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正文內(nèi)容

plc控制的交通燈論文(專業(yè)版)

  

【正文】 從而受到了大家的認(rèn)可。MTBF(平均無(wú)故障時(shí)間)是衡量產(chǎn)品質(zhì)量的重要指標(biāo)。這樣PLC執(zhí)行指令的速度將達(dá)到納秒級(jí)。PLC電源恢復(fù)后,可以在原工作基礎(chǔ)上繼續(xù)工作。程序執(zhí)行時(shí),PLC將根據(jù)用戶用定時(shí)器指令指定的定時(shí)器對(duì)某個(gè)操作進(jìn)行限時(shí)或延時(shí)控制,以滿足生產(chǎn)工藝的要求。 用于順序控制的PLC編程語(yǔ)言既不同于高級(jí)語(yǔ)言,也不同于匯編語(yǔ)言,它是面向現(xiàn)場(chǎng)、面向問(wèn)題、面向用戶的簡(jiǎn)單直觀的程序控制語(yǔ)言。目前,有很多PLC都可以利用 微型計(jì)算機(jī)作為編程工具,這時(shí)應(yīng)配上相應(yīng)的編程軟件及接口,由于微機(jī)的強(qiáng)大功能,使PLC的編程和調(diào)試更為方便。為了現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試方便,PLC具有I/O控制功能,用戶可以通過(guò)編程器封鎖或開(kāi)放I/O。自監(jiān)視功能主要由時(shí)間監(jiān)視器完成。 圖21. PLC的組成2. 輸出寄存器輸出寄存器的每一位都表明了PLC在下一個(gè)時(shí)間段的輸出值,而程序循環(huán)執(zhí)行開(kāi)始時(shí)的輸出寄存器的值,表明的是上一時(shí)間段的真實(shí)輸出值。PLC編程采用STEP7Micro/WIN編程軟件,它提供一個(gè)完整的編程環(huán)境,可進(jìn)行離線編程和在線連接和調(diào)試,并能實(shí)現(xiàn)梯形圖與語(yǔ)句表的互相轉(zhuǎn)換.可編程控制器能如此迅速的發(fā)展的原因是由于它具有通用計(jì)算機(jī)所不具備的特點(diǎn):1可靠性可編程控制器采用了一系列可靠性設(shè)計(jì)的方法進(jìn)行設(shè)計(jì),例如:冗余設(shè)計(jì)、掉電保護(hù)設(shè)計(jì)、故障診斷、和信息保護(hù)和恢復(fù)等,提高了MTBF,降低了MTTR,使可靠性得到提高。為了提高抗干擾能力,一般的輸入,輸出接口均有光電隔離裝置,最常用的是由發(fā)光二極管和光電三極管組成的光電耦合器。特別是超大規(guī)模集成電路的迅速發(fā)展以及信息、網(wǎng)絡(luò)時(shí)代的到來(lái),擴(kuò)展了PLC的功能,使它具有很強(qiáng)的聯(lián)網(wǎng)通訊能力,從而更廣泛地應(yīng)用于眾多行業(yè)。不同型號(hào)的PLC,循環(huán)掃描周期在1微秒到幾十微秒之間。在實(shí)時(shí)檢測(cè)和自動(dòng)控制的PLC應(yīng)用系統(tǒng)中,PLC往往是作為一個(gè)核心部件來(lái)使用,僅PLC方面知識(shí)是不夠的,還應(yīng)根據(jù)具體硬件結(jié)構(gòu),以及針對(duì)具體應(yīng)用對(duì)象特點(diǎn)的軟件結(jié)合,加以完善。(2)按控制規(guī)模分類 輸入輸出的總線數(shù),又稱I/O點(diǎn)數(shù),是表征PLC控制規(guī)模的重要參數(shù)。據(jù)國(guó)外資料介紹:1982年美國(guó)PLC用戶中,有48%來(lái)自自動(dòng)程序操作部門(mén)(如汽車、拖拉機(jī)工業(yè)、機(jī)械工業(yè)等)、13%來(lái)自石油化工業(yè)、9%來(lái)自食品飲料業(yè)、7%來(lái)自冶金工業(yè)、其余部分來(lái)自造紙、采礦、污水處理等部門(mén)‘“。它是一種專為在工業(yè)環(huán)境下應(yīng)用而設(shè)計(jì)的數(shù)字運(yùn)算操作的電子裝置。然而,隨著交通量的快速增長(zhǎng)和缺乏對(duì)高澎路的系統(tǒng)研究和控制,高速道路沒(méi)有充分發(fā)揮出預(yù)期的作用。隨著交通的不斷發(fā)展和汽車化進(jìn)程的加快,交通擁擠加劇,交通事故頻發(fā),交通環(huán)境惡化,已經(jīng)成為引人注目的城市問(wèn)題之一。 diagram。編號(hào): PLC設(shè)計(jì)實(shí)訓(xùn)論文題 目: PLC控制的交通燈 院 (系): 機(jī)電工程學(xué)院 專 業(yè):機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化學(xué)生姓名: 班 級(jí): 09011207學(xué) 號(hào): 0901120707 指導(dǎo)教師: 2012年  7月  2日摘 要可編程序控制器在工業(yè)自動(dòng)化中的地位極為重要,廣泛的應(yīng)用于各個(gè)行業(yè)。 Instruction In proper order function diagram Transportation light 目錄摘 要 IIAbstract III第1章論緒 5 引言 5 課題研究背景 5 現(xiàn)在城市路口交通燈控制技術(shù)現(xiàn)狀 6 本課題主要研究?jī)?nèi)容 7第2章PLC功能簡(jiǎn)介 8 概述 8 可編程控制器的發(fā)展 10 主要用途 13 14 可編程控制器的組成 161. 輸入寄存器 16圖21. PLC的組成 162. 輸出寄存器 163. 存儲(chǔ)器 164. CPU單元 175. 其它接口單元 17 PLC的工作原理 17 主要功能 19 可編程控制技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì) 22第3章 交通燈控制電路的設(shè)計(jì)......................................................................................................26.........................................................................................................26 27第4章 總結(jié) 27參考文獻(xiàn) 28第1章論緒 引言十字路口的紅綠燈指揮著行人和車輛的安全行,實(shí)現(xiàn)紅綠燈的自動(dòng)指揮能使交通管理工作得到改善,也是城市交通管理工作自動(dòng)化的重要標(biāo)志之一。交通問(wèn)題不僅的發(fā)展中國(guó)家,就在發(fā)達(dá)國(guó)家也是一個(gè)令人困擾的嚴(yán)重問(wèn)題。而城市高速道路在構(gòu)造上的特點(diǎn),也決定了城市高速道路的交通狀況必然受高速道路與普通道路藕合處交通狀況的制約。它的內(nèi)部存儲(chǔ)器可以執(zhí)行邏輯運(yùn)算、順序運(yùn)算、計(jì)時(shí)、計(jì)數(shù)和算術(shù)運(yùn)算等操作的指令,并能通過(guò)數(shù)字式或模擬式的輸入或輸出控制各種類型的機(jī)械或生產(chǎn)過(guò)程。近年來(lái),隨著我國(guó)對(duì)外開(kāi)放,日、美、西德等國(guó)生產(chǎn)的PLC己通過(guò)多種途徑進(jìn)入了我國(guó),引起了各方面的重視并得到應(yīng)用。因此,按控制規(guī)模對(duì)PLC分類時(shí),可根據(jù)I/O點(diǎn)數(shù)的不同大致分為小型、中型和大型PLC。交通信號(hào)燈的出現(xiàn),使交通得以有效管制,對(duì)于疏導(dǎo)交通流量、提高道路通行能力,減少交通事故有明顯效果。PLC用梯形圖編程,在解算邏輯方面,表現(xiàn)出快速的優(yōu)點(diǎn),在微秒量級(jí),解算1K邏輯程序不到1毫秒。1. 向高性能、高速度、大容量發(fā)展大型PLC大多采用CPU結(jié)構(gòu),不斷向高性能、高速度、大容量發(fā)展。我們所用的OMRON CPM1A系列PLC的輸入/輸出接口電路圖如下圖所示:由于輸入及輸出的升年時(shí)秒度即可能是數(shù)字能量,又有可能是開(kāi)關(guān)量或者模擬量,所以,選擇接口部件時(shí)要考慮接口處的信號(hào)的性質(zhì)??删幊绦蚩刂破魇菫楣I(yè)生產(chǎn)過(guò)程控制而專門(mén)設(shè)計(jì)的控制裝置,它具有比通用的計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)更簡(jiǎn)單的編程語(yǔ)言和更可靠的硬件。在程序執(zhí)行過(guò)程中,CPU可以讀其值,并作為條件參加控制,還可以修改其值,而中間的變換僅僅影響寄存器的值。WDT是一個(gè)硬件定時(shí)器,每一個(gè)掃描周期開(kāi)始前都被復(fù)位。封鎖I/O就是關(guān)閉I/O掃描過(guò)程。另外,PLC的外部設(shè)備中還包括打印機(jī):在用戶程序編制階段用來(lái)打印帶注解的梯形圖或指令語(yǔ)句表程序,以利于維修和系統(tǒng)的改造 ;外存儲(chǔ)器:存儲(chǔ)部分程序或改變生產(chǎn)工藝流程時(shí)需要調(diào)用的程序,它所存的程序也可重新裝入內(nèi)存,有利于PLC的內(nèi)存程序的恢復(fù);EPROM寫(xiě)入器:用語(yǔ)將用戶程序?qū)懭氲紼PROM中去,它提供了一個(gè)非易失性的用戶程序保存方法。它可分為邏輯型和動(dòng)作型兩大類。(3) 計(jì)數(shù)控制功能 計(jì)數(shù)控制功能是PLC的基本功能之一。(10)故障診斷功能 PLC可以對(duì)系統(tǒng)構(gòu)成、某些硬件狀態(tài)、指令的合法性等進(jìn)行自診斷,發(fā)現(xiàn)異常情況,發(fā)出報(bào)警并顯示錯(cuò)誤類型,如屬嚴(yán)重錯(cuò)誤則自動(dòng)終止運(yùn)行。提高一個(gè)系統(tǒng)的智能程度不僅提高系統(tǒng)的品質(zhì),在某種意義上也提高了系統(tǒng)的可靠性??v觀各著名廠商,其PLC產(chǎn)品都有不同程度的冗余功能,而且發(fā)展越來(lái)越完善。第4章 總結(jié)在設(shè)計(jì)過(guò)程中,經(jīng)常會(huì)遇到這樣那樣的情況,就是心里老想著這樣的接法可以行得通,但實(shí)際接上電路,總是實(shí)現(xiàn)不了,因此耗費(fèi)在這上面的時(shí)間用去很多。今天的PLC已經(jīng)開(kāi)始用于閉環(huán)控制,不僅如此,隨著其擴(kuò)展能力和通信能力的發(fā)展,它也越來(lái)越多地應(yīng)用到了復(fù)雜的分布式控制系統(tǒng)中。要保證整個(gè)系統(tǒng)的可靠運(yùn)行,首先要求系統(tǒng)各單元的質(zhì)量要得到保證。將來(lái)會(huì)全部使用64位RISC芯片,實(shí)現(xiàn)多CPU并行處理或分時(shí)處理或分任務(wù)處理,實(shí)現(xiàn)各種模塊智能化,且部分系統(tǒng)程序用門(mén)陣列電路固化。利用某些記憶指令,可以對(duì)工作狀態(tài)進(jìn)行記憶,以保持PLC斷電后的數(shù)據(jù)內(nèi)容不變。定時(shí)器的設(shè)定值(定時(shí)時(shí)間)可以在編程時(shí)設(shè)定,也可以在運(yùn)行過(guò)程中根據(jù)需要進(jìn)行修改,使用方便靈活。如:有色冶金行業(yè)的冶煉廠和選礦廠的物料輸送及配料、井下采礦皮帶輸送系統(tǒng)、選礦廠球磨機(jī)及各潤(rùn)滑站系統(tǒng)、冶煉廠余熱鍋爐振打系統(tǒng)、電收塵輸灰系統(tǒng)、冶煉廠轉(zhuǎn)爐本體聯(lián)鎖和加料系統(tǒng)等,其它行業(yè)如汽車生產(chǎn)線、印刷機(jī)械、加工機(jī)床、包裝機(jī)以及日常生活的電梯控制等。 主要功能PLC的外部設(shè)備中,最重要的就是編程器,它用來(lái)對(duì)用戶程序進(jìn)行寫(xiě)入,檢查,修改和調(diào)試,也可以在線監(jiān)視 PLC的運(yùn)行,它經(jīng)過(guò)編程器接口與CPU聯(lián)系,完成人機(jī)對(duì)話。在輸入掃描過(guò)程中,CPU把實(shí)際輸入點(diǎn)的狀態(tài)鎖入到輸入映像寄存器;在輸出過(guò)程中,CPU把輸出映像寄存器的值鎖定到實(shí)際輸出點(diǎn)。為保證設(shè)備的可靠性,及時(shí)反應(yīng)所出現(xiàn)的故障,PLC都具有自監(jiān)視功能。CPU可以讀其值,但不可以寫(xiě)或進(jìn)行修改。模擬量輸入采用4路12位A/D模擬量輸入的EM231模塊,具有較高的精度。輸入/輸出接口電路用來(lái)連接PLC主機(jī)與外部設(shè)備。它不但可以很容易地完成邏輯、順序、定時(shí)、計(jì)數(shù)、數(shù)字運(yùn)算、數(shù)據(jù)處理等功能,而且可以通過(guò)輸入輸出接口建立與各類生產(chǎn)機(jī)械數(shù)字量和模擬量的聯(lián)系,從而實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過(guò)程的自動(dòng)控制。PLC每完成一次循環(huán)操作所需的時(shí)間稱為一個(gè)掃描周期。近年來(lái)隨著科技的飛速發(fā)展,PLC的應(yīng)用正在不斷地走向深入,同時(shí)帶動(dòng)傳統(tǒng)控制檢測(cè)日新月益更新。組合式PLC的特點(diǎn)是系統(tǒng)構(gòu)成靈活性高,可構(gòu)成具有不同控制規(guī)模和功能的PLC;價(jià)格較高。小型PLC開(kāi)始步入諸如塑料注塑機(jī)、包裝機(jī)械、橡膠機(jī)械、紡織機(jī)械等輕工機(jī)械的控制領(lǐng)域,其成本的低廉和性能的優(yōu)良對(duì)直接使用微機(jī)作為控制單元的做法構(gòu)成了強(qiáng)有力的挑戰(zhàn),更有全面取代傳統(tǒng)繼電器控制屏的趨勢(shì)??删幊炭刂破魇抢?
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