辆十字路口的交通灯的实现要求 9 1.3 设计系统要求 10 2.4 输入/输出分配表 11 第三章 港口物流运输车辆十字路口的交通灯系统控制设计 12 2.1 电机主线路控制原理图 12 2.2 PLC I/O接线原理图 12 第三章 PLC程序设计 14 3.1 功能图分析 14 3.2 PLC 类型的选择 15 3.2.1 数据输入 15 3.2.2 数据输出 16 3.4 程序设计 16 3.3 程序符号表 22 3.4 程序设计说明 23 第 四 章 系统运行与仿真 24 4.1 项目创建 24 4.2 硬件组态 24 4.3 程序仿真 25 4.4 仿真结果分析 26 结束语 27 参考文献 28 附录 29 第一章 PLC简介 1.1 PLC的基本结构 用可编程控制器作为控制器的自动控制系统，就是工业计算机控制系统，它即可进行开关量的控制，也可实现模拟量的控制。它的硬件结构与一般微机控制系统相似，甚至与之无异。可编程序控制器主要由CPU（中央处理单元）、存储器（RAM和EPROM）、输入/输出模块（简称I/O模块）、编程器和电源五大部分组成。 1.1.1 CPU模块 CPU模块又叫中央处理单元或控制器，它主要由微机处理器（CPU）和存储器组成。CPU的作用类似于人类的大脑和心脏。它采用扫描方式工作，每一次扫描要完成以下工作： （1）输入处理：将现场的开关量输入信号和数据分别读入输入映像寄存器和数据寄存器。 （2）程序执行：逐条读入和解释用户程序，产生相应的控制信号去控制有关的电路，完成数据的存取、传送和处理工作，并根据运算结果更新各有关寄存器的内容。 （3）输出处理：将输出映像寄存器的内容送给输出模块，去控制外部负载。 1.1.2 存储器 可编程控制器存储器中配有两种存储系统，即用于存放系统程序的系统程序存储器和存放用户程序的用户程序存储器。 表1.1 存储器分类 存储器 存储内容 系统程序存储器 系统监控程序 用户程序存储器 程序存储区 用户程序（如梯形图，指令语句表等） 数据存储区 I/O及内部器件的状态 只读存储器：只读存储器中的内容由PLC制造厂家写入，并永久固化，PLC掉电后，ROM中的内容不会丢失，用户只能读取，不能改写。因此，ROM是用于存放系统程序的，系统程序具有开机自检、键盘驶入处理、用户程序翻译、信息传递、工作方式选择等功能。 随机存储器：随机存储器又称为可读写存储器。信息读出时，RAM中的内容保持不变；写入时，新写入的信息覆盖原来的内容。RAM常用来存放既要读出，又要经常修改的内容，因此常用来存入用户程序、逻辑变量和其他的一些信息。掉电后，RAM中的内容不再保留，为了防止掉电后RAM中的内容丢失，PLC使用锂电池作为RAM的备用电源，在PLC掉电后,RAM由电池供电，保持存储在RAM中的信息。 1.1.3 I/O模块 I/O模块是联系外部现场和CPU模块的桥梁。输入模块用来接收和采集输入信号。输入信号有两类：一类是从按钮、选择开关、数字开关、限位开关、接收开关、压力继电器等来的开关量输入信号；另一类是由电位器、热电偶、测速发