毕业设计(论文)-基于PLC的十字路口交通灯控制系统设计论文

基于 PLC 的十字路口交通灯控制系统设计

以超小型 PLC 为例 新近出产的品种底部尺寸小于 100mm 重量小于 150g 功

耗仅数瓦。由于体积小很容易装入机械内部 是实现机电一体化的理想控制设备。

5 安装简便 调试方便 维护工作量小 系统设计周期短 PLC 用存储逻辑代替接线

逻辑 大大减少了控制设备外部的接线 使控制系统设计及建

造的周期大为缩短 同时维护也变得容易起来。更重要的是使同一设备经过改变程序改变生产过程成为可能。这很适合多品种、小批量的生产场合。 1.2.2

PLC 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以下几个

方面

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

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基于 PLC 的十字路口交通灯控制系统设计

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。

1.2.3

1

PLC 的分类

按 plc 的结构形式分类 整体式 模块式。

2 按 plc 的 I/O 点数分类

小型 256 点以下 中型 256 点以上 2048 点以下 大型 2048 点以上。

3 按 plc 功能分类 抵挡型 中挡型 高档型。

1.2.4 PLC 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相似。 PLC 按其结构形式可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。模块式 PLC 包括 CPU 模块、I/O 模块、内存、电源模块、底板或机架 这些模块可以按照一

定规则组合配置。

PLC 的基本结构框图如图 1-1 所示。

输 入 接 中央处理单元 板 CPU 接 口 部 口 部 件

件 输 出

图

基本结构框

1-1 PLC

1.2.5

PLC 的工作原理

1 输入采样阶段 在此阶段 顺序读入所有输入缎子通断状态 并将读入的信息存入内存 接着进入程序执行阶段 在程序执行时 即使输入信号发生变化 内存中输入信息

也不变化 只有在下一个扫描周期的输入采样阶段才能读入信息。 2

程序执行阶段 plc 对用户程序扫描。

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