基于PLC控制的交通信号灯控制系统设计毕业论文

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1、基于PLC控制的交通信号灯控制系统设计-22-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……………………………………

2、……………………………………11八、十字路口交通灯设计……………………………………………………………………13九、小结………………………………………………………………………………………19十、参考文献…………………………………………………………………………………19摘要-22-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

3、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

4、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-22-主要还是国外的品牌的产品。二、PLC的基本结构PLC主要由CPU

5、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

6、方便，一般用来给小型PLC编程，或者用于现场的调试和维护。-22-二、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已经广泛地应用于所有的工业部门，随着PLC性能价格比的不断提高，过去许多使用专用计算机控制设备的场合也可以使用PLC。PLC的应用领域不断的扩大，主要有以下几个方面：（1）、开关量的逻辑控制，这是PLC的最基本和最广泛的应用（2）、运

7、动控制（3）、闭环过程控制（4）、数据处理（5）、通信联网并不是所用的PLC都具有上述全部功能，有些小型PLC只具有上述部分的功能，但是价格较低。四、PLC的工作原理PLC是从继电器控制系统发展而来的，它的梯形图程序与继电器系-22-统电路相似，梯形图中的某些编程组件也沿用了继电器这一名称。在介绍PLC的工作原理之前，首先简单介绍继电器（物理继电器）的结构和工作原理。1、继电器与逻辑运算（1）继电器继电器是一种用弱电信号控制输出信号的电磁开关，是继电器控制系统中的最基本的组件。其主要由电磁线圈，铁芯，触点和复位弹簧组成。其触点有常开和常闭两种，如下图所示。继电器在

8、控制系统中