plc控制交通灯毕业设计.doc

目 录 摘 要 I 第1章? 可编程序控制器的概况 1 1.1 PLC的概念及发展 1 1.2 可编程序控制器的基本结构及工作原理 2 1.3 PLC的基础知识 8 1.4 PLC的分类 9 第2章 三菱FX2NC系列PLC 12 2.1 三菱FX2NC系列PLC简介 12 2.2 编程的基本知识 16 第3章 交通灯控制系统设计 20 3.1 设计内容 20 3.2 交通灯控制时序图 20 3.3 PLC(FX2NC)外部接线图 21 3.4 交通灯控制状态转移图 22 3.5 PLC 梯形图 23 3.6 PLC指令表 24 第4章 FX2NC系列PLC系统的程序调试 25 致谢 26 参考文献 27 摘 要 随着社会的发展和进步上路的车辆越来越多而道路建设却往往跟不上城市发展的速度因此城市交通的问题日益突出经常在十字路口等交通繁忙的地方发生堵塞情况在这个时候道路交通灯的正常运行以及合理的功能就是交通畅通的重要保证。而以往的交通信号灯大都采用继电器或是单片机来实现存在着功能少可靠性差。维护量大等缺点，而P编程简单易维护可以随着不同场合的需要灵活改变程序以实现不同的功能需求且可靠性高性价比较好，最重要的是P很适合来交通信号灯这类的时序系统分析现代城市交通控制与管理问题的现状结合城乡交通的实际情况阐述了交通灯控制系统的工作原理本设计介绍了应用PLC实现十字路口交通信号灯的自动控制。通过对交通信号灯的控制要求分析，对PLC控制系统进行了软、硬件设计，并通过实验证明该系统简单、经济、运行可靠，具有很高的实用价可编程控制器一直在发展中，因此直到目前为止 , 还未能对其下最后的定义。美国电气制造商协会 NEMA （ National Electrical Manufacturers Association ）在 1980 年给可编程控制器作了如下的定义： “可编程控制器是一个数字式的电子装置，它使用了可编程序的记忆以存储指令，用来执行诸如逻辑，顺序，计时，计数和演算等功能，并通过数字或模拟的输入和输出，以控制各种机械或生产过程。一部数字电子计算机若是用来执行 PLC 之功能者 亦被视同为 PLC, 但不包括鼓式或机械式顺序控制器。”国际电工委员会 (IEC) 曾于 1982 年 11 月颁发了可编程控制器标准草案第一稿，1985 年1月又颁发了第二稿，1987 年2月颁发了第三稿。草案中对可编程控制器的定义是： “可编程控制器是一种数字运算操作的电子系统，专为在工业环境下应用而设计。它采用了可编程序的存储器，用来在其内部存储执行逻辑运算，顺序控制，定时，计数和算术操作等面向用户的指令，并通过数字式或模拟式的输入 / 输出，控制各种类型的机械或生产过程。可编程控制器及其有关外围设备，都按易于工业系统联成一个整体，易于扩充其功能的原则设计。”1968年美国GM(通用汽车)公司提出取代继电器控制装置的要求，第二年美国数字公司研制出了第一代可编程序控制器，满足了GM公司装配线的要求。随着集成电路技术和计算机技术的发展，现在已有第五代PLC产品了。在以改变几何形状和机械性能为特征的制造工业和以物理变化和化学变化将原料转化成产品为特征的过程工业中，除了以连续量为主的反馈控制外，特别在制造工业中存在了大量的开关量为主的开环的顺序控制，它按照逻辑条件进行顺序动作号按照时序动作;另外还有与顺序、时序无关的按照逻辑关系进行连锁保护动作的控制;以及大量的开关量、脉冲量、计时、计数器、模拟量的越限报警等状态量为主的—离散量的数据采集监视。由于这些控制和监视的要求，所以PLC发展成了取代继电器线路和进行顺序控制为主的产品。PLC种类繁多，但其组成结构和工作原理基本相同。用可编程序控制器实施控制，其实质是按一定算法进行输入输出变换，并将这个变换予以物理实现，应用于工业现场。PLC专为工业现场应用而设计，采用了典型的计算机结构，它主要是由CPU、电源、存储器和专门设计的输入输出接口电路等组成。PLC的结构框图如图所示。 图1.1 PLC的结构框图 1．中央处理器 中央处理单元(CPU)一般由控制器、运算器和寄存器组成，这些电路都集成在一个芯片内。CPU通过数据总线、地址总线和控制总线与存储单元、输入输出接口电路相连接。与一般计算机一样，CPU是PLC的核心，它按PLC中系统程序赋予的功能指挥PLC有条不紊地进行工作。用户程序和数据事先存入存储器中，当PLC处于运行方式时，CPU按循环扫描方式执行用户程序。CPU的主要任务有：控制用户程序和数据的接收与存储；用扫描的方式通过I/O部件接收现场的状态或数据。并存人输入映像寄存器或数据存储器中；诊断PLC内部电路的工作故障和编程中的语法错误等；PLC进入运行状态后，从存储器逐条读