畢業(yè)設(shè)計(jì)(基于plc的交通燈設(shè)計(jì))-預(yù)覽頁
【正文】 程控制器出現(xiàn)前，在工業(yè)電氣控制領(lǐng)域中，繼電器控制占主導(dǎo)地位，應(yīng)用廣泛。1969年美國數(shù)字設(shè)備公司（DEC）根據(jù)美國通用汽車公司的這種要求，研制成功了世界上第一臺(tái)可編程控制器，并在通用汽車公司的自動(dòng)裝配線上試用，取得很好的效果。20世紀(jì)80年代以后，隨著大規(guī)模、超大規(guī)模集成電路等微電子技術(shù)的迅速發(fā)展，16位和32位微處理器應(yīng)用于PLC中，使PLC得到迅速發(fā)展。最終以微處理器為核心的現(xiàn)有PLC結(jié)構(gòu)形成，取得了市場的認(rèn)可。并且形成了固定I/O點(diǎn)型、基本單元加擴(kuò)展塊型、模塊化結(jié)構(gòu)型這三種延續(xù)至今的基本結(jié)構(gòu)模型。在這一階段，隨著微電子技術(shù)的進(jìn)步，PLC的功能日益增強(qiáng)，PLC的CPU運(yùn)算速度大幅度上升、位數(shù)不斷增加，使得適用于各種特殊控制的功能模塊不斷被開發(fā)，PLC的應(yīng)用范圍由單一的順序控制向現(xiàn)場控制拓展。在本階段，為了適應(yīng)信息技術(shù)的發(fā)展與工廠自動(dòng)化的需要，PLC的各種功能不斷進(jìn)步。從當(dāng)前產(chǎn)品技術(shù)性能來看，PLC發(fā)展趨勢(shì)仍然主要體現(xiàn)在體積的縮小與性能的提高兩大方面。2. 性能的提高。這些可編程序控制器用于原料碼頭到高爐、軋鋼、鋼管等整個(gè)鋼鐵冶煉以及加工生產(chǎn)線上，取代了傳統(tǒng)的繼電器邏輯系統(tǒng)，并部分取代了模擬量控制和小型 DDC 系統(tǒng)。許多部門和單位相繼引進(jìn)可編程序控制器并自己設(shè)計(jì)組成控制系統(tǒng)，其應(yīng)用范圍也擴(kuò)大到建材、輕工、煤炭、水處理、食品、制藥、造紙、橡膠和精細(xì)化工等工業(yè)領(lǐng)域。 PLC的硬件結(jié)構(gòu)及原理PLC 實(shí)質(zhì)是一種專用于工業(yè)控制的計(jì)算機(jī)其硬件結(jié)構(gòu)基本上與微型計(jì)算機(jī)從結(jié)構(gòu)上分，PLC分為固定式和組合式（模塊式）兩種。當(dāng)PLC 投入運(yùn)行時(shí)，首先它以掃描的方式接收現(xiàn)場各輸入裝置的狀態(tài)和數(shù)據(jù)，并分別存入I/O 映象區(qū)，然后從用戶程序存儲(chǔ)器中逐條讀取用戶程序，經(jīng)過命令解釋后，按指令的規(guī)定執(zhí)行邏輯或算數(shù)運(yùn)算的結(jié)果送入I/O 映象區(qū)或數(shù)據(jù)寄存器內(nèi)，等所有的用戶程序執(zhí)行完畢之后，最后將I/O 映象區(qū)的各輸出狀態(tài)或輸出寄存器內(nèi)的數(shù)據(jù)傳送到相應(yīng)的輸出裝置，如此循環(huán)運(yùn)行直到停止運(yùn)行。當(dāng)PLC投入運(yùn)行后，其工作過程一般分為三個(gè)階段，即輸入采樣、用戶程序執(zhí)行和輸出刷新三個(gè)階段。輸入采樣結(jié)束后，轉(zhuǎn)入用戶程序執(zhí)行和輸出刷新階段。在掃描每一條梯形圖時(shí)，又總是先掃描梯形圖左邊的由各觸點(diǎn)構(gòu)成的控制線路，并按先左后右、先上后下的順序?qū)τ捎|點(diǎn)構(gòu)成的控制線路進(jìn)行邏輯運(yùn)算，然后根據(jù)邏輯運(yùn)算的結(jié)果，刷新該邏輯線圈在系統(tǒng)RAM存儲(chǔ)區(qū)中對(duì)應(yīng)位的狀態(tài)；或者刷新該輸出線圈在I/O映象區(qū)中對(duì)應(yīng)位的狀態(tài)；或者確定是否要執(zhí)行該梯形圖所規(guī)定的特殊功能指令。當(dāng)起動(dòng)開關(guān)斷開時(shí)，所有信號(hào)燈都熄滅。到20S時(shí)，東西綠燈閃爍，閃爍3S后熄滅。4. 東西紅燈亮維持30S。5. 周而復(fù)始。南北方向道路亮紅燈狀態(tài)過程中，南北紅燈亮25S,需計(jì)時(shí)器設(shè)定延時(shí)25秒，才會(huì)轉(zhuǎn)入下一狀態(tài)南北綠燈亮；同時(shí)，東西方向道路也一起亮綠燈20S,需計(jì)時(shí)器設(shè)定延時(shí)20秒，才會(huì)轉(zhuǎn)下一狀態(tài)東西綠燈閃爍；東西綠燈閃爍3S，需振蕩器或脈沖源（秒/次）動(dòng)作使東西綠燈閃爍，還要需計(jì)時(shí)器設(shè)定延時(shí)3秒，才會(huì)轉(zhuǎn)下一狀態(tài)東西黃燈亮；東西黃燈亮2S,需計(jì)時(shí)器設(shè)定延時(shí)2秒，才會(huì)轉(zhuǎn)入下一狀態(tài)東西紅燈亮。而且，南北、東西綠燈同時(shí)亮，報(bào)警。十字路口交通燈如下圖21所示，將12個(gè)交通燈進(jìn)行編號(hào)如下： 十字路口交通燈狀態(tài)圖這12個(gè)交通燈共有四個(gè)狀態(tài)：狀態(tài)1：南北紅燈（7）亮，東西綠燈（12）亮。狀態(tài)5：東西紅燈（10）繼續(xù)亮，南北綠燈（9）閃。其中CPM2A系列機(jī)是箱體式機(jī)的代表。 CPM2A系列60個(gè)輸入輸出點(diǎn)的基本單元I/O點(diǎn)數(shù)電源輸入輸出型號(hào)30個(gè)I/O點(diǎn)（18個(gè)輸入和12個(gè)輸出）100～240V AC24V DC繼電器CPM2A30CDRA24V DC24V DC繼電器CPM2A30CDRD24V DC信宿晶體管CPM2A30CDTD24V DC信源晶體管CPM2A30CDT1D40個(gè)I/O點(diǎn)（24個(gè)輸入和16個(gè)輸出）100～240V AC24V DC繼電器CPM2A40CDRA24V DC24V DC繼電器CPM2A40CDRD24V DC信宿晶體管CPM2A40CDTD24V DC信源晶體管CPM2A40CDT1D60個(gè)I/O點(diǎn)（36個(gè)輸入和24個(gè)輸出）100～240V AC24V DC繼電器CPM2A60CDRA24V DC24V DC繼電器CPM2A60CDRD24V DC信宿晶體管CPM2A60CDTD24V DC信源晶體管CPM2A60CDT1D PLC的安裝PLC是專為工業(yè)生產(chǎn)環(huán)境設(shè)計(jì)的控制裝置，具有較強(qiáng)的抗干擾能力，但是，也必須嚴(yán)格按照技術(shù)指標(biāo)規(guī)定的條件安裝使用。PLC的安裝有兩種方式，一是直接利用機(jī)箱上的安裝孔，用螺釘將機(jī)箱固定在控制柜的背板或面板上。 PLC接線PLC在工作前必須正確地接入控制系統(tǒng)。采用交流供電的PLC機(jī)內(nèi)自帶直流24V內(nèi)部電源，為輸入器件及擴(kuò)展單元供電。PLC接地端子應(yīng)與接地電阻不大于100歐的接地連接。這些器件均采用PLC機(jī)外的專用電源供電，PLC內(nèi)部不過是提供一組開關(guān)接入點(diǎn)。4. 通信線的連接PLC一般設(shè)有專用的通信口，用于程序的上載、下載或與其他計(jì)算機(jī)系統(tǒng)通信。與通信口的接線常采用專用的接插件連接。 第一步：目測(cè) 檢查外部的各種元件或者是電路是否有斷點(diǎn)。動(dòng)態(tài)調(diào)試的一般方法是由近及遠(yuǎn)、由分到合。 由近及遠(yuǎn)是將信號(hào)流經(jīng)的各器件按照距離可編程控制器的邏輯距離進(jìn)行由近及遠(yuǎn)的分層，然后分層調(diào)試?，F(xiàn)在能靈活運(yùn)用經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)法、電氣原理圖設(shè)計(jì)法、順序控制設(shè)計(jì)法。一個(gè)流程圖無論多么復(fù)雜，都可以拆分上面的形式，然后就可以利用上面的方法編程了。對(duì)于活動(dòng)步多的設(shè)計(jì)我想用這個(gè)設(shè)計(jì)比較煩瑣。在整個(gè)過程當(dāng)中，有許多人給了我啟發(fā)和幫助，在畢業(yè)論文完成之際，我要在此表達(dá)對(duì)他們最誠摯的感謝。 參考文獻(xiàn)[1]，北京航空航天大學(xué)出版社, 2007[2], 2007[3]伊宏業(yè). PLC可編程控制器教程. 航空工業(yè)出版社, 1997[4]劉洪濤，黃海編. , 20
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