【毕业设计论文】基于plc的交通灯控制系统设计与实现

【毕业设计论文】基于plc的交通灯控制系统设计与实现内容摘要：

联网的功能，它使PLC与PLC 之间、PLC与上位计算机以及其他智能设备之间能够交换信息，形成一个统一的整体，实现分散集中控制。 现在几乎所有的PLC新产品都有通信联网功能，它和计算机一样具有RS232接口，通过双绞线、同轴电缆或光缆，可以在几公里甚至几十公里的范围内交换信息。 当然，PLC之间的通讯网络是各厂家专用的，PLC与计算机之间的通讯，一些生产厂家采用工业标准总线，并向标准通讯协议靠拢，这将使不同机型的PLC之间、PLC与计算机之间可以方便地进行通讯与联网。 外部设备外部设备是PLC系统不可分割的一部分，它有四大类 （1） 编程设备：有简易编程器和智能图形编程器，用于编程、对系统作一些设定、监控PLC及PLC所控制的系统的工作状况。 编程器是PLC开发应用、监测运行、检查维护不可缺少的器件，但它不直接参与现场控制运行。 （2）监控设备：有数据监视器和图形监视器。 直接监视数据或通过画面监视数据。 （3）存储设备：有存储卡、存储磁带、软磁盘或只读存储器，用于永久性地存储用户数据，使用户程序不丢失，如EPROM、EEPROM写入器等。 （4）入输出设备：用于接收信号或输出信号，一般有条码读人器，输入模拟量的电位器，打印机等。 了解了PLC的基本结构，我们在购买程控器时就有了一个基本配置的概念，做到既经济又合理，尽可能发挥PLC所提供的最佳。 PLC工作原理循环扫描的特点输入映像寄存器的内容是由设备驱动的，在程序执行过程中的一个周期内输入映像寄存器的值保持不变，CPU采用集中输入的控制思想，只能使用输入映像寄存器的值来控制程序的执行。 扫描周期周而复始地进行，读输入、输出和用户程序是否执行是可控的。 对同一个输出单元的多次使用、修改次序会造成不同的执行结果。 各个电路和不同扫描阶段会造成输入和输出延迟，这是PLC的主要缺点。 在读输入阶段，CPU对各个输入端子进行扫描，通过输入电路将各输入点的状态锁入映象寄存器中。 紧接着转入用户程序执行阶段，CPU按照先左后右、先上后下的顺序对每条指令进行扫描，根据输入映象寄存器和输出映象寄存器的状态执行用户程序，同时将执行结果写入输出映象寄存器。 PLC中的存储器PLC中的存储器按用途分为系统程序存储器、用户程序存储器以及工作数据存储器。 用户程序存储器用来存储根据控制要求而编制的用户应用程序。 用来存储工作数据的区域称为工作数据区。 系统程序存储器中存放的是厂家根据其选用的PLC的指令的系统编写的系统程序，它决定了PLC的功能，用户不能更改其内容。 PLC的编程语言PLC是通过程序对系统进行控制的，作为一种专用计算机，为了适应其应用领域，一定有其专用的语言。 PLC的编程语言有多种，如梯形图、语句表、功能块图、指令表、机构文本。 梯形图编程语言是一种图形语言，具有继电器控制电路形象、直观的优点；语句表编程语言类似计算机的汇编语言，用助记符来表示各种指令的功能，是PLC用户程序的基础元素。 顺序功能表，这是一种位于其他编程语言之上俄图形语言，用来编制顺序控制程序。 程序功能图提供了一种组织程序的图形方法，在顺序功能图中可以用别的语言嵌套编程。 梯形图，是用的最多的plc图形编程语言。 梯形图与继电器控制系统的电路图很相似，具有直观易懂的优点，很容易被工厂熟悉继电器控制的电气人员掌握，它特别适用于开关量逻辑控制。 梯形图程序让PLC仿真来自电源的电流通过一系列的输入逻辑条件，根据结果决定逻辑输出的允许条件。 梯形图按逻辑关系分为“梯级”或网络。 ，可完成与继电器控制的电动机直接起、停（起、保、停）继电器控制电路图相同的功能。 PLC 控制的梯形图程序功能块图这是一种类似与数学逻辑门的编程语言，有数字电路基础的人很容易掌握。 该编程语言类似与门、或门的方框类表示逻辑运算关系，方框的左框的左侧为逻辑运算的输入变量，右侧为输出变量，输入、输出端的小圆圆表示“非”运算,方框被“导线”连接在一起，信号自左向右流动。 指令表，是一种与微机的汇编语言中的指令相似的助记符表达式，由指令组成的程序叫做指令表程序或语句表程序。 语句表比较适合熟悉PLC和逻辑程序设计的经验丰富的程序员，语句表可以实现某些不能用梯形图或功能实现的功能。 机构文本，结构文本是为IEC11313标准创建的一种专用的高级编程语言。 与梯形图相比，它能实现复杂的数学运算，编写的程序非常简单和紧凑。 PLC的分类及性能指标按I/O点数容量分类小型机（I/O点数小于256点）典型的小型机有SIEMENS公司的S7200系列。 中型机（I/O点数在256—1024之间）典型的中型机有SIEMENS公司的S7300系列、OMRON公司的C200H系列。 大型机（I/O点数在1024点以上）典型的大型PLC有SIEMENS公司的S7400、OMRON公司的CVM1和CS1系列。 根据PLC结构形式的不同，PLC主要可分为整体式和模块式两类：整体式结构微型和小型PLC一般为整体式结构。 如西门子的S7200。 模块式结构目前大、中型PLC都采用这种方式。 如西门子的S7300和S7400系列。 PLC的性能指标I/O点数I/O点数，即PLC面板上的I/O端子的个数。 I/O点数越多，外部可以连接的I/O器件就越多，控制规模就越大。 它是衡量PLC性能的重要指标之一。 存储容量这里专指用户存储器的存储容量，它决定了用户所编程序的长短。 大、中、小型PLC的存储容量变化范围一般为2KB～2MB。 扫描速度扫描速度是指PLC执行程序的快慢，是一个重要的性能指标，体现了计算机控制取代继电器控制的稳合程度。 可编程控制器采用循环扫描的工作方式。 指令系统它是衡量PLC能力强弱的标志，决定了PLC的处理能力、控制能力的强弱。 限定了计算机发挥运算功能、完成复杂控制的能力。 通信功能通信有PLC之间的通信和PLC与计算机或其它设备之间的通信。 主要涉及通信模块、通信接口、通信协议、通信指令等。 扩展能力扩展能力包括I/O点数的扩展和PLC功能的扩展两方面的内容。 特殊功能单元特殊功能单元种类多，也可以说PLC的功能多。 典型的特殊功能单元有模拟量、模糊控制连网等功能。 PLC的特点PLC是面向用户转为在工业环境下应用而设计的专用的计算。 他具有以下几个显著特点。 ，抗干扰能力。