基于plc与组态王的交通灯控制系统设计毕业设计论文(编辑修改稿)

基于plc与组态王的交通灯控制系统设计毕业设计论文(编辑修改稿)内容摘要：

源模块，背板或机架，这些模块可以按照一定的规则进行组合配置。 本设计 CPU 选择的是 CPU224。 CPU 224 装配有： 24 V 编码器 /负载电源 :用于直接连接传感器和编码器。 具有 280 mA 输出电流，它也可用作负载电源。 种型号：带多种电源和控制电压。 /输出： 14 个输 入（ ～ 、 ～ ）和 10 个输出（ ～ ， ～ ），在编写端子代码时采用八进制，没有 和。 个通讯接口 : 作为 PPI 接口或用户可编程接口（ FreePort）。 本设计定时器选择的是 TON。 xx（ 37）：为选定的定时器号； PT（ +10）：是定时器的设定值，用 4 位十进制数表示，定时单位为 秒，所以最低位是十分位。 定时范围是 ～ 秒。 功能：定时时间到接通定时器接点。 1. 接通延时定时器用于单一 时间间隔的定时。 2. 上电周期或首次扫描时，定时器位为 OFF，当前值为 0。 3. 输入端接通时，定时器位为 OFF，当前值从 0 开始计时，当前值达到设定值时，定时器位为 ON，当前值仍连续计数到 32 767。 4. 输入端断开，定时器自动复位，即定时器位为 OFF，当前值为 0。 定时器相当于时间继电器。 在电源掉电时，定时器复位。 本设计选用的指令符是 S、 SCR 功能：相当于锁存器，当其置位（ ON）后，将一直保持，直至复位为止。 置位（ S）或复位（ R）指令将从 Bit 指定的地址开始的 N 个点置位或复位。 你可以一次置位或复位 1255 个点。 如果复位指令指定的是定时器或者计数器，指令不但复位定时器位或计数器位，而且清除定时器或者计数器的当前值。 S 状态一般用来编写步进阶梯指令，配合 SCR 指令完成步进阶梯指令控制程序的逻辑分段。 在不使用 SCR 指令时， S 指令和普通的 M 指令一样。 基于 PLC与组态王的交通灯控制系统设计 6 3 硬件设计 简介 可编程控制器简称 PC（ 英文全称 ： Programmable Controller）， 它经历了可编程序矩阵控制器 PMC、可编程序顺序控制器 PSC、可编程序逻辑控制器 PLC（ 英文全称 ： Programmable Logic Controller） 和可编程序控制器 PC 几个不同时期。 为与个人计算机（ PC）相区别，现在仍然沿用可编程逻辑控制器这个老名字。 PLC 已成为现代工业控制（ PLC， CAD/ CAM， ROBOT）的三大支柱，它的可靠性，逻辑功能，体积小的，控制程序可以在线修改，与远程通讯网络功能，易于计算机接口，能够模拟控制，具有优异的性能和位置控制等告诉算上高性能的模块，通过大量的中间继电器，时间继电器逐渐取代，算上传统的继电器的继电器和其他部件 接触控制系统机械，化工，石油，冶金，电力，轻工，电子，纺织，食品，交通运 输等行业得到广泛应用。 深度和 PLC 广度的应用已成为全国工业先进水平的重要标志之一。 PLC 是一种计算机技术与传统的继电器 接触器控制理念相结合的产物，1969 年美国数字设备公司（ DEC）研制出世界上第一台可编程逻辑控制器，把通用汽车公司（ GM），比生产线控制在创造一个新的时代可编程控制器。 现代 PLC 的发展有两个主要趋势：一是大型网络，高可靠性，良好的兼容性和通用性的发展。 二是发展的更微观容量，速度和更方便，功能更强大，价格更低等方面。 随着微电子技术，计算机技术，通信技术的飞速发展，数字化控制技术，可编 程控制器，型号，品种不同寻常的速度数目。 目前，许多产品的型号，规格无数的可编程控制器制造商。 美国，欧洲和日本都分为三大块，在中国市场，代表欧洲的西门子，日本三菱，欧姆龙，代表美国的是 AB 和 GE，各大企业都在中国推出了自己从微观到大系列产品，遗憾的是没有在国内 PLC 发展没有突破始终占据一个很小的市场份额。 定义及硬件结构 可编程控制器，简称 PLC（ Programmable logic Controller） ,是指以计算机技术为基础的新型工业控制装置。 是计算机技术的产物，与中继常规的控制技术，新 的控制器被顺序控制器的基础上发展和计算机控制器是微处理器核心的专用计算机的数字控制。 PLC 已成为现代工业控制（ PLC， CAD/ CAM， ROBOT）它的可靠性，逻辑功能，体积小的三大支柱，控制程序可以在线修改，与电信网络功能，方便电脑接口，能够模拟的控制，具有优异的性能和位置控制模块会告诉你算的 性能，榆林学院本科毕业设计（论文） 7 通过大量的中间继电器，时间继电器逐渐取代继电器等组成的传统的继电器计数 触点控制系统的机械，化工，石油，冶金，电力，轻工工业，电子，纺织，食品，交通运输等行业得到广泛应用。 深度和应用 PLC 的广度已经成为全国 工业先进水平的重要标志。 从结构上分， PLC 分为固定式和组合式（模块式）两种。 固定的 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作为一个整体。 模块化的 PLC，包括 CPU 模块， I / O 模块，内存，电源模块，背板或机架，这些模块可以按照一定的规则进行组合配置。 PLC 的硬件系统结构如图 31所示： 图 31 PLC的硬件系统结构图 的主要功能及特点 PLC 是一个非常广泛的应用，非常迅速的工业自动化设备的发展，工厂自动化（ FA）和计算机集成制造系统（ CIMS）中占有重要的地位。 PLC 系统主要有以下功能： (1)多样系统控制功能； (2)数据采集功能、存储系统功能和处理运行功能； (3)通信联接网络功能； (4)输入端口调理功能、输出端口调理功能； (5)人机界面交互功能； (6)编程和调试功能。 PLC 的重量，体积，功耗和硬件的价格已经降低，虽然软件的总价格的比例有所上升，但厂家以更低的价格相应地竞争。 另外，采用 PLC 还可以缩短设计，编程和生产周期，所以总价格进一步降低。 PLC 现场总线产品面临发展，创新将再次满足工业和民用控制的更高的要求。 基于 PLC与组态王的交通灯控制系统设计 8 PLC 是 面向技术人员的专用工业控制计算机，具有许多明显的特点。 抗干扰能力强，可靠性高 限制故障的发生是以失败快速检测故障点和故障局部的事件。 现代集成的PLC 与微电子元件的程度非常高，原来开关动作是由非接触式开关的半导体集成电路完成，可靠度是利用机械自锁继电器的所不能比拟的。 各 PC 厂商已在硬件和软件方面的采取各种措施，做到及时发现 PC 的错误信息，停止等待维修，还使 PC具有很强的抗干扰能力。 通用性强，控制程序可变 PLC 的各种硬件设备，以满足在控制系统的各种要求，因此，设计者没必要自己设计和制造的硬件设备。 PLC 的控制功能由存储在存储器中的程序来实现，如果需要改变控制功能，则仅需要修改方案，并且改动极少量的接线。 此外，也可以用同样的可编程控制器不同的控制对象，只是改变软件可以实现不同的控制要求。 因此， PLC 除了应用于单机控制，在工厂自动化中采用也很广泛。 功能强，适应面广 PLC 有逻辑运算，计数，顺序控制等功能，以及数字和模拟输入和输出，通信，交互性，自检，记录显示等功能。 可以控制生产机械、一条生产线，同时也控制生产过程。 编程简单，容易掌握 目前，大多数 PLC 仍采用继电控制形式的“梯形图编程方 式”。 继承传统的控制线的明确特点，也考虑到电气技术人员编程方法的水平和读图习惯，这将有助于接受和掌握。 PLC 编程梯形图程序的执行，首先把它翻译成汇编语言，然后执行。 用汇编语言编写，梯形图程序的相比，长并且被设计成直接写入程序的执行的执行时间，大部分的机械和电气控制设备的，不会受到影响，并完全控制的要求我满足。 减少了控制系统的设计及施工的工作量 当你这样做的大大降低控制面板的设计和布线的工作量，中间继电器，时间继电器安装，使用软件命令来替换柜等设备， PLC 等的大量继电器控制系统 ..另一方面， PLC 设计 调试程序，则可以模拟在实验室，另外，减少工作量现场调试环境。 此外，强大的监控功能和其他故障率低 PLC，模块化，并且由于作为建设变得非常容易维修。 体积小、重量轻、功耗低、维护方便 PLC是微电子技术在工业设备产品使用时，由于使用的半导体集成电路的 PLC。 因此，具有体积小，重量轻，功耗低。 由于较强的抗干扰能力， PLC，便于设备内部安装的，并且是实现机电一体化的理想控制设备。 榆林学院本科毕业设计（论文） 9 程序可以模拟在实验室调试，同时也减少了工作量，现场调试。 此外，由于低故障率和强大的 PLC 监控，模块化等，所以维修也很方便。 编程语言 顺序功能图 (SFC) SFC 位于的其他编程语言用来制备顺序控制程序的图形化编程语言顶部。 顺序功能图，提供了一种方式来组织图形编程，它可以嵌套在其他编程语言顺序功能图。 加强三大转型和顺序功能图的行动的一部分。 顺序功能图是用于表达的分合控制系统的功能，他可以很容易地控制的阶梯程序。 梯形图 (LD) PLC 阶梯是最常见的图形编程语言。 梯形 PLC 和继电器控制系统电路几乎是同样的，它是容易掌握的电源设计用于开关逻辑控制。 西门子 S7200 系列 PLC 有三种编程语言来表达同样的逻辑。 梯形图编 程语言是第一款采用 PLC 采用的编程语言，是最广泛使用的 PLC 编程语言。 LD 编程语言是基本的基础继电器控制系统原理图上发展而来的。 基于原则的想法 PLC 梯形图梯和继电器控制系统是一样的，但在使用符号表达方式、指令有不同差异。 功能块图 (FBD) 这是一个类似的数字逻辑门的编程语言，基本的数字电路，这是很容易掌握。 逻辑操作之间的关系，所述左输入变量的逻辑运算，右边是一个逻辑运算输出变量，输入和其他类似的门或门块的编程语言输出来表示一个小圆圈表示“无效”的操作，所述框是“电线”连接在一起，信号检测从左至右。 一些微 PLC 的使用功能性的框图语言，另外，国际上很少有技术人员使用功能块图语言。 指令表 (IL) 指令的可编程逻辑控制器是类似于由称为表程序指令程序构成的微型计算机汇编语言指令表达。 列表程序是更难以阅读，这是不好的逻辑来证明，这种设计语言在梯形常用。 如果您使用的是手持编程器应该转换成一个梯形指令表，在设计的程序存储器中，指令按序号顺序排列。 结构文本 (ST) 文本的结构为 IEC611313 标准创建的，是一个专门的高级编程语言。 与阶梯相比，能够实现数学运算，其编写的程序简洁和紧凑。 结构文本除了提供几种编程语言供设计人员选择外，也可以让程序员使用多种编程语言，在同一个程序，使程序员可以选择不同的语言来处理特殊的工作。 基于 PLC与组态王的交通灯控制系统设计 10 交通灯 控制分析 信号灯是受启动按钮和停止按钮的控制，当按下启动按钮时，受控制的信号灯开始工作，并循环工作，当按下停止按钮时，系统将维持在原有状态。 交通灯示意图如图 32 所示，在东西南北两个方向均安装信号灯，两个方向各 6 个灯，分为红、黄、绿三种颜色。 按下起动按钮后，南北向绿灯亮维持 12s，12s 后，南北绿灯亮 3s，之后南北黄灯亮 3s，期间，东西向红灯也亮，并维持 18s；18s 后，东西方向绿灯亮 12s，后绿灯闪烁 3s，然后东西方向黄灯亮 3s，期间，南北向红灯也亮 18s，并维持接下去周而复始，直到停止按钮被按下为止。 图 32交通灯示意图 分析系统及控制要求知需 2 个输入和 6 个输出，所以选 CPU224 即可满足（ CPU224 有 14 输入和 10 输出） . I/O 分配 I/O 接口分配 表 33 I/O接口分配 输入 输出 启动 (SB1) 东西红灯 HL1 (HL7) 停止 (SB2) 东西黄灯 HL2 (HL8) 东西绿灯 HL3 (HL9) 南北红灯。