PLC控制交通灯程序的研究与方案设计书 .docx

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1、精品名师归纳总结封面可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结作者： PanHongliang仅供个人学习t可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结目 录1 摘要 1第 1 章绪论 21.1 引言 2课题争论背景 21.2 现在城市路口交通灯掌握技术现状31.3 本课题主要争论内容 31.4 可编程掌握器的进展 41.5 主要用途 61.6 可编程掌握器的组成 6 1.7PLC 的工作原理 7第 2 章交通灯掌握电路的设计 112.1 PLC 正常时序 112.2 I/O 的址安排和硬件插图112.3 主程序流程图 122.4 正常时序情形 122.5 车流滞留情形红绿灯时间长度

2、掌握13【参考文献】 14可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结1 摘 要【可编程序掌握器在工业自动化中的位置极为重要，广泛的应用于各个行业。随着科技的进展，可编程掌握器的功能日益完善，加上小型化、价格低、牢靠性高，在现代工业中的应用更加突出。城市交通灯掌握采纳的可编程制器具有牢靠性高、保护便利，用法简洁、通用性强等特点，本文用三菱FX2N 的可编程掌握器掌握十字路口信号灯来说明可编程掌握器硬件、软件的设计。解决好大路交通灯掌握问题将是保证交通有序、安全、快捷运行的重要环节。但现在有的交通信号灯掌握系统都是单一的固定时序掌握，不能够依据实际交通状况进行调剂掌握。三菱系列的可编程序掌握

3、器和传感技术来实现对交通灯的智能信号掌握。可用如下方案来掌握交通路况:制作传感器探测车辆数量来掌握交通灯的时长。详细如下: 在入路口的各个方向邻近的的下按要求埋设感应线圈，当汽车经过时就会产生涡流损耗，环状绝缘电线的电感开头削减，即可检测出汽车的通过，并将这一信号转换为标准脉冲信号作为可编程掌握器的掌握输入，并用PLC 计数，按肯定掌握规律自动调剂红绿灯的时长。】【 关 键词 】 ： PLC （ 可 编 程 序控 制 器） 三菱 FX2N传感 器探 测交 通灯 。可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结1.1 引言第 1 章 绪论可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结十字路口

4、的红绿灯指挥着行人和车辆的安全运行,实现红绿灯的自动指挥能使交通治理工作得到改善 ,也是城市交通治理工作自动化的重要标志之一。可编程序掌握器 PLC 是一种新型的通用的自动掌握装置,它将传统的继电器掌握技术、运算机技术和通讯技术融为一体,是专能加强、编程简洁、使用便利以及体 积小、重量轻、功耗低等一系列优点。因此,本文介绍了三菱公司的PLC 产品来实现交通灯的自动掌握。课题争论背景可变成序掌握器（ PLC）是以运算机技术为核心的通用自动掌握装置，在日常生活中得到了广泛的应用。PLC 是一种数字式运算操作的电子系统，专为工业环境下应用而设计。它采纳可编程序的储备器，用来在其内部存贮执行规律运算、

5、次序掌握、定时、计数和算术等操作指令，并通过数字式、模拟式的输入输出，掌握各种类型的机械或生产过程。PLC 具有牢靠性高，抗干扰才能强等优点，PLC 的平均无故障运行时间（又称平均故障间隔时间 MTBF ）已经高达几十万小时。其次， PLC 具有通用性强，使用便利的特点。由于 PLC 产品的系列化和模块化， PLC 配备有品种齐全的各种硬件装置供用户选用，可以组成能满意各种掌握要求的掌握系统，用户不必自己再设计和制作硬件装置。用户在硬件方面的设计工作只是确定 PLC的硬件配置和 I/O 的外部接线。一个掌握对象的硬件配置确定以后，可以通过修改用户程序，便利快速的适应工艺条件的变化。PLC 仍具

6、有功能强，适应面广的特点，现代 PLC 不仅具有规律运算、计时、计数、顺控等功能，数值运算和数据处理等功能。因此，它既可对开关量进行掌握，也可以对模拟量进行掌握，既可掌握一台生产机械、一条生产线， 也可掌握一个生产过程。 PLC 仍具有通信联网的功能，可与上位运算机构成分布式掌握系统。用户只需依据掌握的规模和要求，适当挑选PLC 的型号和硬件配置，就可以组成所需的掌握系统。随着交通的不断进展和汽车化进程的加快，交通拥挤加剧，交通事故频发，交通环境恶化，已经成为引人注目的城市问题之一。交通问题不仅的进展中国家，就在发达国家也是一个令人困扰的严峻问题。众所周知，缓解交通拥挤的最直接和最有效方法是提

7、高路网的通信才能。但无论哪个国家的大城市， 不行能无限制的修建道路，不论是资金因素仍是土的因素，都限制了道路的无节制增长。因此，不行能通过无限制的修建道路难满意日益增长的交通需求。与此同时，通过限制车辆增加削减交通需求也因受到客观因素的制约而无法取得中意的结果。事实上，由于交通系统是一个相当复杂的大系统，无论单独从车辆方面考虑仍是从道路方面考虑，都很难从根本上解决问题。早在 19 世纪，人们就开头争论交通信号，用信号指挥车通行，掌握车辆进出交叉口的次序。据文献记述，早在1868 年，英国伦敦的威斯特明斯特Westminster街就安装了红、绿色两色的交通信号灯。到1917 年，美国的盐湖城开头

8、使用由人工掌握的红、黄、绿3 色的信号灯。 1925 年，这种由人工掌握可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结的 3 色信号灯也首次显现在英国伦敦的皮克的时路口。次年，英国人研制出了自己的自动掌握信号机。道路通交通系统是一个的区、一个城市的主要组成部份，这个系统的运行状况如何，直接反映了一个的区、一个城市的现代化治理水平。在这一系统 中，道路不仅仅是易变化的部分，而其它组成部分就存在着较大的可变性和随机性。只有对这一系统的组成及其运行机理进行科学客观的分析争论，对能制定出科学有效的治理和掌握计策，从而保证系统的有效运行。1.2 现在城市路口交通灯掌握技术现状随着城市机动车量的不断增加

9、，很多大城市显现了交通超负荷运行的情 况，因此，自 80 岁月后期，这些城市纷纷修建城市高速道路，在高速道路建设完成的初期，它们也曾有效的改善了交通状况。然而，随着交通量的快速增长 和缺乏对高澎路的系统争论和掌握，高速道路没有充分发挥出预期的作用。而 城市高速道路在构造上的特点，也打算了城市高速道路的交通状况必定受高速 道路与一般道路藕合处交通状况的制约。所以，如何采纳合适的掌握方法，最 大限度利用好耗费巨资修建的城市高速道路，缓解主干道车流量繁忙的交通拥 堵状况，越来越成为交通运输治理和城市规划部门待解决的主要问题。1.3 本课题主要争论内容依据城市交通掌握的需要，本文争论了用PLC 实现正

10、常时序、急车强通2 种掌握方式，通过传感器与PLC 完成对交通反常状况（滞留或堵车）的判别及处理。正常时序掌握对路面进行掌握 .南北方向红灯时 ,东西方向绿灯 .绿灯闪 3 秒紧接着黄灯闪 2 秒,变红灯 .南北方向红灯直接变绿灯 .东西方向红灯时同理 .急车强通时 ,发送信号给交通灯让其对来急车方向的交通灯进行绿灯畅通. 急车强通信号受急车强通开关掌握。无急车时，信号灯接正常时序掌握。有急车来时，一律强制让急车方向的绿灯亮，使急车放行，直至急车通过为止。交通滞留的反常情形，在路口与路尾设置两个传感器进行检测车流量.交通路段车流量繁忙时，传感器起到勘测车流量的存在与通过的作用。当一方车流量过大

11、的时候 ,PLC 要对掌握这一路段的信号灯进行调控 ,让滞留或堵车的一方绿灯时间加长 ,直到交通畅通为止这种工作的好处是防止了交通堵塞造成的不必要的麻烦与事故 ,就、掌握进行很便利 ,很便利。PLC 的种类很多，其实现的功能、内存容量、掌握规模、外型等方面均存在较大的差异。因此， PLC 的分类没有一个严格的统一标准，而是依据结构形式、掌握规模、实现的功能进行大致的分类。（1） 按结构形式分类PLC 依据硬件的结构形式可以分为整体式和组合式。整体式PLC 外观上是一个长方形箱体，又称为箱式PLC。组合式 PLC 在硬件构成上具有肯定的敏捷性，其规模可以像拼积木一样的进行组合，构成具有不同掌握规

12、模和功能的 PLC，因此这种 PLC又称为积木式 PLC。整体式 PLC：整体式 PLC的 CPU、储备器、输入输出安装在同一机体内，这种结构的特点是：结构简洁，体积小，价格低。输入输出路数固定，实现的功 能和掌握规模固定，敏捷性较低。组合式 PLC：组合式 PLC 为总线结构。其总线做成总线板，上面有如干个可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结总线槽，每个总线槽可安装一个PLC 模块，不同的模块实现不同的功能。PLC的 CPU、储备器和电源等做成一个模块，该模块在总线版上的安装位置一般来说是固定的，而且该模块也是构成组合式PLC 所必需的。其他的模块依据PLC的掌握规模、实现的功能

13、选取，安装在总线版的其他任一总线槽上。组合式PLC 安装完成后，需进行登记，使 PLC 对安装在个总线上的模块进行确认。组合式 PLC的总线板又称为基版。组合式 PLC的特点是系统构成敏捷性高，可构成具有不同掌握规模和功能的 PLC。价格较高。（2） 按掌握规模分类输入输出的总线数，又称 I/O点数，是表征 PLC掌握规模的重要参数。因此，按掌握规模对 PLC分类时，可依据 I/O 点数的不同大致分为小型、中型和大型 PLC。小型 PLC：I/O 点数较少，在 256 点以下的 PLC。中型 PLC：I/O 点数较多，在 256 点以上、 2048 以下的 PLC。大型 PLC：I/O 点数较

14、多，在 2048 点以下的 PLC。（3） 按实现的功能分类依据 PLC所能实现的功能的不同，可以把PLC大致的分为低档、中档、和高档机三类。低档机：具有规律运算、计时、计数、移位自诊断监控等功能，仍具有一定的算术、数据传送和比较、通讯、远程和模拟量处理功能。中档机：除具有低档机的功能外，仍具有较强的算术运算、数据传送和比较、数据转换、远程、通讯、子程序、中断处理和回路掌握功能。高档机：除具有中档机的功能外，仍具有带符号数的算术运算、矩阵运算。函数、表格、 CRT显示、打印机打印等功能。一般的，低档机多为小型PLC，采纳整体式机构。中档机可为大、中、小型 PLC，其中小型 PLC 多采纳整体式

15、结构，中型和大型PLC 多采纳组合式结构。高档机多为大型PLC，采纳组合式结构。目前，在国内工业掌握中应用最 广泛的是中、低档机。1.4 可编程掌握器的进展20 世纪 80 岁月至 90 岁月中期是 PLC 进展最快的时期。 PLC 进展至今，已有 30 多年的历史。相伴着半导体技术、运算机技术、通讯技术的进展，工业掌握领域已有了翻天覆的的变化， PLC 亦再不断进展变化中， PLC 正朝着新的技术进展。近年来随着科技的飞速进展， PLC 的应用正在不断的走向深化，同时带动 传统掌握检测日新月益更新。在实时检测和自动掌握的PLC 应用系统中， PLC 往往是作为一个核心部件来使用，仅PLC 方

16、面学问是不够的，仍应依据详细硬件结构，以及针对详细应用对象特点的软件结合，加以完善。交通信号灯的显现，使交通得以有效管制，对于疏导交通流量、提高道路通行才能，削减交通事故有明显成效。随着中国加入WTO，我们不但要在经济、文化、科技等各方面与国际接轨，在交通掌握方面也应与国际接轨。PLC 在世界各的得到了广泛应用，同时， PLC 的功能也不断完善。随着运算机技术、信号处理技术、掌握技术网络技术的不断进展和用户需求的不断提高， PLC 在开关量处理的基础上增加了模拟量处理和运动掌握等功能。今日的PLC 不再局限于规律掌握，在运动掌握、过程掌握等领域也发挥着特别重要的可编辑资料 - - - 欢迎下载

17、精品名师归纳总结作用。作为离散控的制的首选产品， PLC 在二十世纪八十岁月至九十岁月得到了快速 进展，世界范畴内的 PLC 年增长率保持为 20% 30%。随着工厂自动化程度的不断提高和 PLC 市场容量基数的不断扩大，近年来PLC 在工业发达国家的增长速度放缓。但是，在中国等进展中国家PLC 的增长特别快速。综合相关资料， 2004 年全球 PLC 的销售收入为 100 亿美元左右，在自动化领域占据着特别重要的位置。PLC 是由摸仿原继电器掌握原理进展起来的，二十世纪七十岁月的PLC 只有开关量规律掌握，第一应用的是汽车制造行业。它以储备执行规律运算、次序控制、定时、计数和运算等操作的指令

18、。并通过数字输入和输出操作，来掌握各 类机械或生产过程。用户编制的掌握程序表达了生产过程的工艺要求，并事先 存入 PLC 的用户程序储备器中。运行时按储备程序的内容逐条执行，以完成工艺流程要求的操作。 PLC 的 CPU 内有指示程序步储备的址的程序计数器，在程序运行过程中，每执行一步该计数器自动加1，程序从起始步（步序号为零）起依次执行到最终步（通常为END 指令），然后再返回起始步循环运算。PLC 每完成一次循环操作所需的时间称为一个扫描周期。不同型号的PLC，循环扫描周期在 1 微秒到几十微秒之间。 PLC 用梯形图编程，在解算规律方面，表现出快速的优点，在微秒量级，解算1K 规律程序不

19、到1 毫秒。它把全部的输入都当成开关量来处理， 16 位（也有 32 位的）为一个模拟量。大型PLC 使用另外一个 CPU 来完成模 拟量的运 算。 把计 算结 果送 给 PLC 的 掌握 器。相同 I/O 点数的系统，用 PLC 比用 DCS，其成本要低一些（大约能省40%左右）。 PLC 没有专用操作站，它用的软件和硬件都是通用的，所以保护成本比DCS 要低很多。一个 PLC 的掌握器，可以接收几千个I/O 点（最多可达 8000 多个 I/O）。假如被控对象主要是设备连锁、回路很少，采纳PLC 较为合适。PLC 由于采纳通用监控软件，在设计企业的治理信息系统方面，要简洁一些。近 10 年

20、来，随着 PLC 价格的不断降低和用户需求的不断扩大，越来越多的中小设备开头采纳 PLC 进行掌握， PLC 在我国的应用增长特别快速。随着中国经济的高速进展和基础自动化水平的不断提高，今后一段时期内PLC 在我国仍将保持高速增长势头。通用 PLC 应用于专用设备时可以认为它就是一个嵌入式掌握器，但PLC 相对一般嵌入式掌握器而方具有更高的牢靠性和更好的稳固性。实际工作中遇到的一些用户原先采纳嵌入式掌握器，现在正逐步用通用PLC 或定制 PLC 取代嵌入式掌握器1. 向高性能、高速度、大容量进展大型 PLC 大多采纳 CPU 结构，不断向高性能、高速度、大容量进展。 ANA 系列 PLC 使用

21、了世界上第一个在一块芯片上实现 PLC 全部功能的 32 位微处理器、即次序掌握芯片，其扫描时间为每条基本指令 0.15us。2. 增强小型 PLC 的功能小型 PLC 一般指 I/O 点数小于 256 的 PLC，大多数采纳整体结构，小型PLC 价格廉价，性价比不断提高，很使用单机自动化，或组成分布式系统。近年来，PLC 厂商不断推出功能更强的小型PLC，更新换代的周期越来越短。除了开关 量规律掌握功能以外，现代小型PLC 仍具有中断功能、脉冲捕捉功能、内置的实时钟、用 EEPROM 代替 RAM 和锂电池，使 PLC 成为完成完全免保护的设备，将过去很多需要特别功能模块完成的功能软件化，如

22、用PID 指令实现 PID可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结掌握，用定位掌握实现位置掌握。各PLC 厂家近年来推出一些价格廉价的专用人机接口装置，用来监视PLC 的内部变量和修改参数。与西门子S7-200 配套的 TD200 文本显器可显示两行中文，每行10 或 20 个字符，可用 S7-200编程软件设置 TD200 的显示内容。 3. 不断提高编程软件的功能（ 1）编程软件日益普及（2） ）编程软件功能不断完善（3） ）编程语言的标准化（4） ） 编程软件配备仿真功能，如西门子S7-200 与 STEP7 编程软件配套使用的 S7-PLCSIM 仿真软件。（5） ） 通讯功能

23、的增强和标准化（6） ） PLC 的软件化与 PC1.5 主要用途PLC 编程一般采纳易于懂得和把握的梯形图语言及面对工业掌握的简洁指令编制程序，特别形象直观，在明白了PLC 简洁工作原理和它的编程技术后，就可以结合实际需要进行应用设计，进而将PLC 用语实际掌握系统中，此外，PLC仍具有使用和编程便利，抗干扰才能强，运行稳固牢靠，在实际运用中设施施工周期短等特点，是一种用于工业自动化掌握的抱负工具。PLC 产生后，受到工业界的普遍欢迎，并得到快速进展，目前，它的应用几乎掩盖了全部工业企业，而且随着PLC 技术的推广和应用， PLC 将向着标准化，小型化，模块化及低成本，高功能的方向进展。3-

24、2PLC 与一般的运算机的结构相像，由中心处理单元（CPU），储备器（ MEMERY ），输入 /输出（ INPUT/OUTPUT ）接口，电源部件外部设备接口等，但由于 PLC 专为工业环境下设计的，为了便于接线，扩充功能，操作及保护，它的结构与组成又与一般的运算机系统有所区分。1.6 可编程掌握器的组成如下列图， PLC 与通用运算机没有什么区分，只是一台增强了 I/O 功能的可与掌握对象便利连接的运算机。其完成掌握的实质是按肯定算法进行 IO 变换，并将这个变换物理实现，应用于工业现场 。1. 输入寄存器输入寄存器可按位进行寻址，每一位对应一个开关量，其值反映了开关量的状态，其值的转变由

25、输入开关量驱动，并保持一个扫描周期。CPU 可以读其值，但不行以写或进行修改。图 2-1.PLC 的组成2. 输出寄存器输出寄存器的每一位都说明白 PLC 在下一个时间段的输出值 ,而程序循环执行开头时的输出寄存器的值,说明的是上一时间段的真实输出值。在程序执行过 程中,CPU 可以读其值 ,并作为条件参与掌握 ,仍可以修改其值 ,而中间的变换仅仅影响寄存器的值。只有程序执行到一个循环的尾部时的值才影响下一时间段的输出，即只有最终的修改才对输出接点的真实值产生影响。3. 储备器可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结储备器分为系统储备器和用户储备器。系统储备器储备的是系统程序，它 是由

26、厂家开发固化好了的，用户不能更换，PLC 要在系统程序的治理下运行。用户储备器中存放的是用户程序和运行所需要的资源，I/O 寄存器的值作为条件打算着储备器中的程序如何被执行，从而完成复杂的掌握功能。4. CPU 单元CPU 单元掌握着 IO 寄存器的读、写时序，以及对储备器单元中程序的说明执行工作，是 PLC 的大脑。5. 其它接口单元其它接口单元用于供应PLC 与其它设备和模块进行连接通信的物理条件。1.7 PLC 的工作原理CPU 连续执行用户程序、任务的循环序列称为扫描。如下图所示，CPU 的扫描周期包括读输入、执行程序、处理通信恳求、执行CPU 自诊断测试及写输出等内容。PLC 可被看

27、成是在系统软件支持下的一种扫描设备。它始终周而复始的循环扫描并执行由系统软件规定好的任务。用户程序只是扫描周期的一个组成部 分，用户程序不运行时， PLC 也在扫描，只不过在一个周期中去除了用户程序和读输入、写输出这几部分内容。典型的PLC 在一个周期中可完成以下 5 个扫描过程。1. 自诊断测试扫描过程。为保证设备的牢靠性，准时反应所显现的故障，PLC 都具有自监视功能。自监视功能主要由时间监视器完成。WDT 是一个硬件定时器，每一个扫描周期开头前都被复位。WDT 的定时可由用户修改，一般在100 200ms之间。其它的执行结果错误可由程序设计者通过标志位进行处理。2. 与网络进行通信的扫描

28、过程。一般小型系统没有这一扫描过程，配有网络的 PLC 系统才有通信扫描过程，这一过程用于PLC 之间及 PLC 与上位运算机或终端设备之间的通信。3. 用户程序扫描过程。机器处于正常运行状态下，每一扫描周期内部包换扫描过程。该过程在机器运行中是可控的，即用户可以通过软件进行设定。用户程序的长短，会影响过程所用的时间 .4. 读输入与写输出扫描过程。机器在正常运行状态下，每一时间。个扫描周期内都包含这个扫描过程。该过程在机器运行中是否被执行是可控的。CPU 在处理用户程序时，使用的输入值不是直接从输入点读取的运算的结果也不直接送到实际输出点，而是在内存中设置了两个映像寄存器：一个为输入映像寄存

29、 器，另一个为输出映像寄存器。用户程序中所用的输入值是输入映像寄存器的值，运算结果也放在输出映像寄存器中。在输入扫描过程中，CPU 把实际输入点的状态锁入到输入映像寄存器。在输出过程中，CPU 把输出映像寄存器的值锁定到实际输出点。为了现场调试便利，PLC 具有 I/O 掌握功能，用户可以通过编程器封锁或开放 IO。封锁 IO 就是关闭 I O 扫描过程。下图描述了信号从输入端子到输出端子的传递过程。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输入映像寄存器中。紧接着转入用户程序执行阶段，CPU 依据先左后右、先上后下的次序对每条指令进行扫描，依据输入映像寄

30、存器和输出映像寄存器的状态执行用户程序，同时将执行结果写入输出映像寄存器中。在程序执行期间，即使输入端子状态发生变化，输入状态寄存器的内容也不会转变可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结输入端子状态变化只能在下一个工作周期的输入阶段才被集中读入。在写输出阶段，将输出映像寄存器的状态集中锁定到输出锁存器，再经输出电路传递到输出端子。由上述分析得出循环扫描有如下特点：一 扫描过程周而复始的进行，读输入、写输出和用户程序是否执行是可控的。二 输入映像寄存器的内容是设备驱动的，在程序执行过程中的一个工作周期内输入映像寄存器的值保持不变，CPU 采纳集中输入的掌握思想，只能使用输入映像积存的值

31、来掌握程序的执行。三 程序执行完后的输出映像寄存器的值打算了下一个扫描周期的输出值，而在程序执行阶段，输出映像寄存器的值即可以作为掌握程序执行的条 件，同时又可以被程序修改用于储备中间结果或下一个扫描周期的输出结果。此时的修改不会影响输出锁存器的现在输出值，这是与输入映像寄存器完全不同的。四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。由于输出映像寄存器的值可以作为程序执行的条件，所以程序的下一个扫描周期的集中输出结果是与编程次序有关的，即最终一次的修改打算了下一个周期的输出值，这是编程人员要留意的问题。各个电路和不同的扫描阶段会造成输入和输出的推迟，这是PLC 的主要缺点。各 P

32、LC 厂家为了缩小推迟实行了很多措施，编程人员应对所使用型号的PLC 的推迟时间的长短很清晰，它是进行PLC 选型时的重要指标。PLC 一般采纳循环扫描方式工作，在 PLC 加电后，先进行初始化处理、开头运行之后，串行的执行器储备器中的程序。 PLC 的内部工作过程用图表示为如本章末之图：用 PLC 设计一个掌握系统时，必需知道有一个输入信号后 PLC 要经过多长时间才能有一个对应的输出信号，这样才能精确的解决系统各个不见之间协作问题。从 PLC 受到一个输入信号到 PLC 向输出端输出一个掌握信号所需的 PLC I/O 响应时间，一般在设计系统时都要对此进行肯定的考虑。次序掌握是 PLC 最

33、基本、应用最广泛的领域。由于它具有编程设计敏捷、速度快、牢靠性高、成本低、便于保护等优点，所以在实现单机掌握、多机群掌握、生产流程掌握中可以完全取代传统的继电器接触器掌握系统。如：有色冶金行业的冶炼厂和选矿厂的物料输送及配料、井下采矿皮带输送系统、选矿厂球磨机及各润滑站系统、冶炼厂余热锅炉振打系统、电收尘输灰系统、冶炼厂转炉本体联锁和加料系统等，其它行业如汽车生产线、印刷机械、加工机床 、 包 装 机 以 及 日 常 生 活 的 电 梯 控 制 等 。用于次序掌握的 PLC 编程语言既不同于高级语言，也不同于汇编语言，它是面对现场、面对问题、面对用户的简洁直观的程序掌握语言。它可分为规律型和动

34、作型两大类。前者可由传统的继电器电路变换而来，如梯形图。后者由机械设备动作变换而来，如流程图。梯型图同继电器电路相像，易于把握，便于修理。在次序掌握中应用的较为广泛。即使不经过特别的培训，一般工程技术人员也能很快把握。对于过程掌握的模拟量均采纳硬件电路构成的PID 模拟调剂器来实现开、闭环掌握。而现在完全可以采纳PLC 掌握系统，选用模拟量掌握模块，其功能由软件完成，系统的精度由位数打算，不受元件影响，因而牢靠性更高，简洁实现复杂的掌握和先进的掌握方法，可以同时掌握多个掌握回路可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结和多个掌握参数。例如生产过程中的温度、流量、压力、速度等。功能说明：（

35、1） 规律掌握功能规律掌握功能实际上就是位处理功能，是PLC 的最基本功能之一。 PLC 设置有“与”（ AND ）、“或”（ OR）、“非”（ NOT ）等规律指令，依据外部现场（开关、按钮或其它传感器）的状态，依据指定的规律进行运算处理后，将结果输出到现场的被控对象（电磁阀、电机等）。因此，PLC 可代替继电器进行开关掌握，完成接点的串联、并联、串并联、并串联等各种连接。另外，在 PLC 中一个规律位的状态可以无限次的使用，规律关系的修改和变更也特别方便。（2） 定时掌握功能定时掌握功能是 PLC 的最基本功能之一。 PLC 中有很多可供用户使用的定时器，其功能类似于继电器线路中的时间继电

36、器。定时器的设定值（定时时间） 可以在编程时设定，也可以在运行过程中依据需要进行修改，使用便利敏捷。 程序执行时， PLC 将依据用户用定时器指令指定的定时器对某个操作进行限时或延时掌握，以满意生产工艺的要求。（3） ） 计数掌握功能计数掌握功能是PLC 的基本功能之一。 PLC 为用户供应了很多计数器， 计数器记到某一个数时，产生一个状态信号，利用该状态信号实现对某个操作的计数掌握。计数器的设定值可以在编程时设定，也可以在运行过程中进行修 改。程序执行时， PLC 将依据用户用计数器指令指定的计数器对某个掌握信号的状态转变次数进行计数，以完成对某个计数过程的计数掌握。（4） ）步进掌握功能P

37、LC 为用户供应了如干个移位寄存器，可以实现由时间、计数或其他指定规律信号为转步条件的步进掌握。即在一道工序完成以后，在转步条件掌握下，自 动进行下一道工序。有些 PLC 仍特的设置了用于步进掌握的步进指令和鼓形掌握器操作指令，编程和使用都极为便利。（5） ）数据处理功能PLC 大部分都具有数据处理功能，可以实现算术运算、数据比较、数据传送、数据移位、数制转换、译码编码等操作。中、大型PLC 数据处理功能更加齐全，可完成开方、 PID 运算、浮点运算等操作，仍可以和CRT、打印机相联、实现程序、数据的显示的打印。（6） ）回路掌握功能有些 PLC 具有 A/D 、D/A 转换功能，可以便利的完

38、成对模拟量的掌握和调剂。（7） ）通讯联网功能有些 PLC 采纳通讯技术，实现远程I/O 掌握、多台 PLC 之间的同位链接、PLC 与运算机之间的通讯等。（8） ）监控功能PLC 设置了较强的监控功能，利用编程器或监视器，操作人员对PLC 有关部分的运行状态进行监视。利用编程器可以调整定时器、计数器的设定值和当前值，并可以依据需要转变PLC 内部规律信号的状态及数据区的数据内容， 为调试和保护供应了极大的便利。（ 9）停电记忆功能PLC 内部的部分储备器所使用的RAM 设置了停电保持器件（如备用电可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结池等），以保证储备器中信息能够长期储存。利用某些

39、记忆指令，可以对工作状态进行记忆，以保持 PLC 断电后的数据内容不变。 PLC 电源复原后，可以在原工作基础上连续工作。（10）故障诊断功能PLC 可以对系统构成、某些硬件状态、指令的合法性等进行自诊断，发现反常情形，发出报警并显示错误类型，如属严峻错误就自动终止运行。PLC的故障自诊断功能大大提高了 PLC 掌握系统的安全性和可保护性可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结其次章交通灯掌握电路的设计2.1 PLC 正常时序本文选用三菱系列的 FX2N-64 ，其输入端接收来自各个路口的车辆探测器测得的输出标准电脉冲，输出接十字路口的红绿信号交通灯。信号灯的挑选:选用红、黄、绿发光二

40、极管作为信号灯 箭头方向型 。FX2N 系列拥有无以匹及的速度、高级的功能、规律选件以及定位掌握等特点，FX2N 是从 16 到 256 路输入/输出的多种应用的挑选方案。价格廉价，功能齐全，比起其他PLC 有着速度、规律、定位等优越之处。安装简洁，修理便利。FX2N-64 的 I/O 总数 32， 输入/输出各 32 个，输入类型为漏型，输出类型为继电器或晶体管。FX2N 通过储存的程序周期运转。2.2 I/O的址安排和硬件插图输入设备输入编号点输出设备输入编号点起动开关X400南,北红灯Y430东西急车X401东,西绿灯Y431强通开关东,西黄灯Y432南北急车X402南,北绿灯Y433强

41、通开关东,西黄灯Y434南,北红灯Y435可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结HL1南北红灯启动 HL2 HL3PLCY430COMX400可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结HL4HL5HL7IHL6南北急车东西绿灯COM东西黄灯COMX401Y431Y432Y433可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结HL8南北绿灯COM可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结东西急车 HL9X402HL10东西红Y灯434可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结comcomHL11Y435可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结HL12_-南北黄

42、灯+24VCOM可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结图3-1 正常时序交通灯电路图O/Y431 到 O/Y435PLC 输出点分别掌握着两个信号灯，假如PLC 输出点的输出电流不够大 ,可以用一个输出点驱动一盏信号灯,也可以在 PLC 输出端增可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结设中间继电器 ,由中间继电器再 去驱动信号灯 .依据示意图和掌握要求可知 ,该系统需要 3 个输入点和 6 个输出点 ,起的址安排如下:2.3 主程序流程图图 3-2 主程序流程图启动电源，信号输入先传送到急车强通掌握，无线接收数据相同执行急车强通的子程序，不同就传送到滞留情形，电感式传感器有高

43、频电流通过电感时，车流量大，当车辆进入路口经过第一个传感器时，使统计数加 1，经过其次个传感器 2 出路口时，使统计数减 1，其差值为该股车道上车辆的滞留量 动态值，可以与其他道的值进行比较，据此作为调整红绿灯时长的依据。这时执行滞留情形子程序。假如不是进入正常时序状态。2.4 正常时序情形PLC 投入运行后，由方波发生器的帮助继电器M100 产生周期为 1s（接通0.5s、断开 0.5s）的方波脉冲，供信号闪光灯掌握用。图 3-3 正常时序流图 3-4 十字路口交通灯正常时序掌握时序图图 3-5 正常时序掌握梯型图十字路口 PLC 自动调整红绿灯时给信号灯电源，信号系统工作。南北红灯亮，东西

44、绿灯亮。南北红灯亮保护25s，在南北红灯亮的同时东西绿灯亮，并 保护 20s。到 20s 时，东西绿灯闪亮，绿灯闪亮周期为1s（亮 0.5s， 0.5s）。绿灯闪亮 3s 后熄灭，东西黄灯亮，并保护2s。到 2s 时，东西黄灯熄，东西灯亮，同时南北红灯熄灭，南北绿灯亮。西灯亮保护30s，南北绿灯亮保护 25s 到25s 时，南北绿灯闪亮 3s 后熄灭，南北黄灯亮，并保护2s。到 2s 时南北黄灯熄，南北红灯亮，同时东西红灯熄 ,东西绿灯亮，开头其次周期的动作。程序运行过程如下：当启动开关合上是， X400 接通，使 Y432、Y434 接通，南北红灯亮、东西绿灯亮。 T450 开头计时。 T4

45、50 20s 计时到， T450 常闭触点断开， T450 常逼触点闭合，通过 M100 常开触点、 T451 常闭触点使 Y434 依据 M100 的通断周期通断，东西绿灯闪光。 T451 开头计时。当东西绿灯闪3 次（时间为3s）时， T451 计时到， T451 常闭触点断开，使 Y434 断开，东西绿灯闪光熄。 T451 常开触点闭合，使 Y435 接通，东西黄灯亮。 T452 开头计时。 T452 2s 计时到， T452 常闭触点断开，使Y432、Y435 断开，南北红灯熄、东西黄灯熄。 T452 常开触点闭合，使 Y452 常闭触点闭合，使 Y436、Y430 接通，东西红灯亮、南北绿灯亮。 T453 开头计时。 T453 25s 计时到， T453 常闭触点断开， T453 常开触点闭合，通过 M100 的通断周期通断，南北绿灯闪光。 T454 开头计时。 T454 3s 计