《(打印)PLC交通灯设计》由会员分享，可在线阅读，更多相关《(打印)PLC交通灯设计（15页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、NANJING UNIVERSITY OF TECHNOLOGY可编程控制器实习报告院 （系） 自动化学院 专 业 自动化 姓 名 李满 学 号 P1501080718 起讫日期 2011-6-07-2011-6-17 指导教师 李果、谈怡君 2011 年 07 月 17 日2目录1 设计目的 .032 软硬件设备方案（控制要求） .032.1 PLC 的基本结构框图及其灯外部分配及接线图.032.2 工作要求和过程 .032.3 PLC 的硬件介绍和选型 .053 交通灯控制的设计 .063.1 交通灯顺序功能图 .063.2 I/O 分配及接线图 .073.3 交通灯时序波形图 .083.
2、4 梯形图 .103.5 指令表 .114 组态界面 .135 PLC 系统调试 .136 实习小结及体会 .147 参考文献 .143一、 设计目的随着社会经济的发展，城市机动车量的不断增加，许多大城市如北京、上海、南京等出现了交通超负荷运行的情况，城市交通问题越来越引起人们的关注。人、车、路三者关系的协调，已成为交通管理部门需要解决的重要问题之一。城市交通控制系统是用于城市交通数据监测、交通信号灯控制与交通疏导的计算机综合管理系统，它是现代城市交通监控指挥系统中最重要的组成部分。 1、 通过对工程实例的模拟，熟悉组态软件的使用。2、 熟练掌握 PLC 的编程和程序调试方法,掌握 PLC 中
3、逻辑控制程序设计的方法。3、 熟悉组态软件与 PLC 的连接与通信。二 软硬件设备方案（控制要求）1.PLC 的基本结构框图及其灯外部分配及接线图PLC 的基本结构框2. PLC 的硬件介绍和选型（一）PLC 的类型 PLC 按结构分为整体型和模块型两类，按应用环境分为现场安装和控制室安装两类；按CPU 字长分为 1 位、4 位、8 位、16 位、32 位、64 位等。 （二）输入输出模块的选择 输入输出模块的选择应考虑与应用要求的统一。例如对输入模块，应考虑信号电平、信号传输距离、信号隔离、信号供电方式等应用要求。对输出模块，应考虑选用的输出模块类接口部件输出输入接口部件件中央处理单元CPU
4、 板 电源部件4型，通常继电器输出模块具有价格低、使用电压范围广、寿命短、响应时间较长等特点；可控硅输出模块适用于开关频繁，电感性低功率因数负荷场合，但价格较贵，过载能力较差。输出模块还有直流输出、交流输出和模拟量输出等，与应用要求应一致。 （三）CPU 的构成CPU 是 PLC 的核心，起神经中枢的作用，每套 PLC 至少有一个 CPU，它按 PLC 的系统程序赋予的功能接收并存贮用户程序和数据，用扫描的方式采集由现场输入装置送来的状态或数据，并存入规定的寄存器中，同时，诊断电源和 PLC 内部电路的工作状态和编程过程中的语法错误等。进入运行后，从用户程序存贮器中逐条读取指令，经分析后再按指
5、令规定的任务产生相应的控制信号，去指挥有关的控制电路。 CPU 主要由运算器、控制器、寄存器及实现它们之间联系的数据、控制及状态总线构成，CPU 单元还包括外围芯片、总线接口及有关电路。内存主要用于存储程序及数据，是 PLC 不可缺少的组成单元。 （四）I/O 的分配 PLC 与电气回路的接口，是通过输入输出部分（I/O）完成的。I/O 模块集成了 PLC 的I/O 电路，其输入暂存器反映输入信号状态，输出点反映输出锁存器状态。输入模块将电信号变换成数字信号进入 PLC 系统，输出模块相反。I/O 分为开关量输入（DI） ，开关量输出（DO） ，模拟量输入（AI） ，模拟量输出（AO）等模块。
6、 常用的 I/O 分类如下： 开关量：按电压水平分，有 220VAC、110VAC、24VDC，按隔离方式分，有继电器隔离和晶体管隔离。 模拟量：按信号类型分，有电流型（4-20mA,0-20mA） 、电压型（0-10V,0-5V,-10-10V）等，按精度分，有 12bit,14bit,16bit 等。 除了上述通用 IO 外，还有特殊 IO 模块，如热电阻、热电偶、脉冲等模块。 按 I/O 点数确定模块规格及数量，I/O 模块可多可少，但其最大数受 CPU 所能管理的基本配置的能力，即受最大的底板或机架槽数限制。 （五）电源的选择 根据 PLC 输出端所带的负载是直流型还是交流型，是大电流
7、还是小电流，以及 PLC 输出点动作的频率等，从而确定输出端采用继电器输出，还是晶体管输出，或品闸管输出。不同的负载选用不同的输出方式，对系统的稳定运行是很重要的。 直流输入电源对于输入电压一般都是宽范围:如 5V 为 4.5-9V,12V 为 9-18V,24V 为 18-536V,48V 为 36-72V,110V 为 60-160V。交流输入电源一般为 220VAC(176-264V)和三相三线(四线),并带有 PFC 功率因数校正功能。（六）存储器的选择 由于计算机集成芯片技术的发展，存储器的价格已下降，因此，为保证应用项目的正常投运，一般要求 PLC 的存储器容量，按 256 个 I
8、/O 点至少选 8K 存储器选择。需要复杂控制功能时，应选择容量更大，档次更高的存储器。 经济性的考虑 ，选择 PLC 时，应考虑性能价格比。考虑经济性时，应同时考虑应用的可扩展性、可操作性、投入产出比等因素，进行比较和兼顾，最终选出较满意的产品。 输入输出点数对价格有直接影响。每增加一块输入输出卡件就需增加一定的费用。当点数增加到某一数值后，相应的存储器容量、机架、母板等也要相应增加，因此，点数的增加对 CPU 选用、存储器容量、控制功能范围等选择都有影响。在估算和选用时应充分考虑，使整个控制系统有较合理的性能价格比。 （七）PLC 接地良好的接地是 PLC 安全可靠运行的重要条件。为了抑制
9、干扰，PLC 一般最好单独接地，与其它设备分别使用各自的接地装置，PLC 的接地线应尽量短，使接地点尽量靠近 PLC。同时，接地电阻要小于 100，接地线的截面应大于mm。另外，PLC 的 CPU 单元必须接地，若使用了 I/O 扩展单元等，则 CPU 单元应与它们具有共同的接地体，而且从任一单元的保护接地端到地的电阻都不能大于 100。（八）底板或机架 大多数模块式 PLC 使用底板或机架，其作用是：电气上，实现各模块间的联系，使 CPU能访问底板上的所有模块，机械上，实现各模块间的连接，使各模块构成一个整体。 3控制要求和过程主要程序要求如下：信号灯受启动开关控制。当启动开关接同时，信号灯
10、系统开始工作，先南、北红灯亮，在东、西绿灯亮。当启动开关断开时，所有信号灯都熄灭。（1）南、北绿灯和东、西绿灯不能同时亮，如果同时亮则应关闭信号灯系统，并立刻报警。（2）南、北红灯亮维持 25s，在南、北红灯亮的同时东.西灯也亮，并维持 20s，到 20s 时，东、西绿灯闪亮，闪亮 3s 后熄灭。在动系绿灯熄灭时，东.西黄灯亮，并维持 2s。到 2s 时，东、西黄灯熄灭，东、西红灯亮。同时，南、北红灯熄灭，绿灯亮。6（3）东、西红灯亮维持 30s，南、北绿灯亮维持 25s，然后闪亮 3s 后熄灭，同时南、北黄灯亮，维持 2s 后熄灭，这时南、北红灯亮，东、西绿灯亮。（4）上述动作循环进行。注意
11、：要求南北绿灯和东西绿灯不能同时亮，否则关闭系统，并立刻报警。三 交通灯控制的设计1交通灯顺序功能图南北红灯亮东西绿灯闪南北红灯亮东西绿灯亮南北红灯亮东西黄灯亮东西红灯亮南北绿灯亮东西红灯亮南北绿灯闪东西红灯亮南北黄灯亮原始状态S0.0S0.1S0.5S0.2S0.3S0.4南北绿灯亮东西绿灯亮报警并使I0.0 失电I0.0T0T1T2T3T4T5交通灯顺序功能图72.I/O 分配及接线图硬件结构设计了解各个对象的控制要求,分析对象的控制要求,确定输入/输出(I/O) 接口的数量,确定所控制参数的精度及类型.如对开关量,模拟量的控制,用户存储器的存储容量等.选择合适的 PLC 机型及外设,完成
12、 PLC 的硬件结构配置.根据上述选型及工作要求,绘制 PLC 控制交通灯的电路接线图,编制 I/O 接口功能表,根据信号控制要求,I/O 分配及其接线分别如下图（1） ， （2）所示所谓输入/输出接口电路是 PLC 与被控对象间传递输入输出信号的接口部件，各输入输出点的通断态用发光二极管（LED）显示，外部接线一般接在 PLC 的接线端子上，下面先跟据输入/输出接口的数量编制出输入输出分配表：（1）I/O 分配表输入 输出 机内器件报警灯 Q0.0 T37 南北红灯 25S南北红灯 Q0.1 T38 东西红灯 25S启动开关 I0.0 南北绿灯 Q0.2 T39 东西绿灯 20S南北黄灯 Q0.3 T40 东西绿灯闪 3S停止开关 I0.1 东西红灯 Q0.4 T41 东西黄灯 2S东西绿灯 Q0.5 T42 南北绿灯 20S东西黄灯 Q0.6 T43 南北绿灯闪 3ST44 南北黄灯 2S8I0.0 Q0.0Q0.1 Q
