基于PLC的智能交通灯控制
基于plc的交通信号灯控制系统
基于plc的交通信号灯控制系统随着城市交通的日渐拥堵,如何高效地控制车辆行驶已经成为各个城市管理部门面临的重要问题之一。
交通信号灯控制系统就是这样一个能够有效管理城市道路流量的关键性系统,它能够保证城市交通的有序性和安全性。
本文将探讨基于PLC 的交通信号灯控制系统的关键技术和应用,并提供一些实用的建议。
一、PLC的定义和特点PLC是可编程逻辑控制器的英文缩写,主要用于对生产线的自动化进行控制。
PLC的特点主要如下:1. 单元化结构:PLC是由多个模块组成的,它们的连接可以通过接头进行实现,这使得PLC在故障排查和升级换代补充等方面具有非常高的灵活性。
2. 可编程性:PLC是一种具有可编程性质的控制器,它可以通过编写软件控制逻辑来完成不同的任务。
这个特点无疑给PLC带来了灵活性和处理许多任务的能力。
3. 开放性:PLC在不同设备之间的通信上没有固定界面,因此可以与各类设备进行通信和控制,从而为企业实现自动化工厂的高效运行打下了基础。
二、基于PLC的交通信号灯控制系统的优势交通信号灯控制系统是一种广泛应用的城市管理系统,它可以改善城市交通状况,保障公众出行的安全和便捷。
在传统的交通信号灯控制系统中,信号灯的控制主要依靠人工控制,这种方式存在控制不准确,响应时间慢等问题。
而基于PLC的交通信号灯控制系统具有以下明显优势:1. 灵敏度高:基于PLC的交通信号灯控制系统具有非常高的信号响应速度,它可以迅速捕捉到交通状况的变化,并做出快速的响应。
这使得交通信号灯控制系统在处理大量车辆流量时非常可靠。
2. 稳定性高:PLC控制器具有非常高的抗干扰能力和系统稳定性,这使得交通信号灯控制系统能够稳定工作长时间,从而降低了故障发生的概率。
3. 操作简便:基于PLC控制器实现交通信号灯控制系统还具有操作简便的特点,用户可以通过简单的鼠标操作和编程即可实现信号灯的控制,这降低了操作难度和工作量。
三、基于PLC的交通信号灯控制系统的实现基于PLC的交通信号灯控制系统采用模块化结构,主要分为PLC控制器模块、输入输出模块、CPU模块、显图片和其它相关模块。
毕业设计基于PLC的智能交通灯的设计
毕业设计基于PLC的智能交通灯的设计随着科技的快速发展,智能化已经成为了交通系统的重要发展方向。
在城市交通管理中,智能交通灯控制系统发挥着至关重要的作用。
本文将介绍一种基于PLC(可编程逻辑控制器)的智能交通灯设计,旨在提高交通效率,确保交通安全,并改善交通环境。
一、设计背景与目的城市交通问题一直是困扰人们的难题,高峰期的拥堵和交通事故频发等问题给人们的生活带来了诸多不便。
传统的交通灯控制系统已无法满足现代交通的需求,因此需要一种更加智能化、高效的交通灯控制系统来解决这些问题。
本设计的目的是通过PLC技术,实现交通灯的智能化控制,提高道路通行效率,减少拥堵和交通事故的发生。
二、设计方案1、系统架构本设计采用PLC作为核心控制器,通过传感器采集道路交通信息,如车流量、车速、车道占有率等,根据采集到的信息对交通灯进行智能控制。
同时,系统还包括人机界面(HMI),以便工作人员对系统进行监控和调试。
2、硬件选型PLC选用具有强大计算能力和稳定性的西门子S7-1200系列,该系列PLC具有丰富的IO接口和通信端口,适合用于本设计的控制需求。
传感器选用海康威视的车流量检测器,能够实时监测道路车流量,为PLC提供控制依据。
HMI选用昆仑通态的触摸屏,能够直观地展示系统运行状态和交通信息。
3、软件设计软件部分包括PLC程序和HMI界面设计。
PLC程序主要实现道路交通信息的采集、处理和交通灯的控制逻辑。
HMI界面设计则要实现系统状态的监控、交通信息的展示和人工干预等功能。
软件设计采用模块化的思路,便于后续的维护和升级。
三、功能特点本设计的智能交通灯具有以下功能特点:1、实时监测:通过传感器实时监测道路车流量、车速和车道占有率等信息,为PLC提供控制依据。
2、智能控制:根据监测到的交通信息,PLC能够实现交通灯的智能控制,包括绿灯时间的动态调整、红灯时间的优化分配等,以提高道路通行效率。
3、安全保障:通过实时监测车流量和车速等信息,系统能够及时发现交通事故的风险,并采取相应的控制策略,保障交通安全。
基于PLC的智能交通灯控制系统
谢谢观看
10、经济性:基于PLC的智能交通灯控制系统具有较高的经济性。首先,PLC 作为一种通用控制器,具有较低的采购成本;其次,系统的维护成本较低,因 为PLC具有较长的使用寿命和较低的故障率;此外,系统的扩展性和灵活性较 强,可以随着城市的发展逐步升级和扩展。
参考内容
随着城市化进程的加速和人们对交通安全的需求不断提升,智能交通系统的设 计变得越来越重要。其中,交通灯控制系统是智能交通系统的重要组成部分, 它能够有效地指挥车辆和行人的通行,提高交通效率,减少交通拥堵和交通事 故的发生。本次演示将介绍一种基于PLC(可编程逻辑控制器)的智能交通灯 控制系统设计。
基于PLC的智能交通灯控制系 统
目录
01 一、PLC概述
03 参考内容
02 二、系统构成与功能
随着城市化进程的加速和人们对交通安全的日益,智能交通系统成为了现代城 市不可或缺的一部分。其中,交通灯控制系统是智能交通系统的重要组成部分, 它能够有效地指挥车辆和行人的通行,提高交通效率,减少交通事故。基于 PLC的智能交通灯控制系统是一种高效、可靠、灵活的解决方案,在城市交通 管理中发挥着越来越重要的作用。
6、节能环保:系统能够根据道路交通状况自动调整信号灯的亮灭时间,减少 电能消耗,实现节能环保。同时,采用LED等新型光源也能够降低环境污染。
7、多种控制方式:系统支持手动控制、自动控制以及半自动控制等多种控制 方式,满足不同情况下的使用需求。手动控制适用于设备调试和应急情况处理; 自动控制适用于日常交通管理;半自动控制则适用于部分交通路口或特定区域 的交通管理。
3、数据处理:系统能够实时采集并处理交通数据,包括车辆和行人的流量、 速度等信息,为交通管理部门提供决策依据。
4、远程管理:系统可以通过通信模块实现与上位机的数据传输,便于交通管 理部门进行远程监控和管理。
基于PLC的十字路口智能交通灯控制系统的设计
基于PLC的十字路口智能交通灯控制系统的设计城市道路交错分布,交通灯是城市交通的重要指挥系统。
交通信号灯作为管制交通流量、提高道路通行能力的有效手段,对减少交通事故有明显效果。
可编程控制器PLC作为工业用的计算机,在工业自动化中的地位极为重要。
其具有小型化、价格低、可靠性高等特点,在各个行业也得到了广泛应用。
本文基于PLC的十字路口智能交通灯控制系统,构成十字路口带倒计时显示交通信号灯的电气控制以及该系统软、硬件设计方法。
实验证明该系统实现简单、经济,能够有效地疏导交通,提高交通路口的通行能力。
1、设计系统简介系统上电后,交通指挥信号控制系统由两个按钮控制。
启动按钮按下,交通指挥系统开始按常规正常控制功能工作,按照如图1所示的工作时序周而复始、循环往复工作。
南北绿灯亮25s闪3s,黄灯亮2s后南北红灯亮30s。
东西方向与南北方向相同。
正常运行时,南北向及东西向均有两位数码管倒计时显示牌同时显示相应的指示灯剩余时间值。
系统主要实现十字路口交通灯数码显示控制和显示时间智能调节两大功能。
图1十字路口交通灯正常工作时序2、硬件系统设计2.1、元器件选用FX系列PLC拥有无以企及的速度、高级的功能逻辑选件以及定位控制等特点。
FX2N 系列是三菱PLC的FX家族中最先进的系列,具有高速处理及可扩展大量满足单个需要的特殊功能模块等特点;FX2N是从16路到256路输入/输出的多种应用的选择方案。
这里选用的是FX2N-80MR-D基本单元,带40点输入/40点继电器输出,选用额定电压12V、额定电流25mA(每段)高亮的共阴极两位25.4cm七段数码管;供电直接使用DC12V/25mA电源供电。
选用直径200mm的圆形LED点阵,左边红、绿、黄灯额定电压DC12V,额定电流4.2A,额定功率50W,直接采用DC12V/4.2A电源供电。
各控制信号说明如表1所示。
SB2按下时,接点断开,停止工作。
按下SB3时,七段数码管显示“00”。
基于PLC的交通信号灯控制设计
基于PLC的交通信号灯控制设计随着城市交通的发展和交通工具的增多,交通信号灯在城市的道路中起到了至关重要的作用,为交通安全提供了保障和规范。
为了确保交通信号灯的稳定和可控性,设计一套基于PLC的交通信号灯控制系统已成为当今一种重要的解决方案。
一、PLC控制器的概述PLC全称可编程序控制器,是一种专业化的数字运算电路,通过执行预编程的指令序列,控制工业过程中机械或电气设备的自动化操作。
PLC执行的指令通常会涉及输入/输出端口的控制,模拟信号的处理,以及对数字逻辑或运动控制的控制等。
二、基于PLC的交通信号灯控制方案1. 控制器的选取在交通信号灯控制的设计中,选取一个合适的PLC控制器是至关重要的。
而一个好的PLC控制器不仅要能够支持高速、稳定、可靠的运行,还要能够兼容现场设备和各种不同类型的传感器和执行器。
2. 信号灯的输入输出设置基于PLC控制器的交通信号灯控制,需要先设定信号灯输入输出端口的参数,包括交通信号灯工作周期、灯的数量、工作时间等参数。
此外,还需要配置与灯相对应的传感器类型和灯的类型,确保交通信号灯可以以正确的方式反应各种不同的路况。
3. 交通规则的实时处理在进行交通信号灯控制之前,需要首先识别车辆和行人通过灯的方式,然后实时处理这些信息。
此时,PLC控制器可以通过自动处理数据的方法,来按照规定的时间间隔,自动计算灯的开启和关闭时间,给出灯的控制指令。
4. 灯亮顺序的控制基于PLC的交通信号灯控制设计需要考虑经过的车辆和人的数量,以控制不同方向灯的开闭,来保障这些交通参与者的安全和使用。
灯的开闭都应该是有序的,例如,左转灯应该在直行灯之前亮,直行灯应该在红灯之前亮。
5. 车辆监测与指令下达当车辆进入路口时,传感器会对车辆进行监测,随后,PLC控制器会根据已经设定的路况和时序规则,下达交通信号灯的各种指令,包括开关、闪烁等。
三、总结基于PLC的交通信号灯控制设计可以减少人工操作的漏失,确保信号灯的规律、精准,以更好地维护交通规则,保障交通安全。
基于PLC的交通灯智能控制
基于PLC的交通灯智能控制一、概述随着城市化进程的加速和汽车保有量的不断增加,交通拥堵和交通事故问题日益突出。
传统的交通灯控制系统大多采用定时器或简单的逻辑判断,无法根据实时交通状况进行智能调节,导致交通效率低下,甚至加剧交通拥堵。
开发一种基于PLC(可编程逻辑控制器)的交通灯智能控制系统具有重要的现实意义和应用价值。
PLC作为一种成熟的工业自动化控制设备,具有可靠性高、稳定性好、编程灵活等优点,适用于各种复杂的控制场景。
基于PLC的交通灯智能控制系统能够实时采集交通流量、车速等交通数据,通过智能算法进行分析和处理,从而实现对交通信号的精确控制。
该系统能够根据交通状况的变化自动调节信号灯的配时方案,提高交通流畅度,减少车辆等待时间,降低能源消耗和环境污染。
同时,基于PLC的交通灯智能控制系统还具备故障自诊断和远程监控功能。
当系统出现故障时,能够自动进行故障诊断和报警,方便维护人员进行快速维修。
通过远程监控功能,交通管理部门可以实时了解交通灯的工作状态和控制效果,为交通管理和决策提供有力支持。
基于PLC的交通灯智能控制系统是一种高效、智能、可靠的交通控制方案,能够有效提升城市交通的效率和安全性,为城市的可持续发展做出贡献。
1. 交通灯控制系统的重要性交通灯控制系统在现代城市生活中扮演着举足轻重的角色。
作为道路交通管理的重要组成部分,交通灯控制系统不仅能够有效调节车流和人流,提高道路通行效率,还能在一定程度上减少交通事故的发生,保障行人和车辆的安全。
交通灯控制系统的智能化管理能够显著提升道路通行效率。
通过精确控制红绿灯的切换时间和顺序,系统可以根据实时交通状况进行灵活调整,避免交通拥堵和车辆滞留。
这不仅有助于减少人们的出行时间成本,还能降低车辆尾气排放,对改善城市空气质量具有积极意义。
交通灯控制系统在保障交通安全方面也发挥着关键作用。
合理设置的红绿灯切换顺序和时间间隔可以规范交通参与者的行为,减少因闯红灯、抢行等违规行为导致的交通事故。
PLC的智能交通灯控制系统设计..
PLC的智能交通灯控制系统设计--智能交通灯控制系统设计文档1-引言1-1 目的和范围本文档旨在设计一套基于PLC的智能交通灯控制系统,用于实现交通流畅和安全管理。
1-2 定义●PLC:可编程逻辑控制器(Programmable Logic Controller),是一种可编程数字运算控制器。
●智能交通灯:根据实时交通信息和需求,自动调整交通灯的信号显示。
●交通流畅:指通过合理的交通信号控制,减少交通拥堵和延误,提高交通效率。
●安全管理:通过合理的交通信号控制,确保道路交通的安全性和可靠性。
2-系统架构设计2-1 系统组成部分●PLC控制器●交通灯信号灯●交通检测传感器●人行横道信号灯●数据通信模块2-2 系统工作原理智能交通灯控制系统通过交通检测传感器获取实时交通信息,根据预设的控制算法,向信号灯发送指令来调整信号显示。
同时,通过数据通信模块与其他交通管理设备进行通信,实现跨路口协调控制。
3-系统硬件设计3-1 PLC控制器选型选择适宜的PLC控制器,满足系统的输入输出要求和性能需求。
3-2 交通灯信号灯设计根据道路交通需求和交通管理规范,设计合适的交通灯信号灯,包括信号显示颜色和亮度。
3-3 交通检测传感器选型选择适宜的交通检测传感器,可根据车辆和行人的实时情况,提供准确的交通流量数据。
3-4 人行横道信号灯设计根据行人需求和交通管理规范,设计合适的人行横道信号灯,保证行人安全过马路。
3-5 数据通信模块选型选择适宜的数据通信模块,实现系统与其他交通管理设备的数据交互和远程控制。
4-系统软件设计4-1 PLC编程使用PLC编程软件进行控制算法的编写,实现交通灯信号的动态调整。
4-2 信号灯控制算法设计设计合理的控制算法,根据实时交通信息和需求,动态调整交通灯信号显示。
4-3 数据通信协议设计设计系统与其他交通管理设备之间的数据通信协议,实现数据交互和远程控制。
5-系统测试与验证5-1 硬件测试对系统硬件进行功能测试,确保各部件正常工作。
基于plc的交通灯控制系统设计毕业论文
基于plc的交通灯控制系统设计毕业论文目录一、内容概括 (2)1.1 研究背景和意义 (2)1.1.1 交通灯控制系统的重要性 (3)1.1.2 PLC在交通灯控制系统中的应用 (4)1.2 研究目的和任务 (6)1.2.1 论文研究目的 (7)1.2.2 论文研究任务 (8)二、交通灯控制系统概述 (8)2.1 交通灯控制系统的定义 (10)2.2 交通灯控制系统的组成 (10)2.2.1 硬件设备 (11)2.2.2 软件系统 (12)2.3 交通灯控制系统的分类 (13)2.3.1 传统交通灯控制系统 (15)2.3.2 基于PLC的交通灯控制系统 (16)三、PLC技术基础 (17)四、基于PLC的交通灯控制系统设计 (19)4.1 设计原则和设计要求 (20)4.1.1 设计原则 (21)4.1.2 设计要求 (22)4.2 系统架构设计 (23)4.2.1 总体架构设计 (26)4.2.2 控制器设计 (27)4.2.3 传感器设计 (28)4.3 系统功能实现 (29)4.3.1 交通灯控制功能实现 (30)4.3.2 系统监控功能实现 (32)4.3.3 故障诊断与报警功能实现 (33)五、系统测试与性能分析 (35)一、内容概括本文主要针对基于PLC的交通灯控制系统进行了深入研究和设计。
对交通灯控制系统的基本原理和功能进行了详细阐述,包括红绿灯的切换、行人过街按钮的响应以及故障检测与报警等功能。
对PLC 在交通灯控制系统中的应用进行了分析,重点介绍了PLC的硬件组成、编程语言以及编程方法等方面的内容。
在此基础上,设计了一套完整的基于PLC的交通灯控制系统,并通过实际应用验证了其可行性和稳定性。
对整个系统进行了总结和展望,为今后类似项目的开展提供了有益的参考。
1.1 研究背景和意义随着城市化进程的加快,智能交通系统在现代城市建设中扮演着越来越重要的角色。
交通灯作为道路交通管理的重要组成部分,其控制系统的先进性和稳定性直接关系到道路通行效率和交通安全。
基于PLC的智能交通控制
基于PLC的智能交通控制综合设计实验院系:自动化学院班级:测控1101班姓名与学号:*** U2011******* U2011******* U2011*****指导老师:黄为目录一、实验名称 (3)二、实验设备和软件 (3)三、实验步骤 (3)四、控制方案详述 (4)(1)十字路口交通指挥灯的控制 (4)(2)十字路口路况模拟的控制 (6)(3)交通灯倒计时提醒闪烁 (7)(4)可恢复现场的急车功能 (7)五、I/O分配表 (8)1、交通灯的输出端口分配 (8)2、路况灯的输出端口分配 (8)3、数码管的输出端口分配 (8)4、急车中断的输入端口分配 (8)六、程序功能注释及完整程序 (9)七、实验总结与心得体会......。
.. (14)一、实验名称基于PLC的智能交通控制综合设计实验二、实验设备和软件(1)Micro-PLC:MicroLogix1200(2)交通实验台(3)实验软件:RSLogix500―――编程软件RSLinx ―――通讯软件三、实验步骤1、熟悉及Micrologix1000,Micrologix1200及Micrologix1500组成、安装及与PC的连接;Micrologix1000 I/O分布;Micrologix1200及Micrologix1500的I/O分布及扩展模块的I/O分布。
2、熟悉并操作Rslogix500软件包及变成方法。
3、熟悉并操作Rslinx软件包。
4、用上述两软件包进行系统组态,确认系统连接成功。
5、理解实验内容,构思设计方案并编制实验梯形图。
6、下载并调试直到所有设计的功能全部实现。
四、控制方案详述上图为十字路口模拟图,其中南北方向称为AC方向,东西方向称为BD方向,AC方向干道为主干道,BD方向为副干道。
(1)十字路口交通指挥灯的控制在设计路口交通灯控制方案时,我们首先在校外的十字路口进行了观察,根据实际情况来确定控制方案。
我们确定的第一套方案考虑了人行横道等多种情况,但由于之后的程序设计问题没有考虑到整体效果,而不得不放弃包括此方案在内的之前的所有工作,又重新设计了控制方案及程序。
PLC的智能交通灯控制系统设计
PLC的智能交通灯控制系统设计智能交通灯控制系统设计是一种基于PLC技术的智能化交通管理系统,通过对交通信号灯控制进行智能化优化,实现交通流量的合理分配和交通管控的智能化管理,在提高道路通行效率的同时确保交通安全。
本文将介绍智能交通灯控制系统的设计理念、系统架构、功能模块、硬件设备和软件编程等方面。
一、设计理念智能交通灯控制系统的设计理念是通过PLC技术实现对交通信号灯的智能控制,根据车辆流量和道路情况实时调整信号灯的变化,合理分配绿灯时间,优化交通信号配时方案,提高道路通行效率和交通安全性。
系统应具有智能化、自适应性和实时响应性,能够有效应对不同交通情况,提供个性化的交通管控解决方案。
二、系统架构智能交通灯控制系统的架构主要包括传感器模块、PLC控制器、交通信号灯、通信模块和监控终端等部分。
传感器模块用于感知道路上的车辆流量和行驶方向等信息,将数据传输给PLC控制器;PLC控制器根据传感器数据实时调整信号灯控制策略;交通信号灯根据PLC控制器的指令变化显示不同颜色信号;通信模块用于系统与监控终端之间的数据通信,监控终端用于监控系统运行状态和实时操作。
三、功能模块智能交通灯控制系统的功能模块包括车辆检测模块、信号灯控制模块、通信模块和监控模块等。
车辆检测模块通过车辆检测器实时感知道路上的车辆流量和行驶方向等信息;信号灯控制模块根据车辆检测模块的数据智能调整信号灯配时,实现绿灯优先和拥堵车辆识别等功能;通信模块提供系统与监控终端之间的数据传输通道,实现数据交换和远程监控;监控模块实时监测系统运行状态和信号灯显示情况,可对系统进行远程操作和管理。
四、硬件设备智能交通灯控制系统的硬件设备主要包括传感器、PLC控制器、交通信号灯、通信模块和监控终端等部分。
传感器用于感知车辆流量和行驶方向等信息;PLC控制器用于处理传感器数据,实现信号灯的智能控制;交通信号灯显示不同颜色信号,指示不同车辆通行状态;通信模块提供系统与监控终端之间的数据传输通道;监控终端用于监控系统运行状态和实时操作。
基于plc的交通灯控制系统
基于plc的交通灯控制系统随着城市交通的不断发展,交通灯控制系统的作用越来越重要,特别是在城市拥挤和交通流量高的地区。
这种系统有助于提高行车安全性和交通效率,而其中的PLC技术可以提供高度可靠性和精度,下面介绍一下基于PLC的交通灯控制系统。
1. 系统概述交通灯控制系统是一种监测和控制交通流量的设备。
PLC 是一种通用数字控制器,可以完成广泛的控制和监测任务。
PLC的使用可以实现灯光控制的精确性和可靠性,同时还可以增强系统的保护措施,使其对故障具有更强的抵抗能力。
基于PLC的交通灯控制系统可以实现自动化、智能化的交通管理功能,在当前城市交通拥挤的情况下,减少交通事故率和道路拥堵。
2. 系统的组成基于PLC的交通灯控制系统由控制盒、灯组、信号发生器和信号控制器等部分组成。
控制盒用于控制信号控制器,信号控制器则用于控制灯组。
信号发生器位于交叉口的一侧,用于产生交通信号。
3. 系统功能基于PLC的交通灯控制系统有多种功能,首先,它可以自主决定红绿灯状态,而不需要人为干预,如交通流量大,可以自动维持绿灯时间长;其次,它可以适应不同道路交通流量状况,调整停留时间,改变红绿灯的时间,从而更好地维持道路交通秩序;还可以自动判断断路、闪烁和故障等情况,并通过报警装置提出警报,保证系统和行驶车辆的安全等。
4. 系统优点在该系统中,PLC技术具有诸多优越性。
首先,它可以提供精确的时间控制,以满足对于红绿灯交替时间的需求;其次,PLC具有较高的可靠性和耐用性,能够适应不同的工作环境;还可以进行实时监测,了解系统的工作状态和故障发生情况,及时进行维修保养。
5. 系统应用目前,基于PLC的交通灯控制系统已经广泛应用于城市交通建设。
这种系统可以协调城市交通流量,提高交通效率,减少交通拥堵现象,并可以改善车辆通过道路的安全水平,降低交通事故的发生率。
综上所述,基于PLC的交通灯控制系统是一种非常具有优越性的技术,其精确性、可靠性和自动化特点,可以有效地改善城市交通状况,降低交通事故的发生率,为人们的生活和出行提供方便。
PLC在智能交通信号灯控制系统中的应用案例
PLC在智能交通信号灯控制系统中的应用案例智能交通信号灯控制系统在现代城市交通管理中发挥着重要的作用。
其中,可编程逻辑控制器(PLC)作为一种重要的控制设备,被广泛应用于智能交通信号灯控制系统中。
本文将介绍PLC在智能交通信号灯控制系统中的应用案例。
一、智能交通信号灯控制系统概述智能交通信号灯控制系统是基于计算机网络技术和PLC控制技术的一种先进的交通信号灯控制系统。
它通过实时采集、处理和传输交通状况信息,根据交通流量和道路情况,自动调整交通信号灯的时间和节奏,以达到优化交通流量、减少交通拥堵的目的。
智能交通信号灯控制系统采用PLC作为控制核心,通过网络与其他设备实现信息交换和远程监控。
二、案例一:智能交通交叉口信号灯控制系统在城市交通管理中,交叉口是最为繁忙和复杂的地方之一。
通过合理控制交叉口信号灯,能够有效提高交通流动性和道路通行能力。
以下是PLC在智能交通交叉口信号灯控制系统中的应用案例。
1.系统架构设计:智能交通交叉口信号灯控制系统采用分级控制架构,由中心控制器、PLC控制器和交通信号灯组成。
中心控制器负责采集并处理交通流量信息,根据交通流量和道路情况生成控制策略,在各个交叉口的PLC 控制器上进行实时调度,并通过控制信号控制交通信号灯的切换。
2.交通流量检测:智能交通交叉口信号灯控制系统通过传感器对交通流量进行实时检测。
传感器采集的数据经过处理后,传输到中心控制器进行分析和判断。
3.PLC控制策略:中心控制器根据实时的交通流量信息,采用智能算法生成PLC控制器的控制策略。
控制策略包括灯光切换的时间和节奏,以及不同交通流量条件下的优先级设置。
4.PLC控制与输出:中心控制器通过网络将控制策略传输给各个交叉口的PLC控制器,PLC控制器根据控制策略实时调度交通信号灯的切换,并输出相应的控制信号。
5.远程监控与管理:智能交通交叉口信号灯控制系统支持远程监控和管理。
中心控制器可以实时监测各个交叉口的交通流量和信号灯状态,并根据实时数据进行远程管理和调控。
基于PLC的智能交通灯控制
1绪论随着社会经济的发展,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.在城市交通中,交通灯信号是交通网络控制中最重要的元素,今年来城市交通的车流量较大,给交通带来了巨大的压力.提高路口的车辆通行效率,对于缓解路口车辆阻塞,便捷出行具有十分重要的意义,目前的城市交通灯,都是根据车辆的一般通行量预设固定的红绿灯转换周期。
这种固定配时模式会导致某个方向的车辆已通行完毕,而另个方向的车辆要有相对较长的时间等待,这样就降低了车辆的通行效率.对此不断有学者用不同的方法,从不同的角度来研究.国内外有宏观和微观两种模型。
宏观模型更适于实时模型,短期预测和速度控制等。
近年来,有学者提出速度阶梯连续性模型,还利用CA模型优化交通灯控制.但前者主要侧重于在理论方面阐释,后者把问题简化为单行道的控制,均未对实际问题提出解决方案.还有的学者从宏观角度研究改善交通控制的方法,提出通过检测各车道的车辆数量来调节时长,但只是考虑直行车道,并未解决问题。
后来有学者提出直行和左转车道同时运行,但允许同时运行的车道组合教单一,通行效率提高不明显.针对以上情况,在此本文介绍一种新型交通灯智能控制系统.该系统采取车多通行时间长和同时通行的车道不冲突的原则,采用热释电红外传感器测量车辆的数量,在软硬件方面对现行的交通灯控制系统做了进一步的改进,大大提高了运行效率和车辆通行的灵活性和实时性。
本方案中具体的设计思路是在入路口的各个方向附近按要求架设红外检测仪,当汽车进入检测区时,能以温度变化的形式影响红外传感器,这样红外传感器就能产生变化的电信号,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控制器的控制输入,并用PLC计数,按一定控制规律自动调节红绿灯的时长,利用LED数码管显示时间。
基于plc的交通灯控制系统设计毕业论文
基于PLC的交通灯控制系统设计摘要本文旨在设计一种基于可编程逻辑控制器(PLC)的交通灯控制系统,以提高交通流量的效率和安全性。
通过对交通流量进行实时监测和分析,本系统能够智能地调整交通灯的信号,以减少交通堵塞并提高道路行驶的流畅性。
本文详细介绍了设计思路、系统组成和实施细节,并通过仿真实验评估了系统的性能。
引言随着城市交通的快速发展和车辆数量的不断增加,交通拥堵问题日益严重。
在城市交通网络中,交通灯控制是一项重要的任务,直接影响道路交通的效率和安全性。
传统的固定时序交通灯控制方法难以适应实际交通流量的变化,无法灵活地调整信号时长,导致交通堵塞和延误。
为了解决这些问题,本文提出一种基于PLC的交通灯控制系统。
PLC是一种具有高可靠性和稳定性的工业控制设备,能够实时监测和控制多种设备,广泛应用于工业自动化领域。
通过将PLC应用于交通灯控制系统,我们可以实现实时监测和智能调整信号时长的目标。
系统设计硬件组成本系统的硬件组成主要包括传感器模块、PLC控制器和执行机构三个部分。
传感器模块传感器模块用于实时监测交通流量和车辆状况。
常用的传感器包括车辆检测器和红外线传感器。
车辆检测器安装在道路上,通过检测车辆经过的时间和数量,来判断交通流量的大小。
红外线传感器则可以检测车辆的距离和速度,辅助系统判断车辆状况。
PLC控制器PLC控制器是系统的核心部分,负责实时监测传感器数据并控制交通灯的信号。
它具有高速的数据处理能力和可编程的逻辑控制功能,可以根据用户设定的算法进行智能决策,并实时调整交通灯的信号时长。
执行机构执行机构用于实际控制交通灯的信号。
常见的执行机构包括信号灯、声音报警器和红绿灯控制器。
根据PLC控制器的指令,执行机构能够准确地显示交通信号,并为行驶车辆提供指示和警示。
系统实施数据采集与处理系统通过传感器模块实时采集交通流量和车辆状况的数据,并将其传输给PLC控制器。
PLC控制器对接收到的数据进行处理和分析,根据预设的算法和逻辑进行决策,输出控制信号。
基于PLC控制的交通灯系统设计
基于PLC控制的交通灯系统设计一、本文概述随着城市化进程的加速和科技的不断进步,交通拥堵和交通安全问题日益突出,对交通管理提出了更高的要求。
在这样的背景下,基于PLC(可编程逻辑控制器)控制的交通灯系统设计成为了解决这一问题的有效手段。
本文旨在探讨基于PLC控制的交通灯系统的设计方案,包括系统的硬件组成、软件编程、控制逻辑以及实际应用效果等方面。
通过深入研究和实践,本文旨在为读者提供一个全面、系统的交通灯系统设计思路,以期在缓解交通压力、提高交通效率、保障交通安全等方面发挥积极作用。
本文将首先介绍交通灯系统的基本概念和作用,然后重点阐述PLC在交通灯系统中的应用优势。
接着,将详细介绍基于PLC的交通灯系统设计方案,包括硬件选型、软件编程、控制逻辑设置等关键步骤。
在此基础上,本文将通过实际案例分析,探讨该设计方案的实施效果及存在的问题,并提出相应的改进措施。
将对基于PLC控制的交通灯系统的发展前景进行展望,以期为未来交通管理领域的技术创新提供参考和借鉴。
二、PLC基础知识PLC,即可编程逻辑控制器(Programmable Logic Controller),是一种专为工业环境设计,用于数字运算操作的电子系统。
它采用了可编程的存储器,用于在其内部存储执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数和算术运算等操作的指令,并能通过数字式或模拟式的输入和输出,控制各种类型的机械或生产过程。
PLC的基本结构包括中央处理器(CPU)、存储器、输入输出接口、电源和编程器等部分。
其中,CPU是PLC的核心,负责执行用户程序,完成各种控制功能;存储器用于存储系统程序、用户程序和数据;输入输出接口则负责实现PLC与外部设备的连接,完成数据的输入和输出;电源则为PLC提供稳定的工作电压;编程器则是用户用来编写、修改和调试用户程序的工具。
PLC的主要特点包括可靠性高、抗干扰能力强、编程简单、易于实现、适应性强、灵活性好、体积小、能耗低、维护方便等。
基于PLC的交通信号灯智能控制系统设计
基于PLC的交通信号灯智能控制系统设计随着城市化进程的加速和交通需求的增长,交通信号灯在城市交通管理中的地位日益重要。
传统的交通信号灯控制系统往往采用定时控制方式,无法适应实时变化的交通流状况,容易导致交通拥堵和安全隐患。
为了解决这一问题,本文将介绍一种基于PLC(可编程逻辑控制器)的交通信号灯智能控制系统设计。
一、系统概述基于PLC的交通信号灯智能控制系统主要由PLC、传感器、信号灯和通信模块组成。
PLC作为核心控制器,负责处理传感器采集的交通流数据,根据预设的控制策略调整信号灯的亮灭时间,实现交通信号灯的智能控制。
二、硬件设计1、PLC选型PLC作为控制系统的核心,需要具备处理速度快、输入输出接口丰富、稳定可靠等特性。
本文选用某品牌的高性能PLC,具有16个输入接口和8个输出接口,运行速度可达纳秒级。
2、传感器选型传感器主要用于采集交通流的实时数据,如车流量、车速等。
本文选用微波雷达传感器,可实时监测车流量和车速,具有测量精度高、抗干扰能力强等优点。
3、信号灯设计信号灯是交通信号控制系统的执行机构,本文选用LED信号灯,具有亮度高、寿命长、能耗低等优点。
每盏信号灯均配备独立的驱动电路,由PLC通过输出接口进行控制。
4、通信模块设计通信模块负责将PLC采集的数据传输至上级管理系统,同时接收上级管理系统的控制指令。
本文选用GPRS通信模块,具有传输速度快、稳定性高等优点。
三、软件设计1、控制策略设计本文采用模糊控制算法作为交通信号灯的控制策略。
模糊控制算法通过对车流量和车速进行模糊化处理,将它们转化为PLC可以处理的模糊变量,再根据预设的模糊规则进行调整,实现信号灯的智能控制。
2、数据处理流程设计数据处理流程包括数据采集、数据处理和数据传输三个环节。
传感器采集车流量和车速数据;然后,PLC根据控制策略对数据进行处理;通过通信模块将处理后的数据上传至上级管理系统。
同时,PLC还会接收上级管理系统的控制指令,根据指令调整信号灯的亮灭时间。
基于PLC的智能交通信号控制系统
基于PLC的智能交通信号控制系统一、本文概述随着城市化进程的加速和交通需求的不断增长,传统的交通信号控制系统已经难以满足现代城市交通管理的需求。
为了应对日益复杂的交通状况,提高道路通行效率,减少交通拥堵和事故,基于PLC(可编程逻辑控制器)的智能交通信号控制系统应运而生。
本文旨在深入探讨基于PLC的智能交通信号控制系统的设计原理、实现方法以及实际应用效果,以期为我国城市交通管理水平的提升提供有益的参考和借鉴。
本文将简要介绍智能交通信号控制系统的发展历程和现状,分析传统交通信号控制系统存在的问题和不足,以及基于PLC的智能交通信号控制系统相比传统系统的优势。
本文将详细介绍基于PLC的智能交通信号控制系统的基本架构和核心技术,包括PLC的工作原理、硬件组成、软件系统设计以及信号控制算法等方面。
通过深入分析这些关键技术,读者可以更加清晰地了解该系统的核心思想和工作原理。
本文将结合具体案例,分析基于PLC的智能交通信号控制系统在实际应用中的效果,包括提高道路通行效率、减少交通拥堵和事故等方面的具体表现。
还将探讨该系统在未来城市交通管理中的发展前景和挑战,以期为未来智能交通信号控制系统的研究和发展提供有益的启示和思考。
通过本文的阐述,读者可以全面了解基于PLC的智能交通信号控制系统的设计理念、实现方法和实际应用效果,为我国城市交通管理水平的提升提供有益的参考和借鉴。
二、PLC技术基础PLC,全称可编程逻辑控制器(Programmable Logic Controller),是一种专为工业环境设计的数字运算电子系统。
自20世纪60年代末期诞生以来,PLC凭借其高可靠性、易于编程、适应性强等特点,已广泛应用于各种工业控制领域。
在智能交通信号控制系统中,PLC技术同样发挥着不可或缺的作用。
PLC的核心是中央处理器(CPU),它负责执行存储在存储器中的程序,以实现逻辑运算、顺序控制、定时、计数和算术运算等功能。
PLC还配备了多种输入输出接口,用于与各种外部设备(如传感器、执行器等)进行连接和通信。
基于PLC的自适应交通灯智能控制系统设计
基于PLC的自适应交通灯智能控制系统设计一、概述随着城市化进程的加速和机动车数量的不断增加,交通拥堵和交通事故频发成为影响城市发展和市民生活质量的重要问题。
交通灯作为城市交通管理的重要设施,其控制策略的合理性和智能化程度直接关系到交通流的顺畅与安全。
传统的交通灯控制系统往往采用固定的配时方案,难以适应不同时间段和交通流量的变化,导致交通资源的浪费和交通拥堵的加剧。
开发一种基于PLC(可编程逻辑控制器)的自适应交通灯智能控制系统,实现对交通流量的实时感知和智能调控,具有重要的现实意义和应用价值。
本文旨在设计一种基于PLC的自适应交通灯智能控制系统,通过对交通流量的实时监测和分析,动态调整交通灯的配时方案,以提高交通流的顺畅性和安全性。
该系统利用PLC作为核心控制器,通过编程实现交通灯控制逻辑的灵活配置和快速响应。
同时,结合传感器技术和通信技术,实现对交通流量的实时数据采集和传输,为智能控制提供数据支持。
本文首先介绍了交通灯控制系统的发展历程和现状,分析了传统交通灯控制系统的不足和改进需求。
详细阐述了基于PLC的自适应交通灯智能控制系统的总体架构和主要功能,包括交通流量监测、数据处理与分析、智能控制策略等。
接着,对系统的硬件组成和软件设计进行了详细说明,包括PLC的选型与配置、传感器的选择与布置、通信协议的选择与实现等。
通过实际应用案例的分析和比较,验证了该系统的有效性和优越性。
本文的研究成果将为城市交通管理提供一种新的智能化解决方案,有助于缓解交通拥堵、提高交通效率、减少交通事故,为城市可持续发展和市民出行提供有力支持。
同时,也为PLC在智能交通领域的应用提供了有益的参考和借鉴。
1. 交通灯控制系统的重要性和现状目前,交通灯控制系统主要依赖于预设的时序方案,这些方案往往无法根据实际情况做出灵活调整,容易造成交通拥堵和安全隐患。
现有的控制系统缺乏与其他交通管理系统的协同能力,无法实现信息共享和优化调度。
基于PLC的交通信号灯智能控制系统设计
基于PLC的交通信号灯智能控制系统设计基于PLC的交通信号灯智能控制系统设计随着城市化进程的加速和交通流量的增长,交通信号灯在道路交通中的作用日益重要。
为了提高交通效率,减少交通拥堵,设计一种基于可编程逻辑控制器(PLC)的智能交通信号灯控制系统显得至关重要。
可编程逻辑控制器(PLC)是一种专为工业环境设计的数字运算操作系统,它具有高可靠性、高抗干扰能力、编程简单等特点,已被广泛应用于工业控制领域。
利用PLC来实现交通信号灯的智能控制,不仅可以提高信号灯的工作稳定性,还能实现更加灵活和智能的交通管理。
设计基于PLC的交通信号灯智能控制系统,主要需要考虑以下几个方面:1、系统架构:系统应分为硬件和软件两个部分。
硬件部分包括PLC、交通信号灯、传感器、通信设备等;软件部分则包括控制算法、人机界面等。
2、控制算法:根据实时交通状况和用户设定,系统需要设计相应的控制算法来动态调整信号灯的配时,以实现最优的交通流控制。
3、人机界面:为了方便用户操作和监控系统状态,系统应设计一个友好、直观的人机界面。
4、通信:系统应具备强大的通信能力,能够实时收集各个信号灯的工作状态,并下发控制指令。
5、故障检测与恢复:为了保障系统的稳定运行,系统应具备故障检测与恢复能力,能在发生故障时自动切换到备份设备,并及时通知维护人员。
通过以上设计,基于PLC的交通信号灯智能控制系统可以实现对交通信号灯的精准控制,有效提高道路通行效率,降低交通拥堵。
该系统还具有强大的可扩展性和灵活性,可以方便地与其他交通管理设备进行集成,以实现更加全面和智能的交通管理。
总的来说,基于PLC的交通信号灯智能控制系统是一种集成了自动化控制、通信、等技术的先进解决方案,它可以显著提升交通管理的效率和智能化水平,为城市的可持续发展提供有力支持。
基于PLC的智能交通信号灯控制系统目前
基于PLC的智能交通信号灯控制系统摘要可编程控制器的功能日益完善,加上小型化、价格低、可靠性高,在现代工业中的应用更加突出。
城市交通灯控制采用的可编程制器具有可靠性高、维护方便,用法简单、通用性强等特点来控制交通路况:制作传感器探测车辆数量来控制交通灯的时长。
具体如下:在入路口的各个方向附近的地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始减少,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控制器的控制输入,并用PLC计数,按一定控制规律自动调节红绿灯的时长。
关键词:PLC 传感器智能交通信号灯Abstractfunction of the programmable controller is increasingly perfect, plus smallscaled turn, the price is low, the credibility is high, the application that is in modern industry is more out standing. The city transportation light control adopts programmable to make the tool contain high credibility, the maintenance convenience, the method of using is simple, the in general use strong etc. characteristics, this text uses the design that the programmable,way and as follows: The at go the into the underground of the each the direction neighborhood the of the street corner the to lay the to respond the coil the according to the trequest, the be the automobile to the pass by the will produce the to flow the to exhaust, the wreath the form insulates the electricity the feeling of the electric the wire to start reduce, can immediately examine pass of anautomobile, and convert this signal control importation that is the programmable controller for the standard pulse signal, counteract the PLC to count, long by the hour that the certain control regulation regulates the traffic lights automatically.Keywords: PLC( Programmable Logical Controller); diagram; intelligence; Instruction In proper order function diagram Transportation light绪论1引言道路通交通系统是一个地区、一个城市的主要组成部份,这个系统的运行状况如何,直接反映了一个地区、一个城市的现代化管理水平。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
1 绪论随着社会经济的发展,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。
在城市交通中,交通灯信号是交通网络控制中最重要的元素,今年来城市交通的车流量较大,给交通带来了巨大的压力。
提高路口的车辆通行效率,对于缓解路口车辆阻塞,便捷出行具有十分重要的意义,目前的城市交通灯,都是根据车辆的一般通行量预设固定的红绿灯转换周期。
这种固定配时模式会导致某个方向的车辆已通行完毕,而另个方向的车辆要有相对较长的时间等待,这样就降低了车辆的通行效率。
对此不断有学者用不同的方法,从不同的角度来研究。
国内外有宏观和微观两种模型。
宏观模型更适于实时模型,短期预测和速度控制等。
近年来,有学者提出速度阶梯连续性模型,还利用CA模型优化交通灯控制。
但前者主要侧重于在理论方面阐释,后者把问题简化为单行道的控制,均未对实际问题提出解决方案。
还有的学者从宏观角度研究改善交通控制的方法,提出通过检测各车道的车辆数量来调节时长,但只是考虑直行车道,并未解决问题。
后来有学者提出直行和左转车道同时运行,但允许同时运行的车道组合教单一,通行效率提高不明显。
针对以上情况,在此本文介绍一种新型交通灯智能控制系统。
该系统采取车多通行时间长和同时通行的车道不冲突的原则,采用热释电红外传感器测量车辆的数量,在软硬件方面对现行的交通灯控制系统做了进一步的改进,大大提高了运行效率和车辆通行的灵活性和实时性。
本方案中具体的设计思路是在入路口的各个方向附近按要求架设红外检测仪,当汽车进入检测区时,能以温度变化的形式影响红外传感器,这样红外传感器就能产生变化的电信号,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控制器的控制输入,并用PLC计数,按一定控制规律自动调节红绿灯的时长,利用LED数码管显示时间。
1.1 PLC的定义PLC即可编程控制器(Programmable logic Controller,是指以计算机技术为基础的新型工业控制装置。
在1987年国际电工委员会(International Electrical Committee)颁布的PLC标准草案中对PLC做了如下定义:PLC英文全称Programmable Logic Controller ,中文全称为可编程逻辑控制器,定义是:“一种数字运算操作的电子系统,专为在工业环境应用而设计的。
它采用一类可编程的存储器,用于其内部存储程序,执行逻辑运算,顺序控制,定时,计数与算术操作等面向用户的指令,并通过数字或模拟式输入/输出控制各种类型的机械或生产过程。
PLC及其有关的外围设备都应该按易于与工业控制系统形成一个整体,易于扩展其功能的原则而设计。
”1.2 PLC的工作原理1.2.1 PLC的工作方式(1)输入采样阶段,在此阶段,顺序读入所有输入缎子通断状态,并将读入的信息存入内存,接着进入程序执行阶段,在程序执行时,即使输入信号发生变化,内存中输入信息也不变化,只有在下一个扫描周期的输入采样阶段才能读入信息。
(2)程序执行阶段:PLC对用户程序扫描。
(3)输出刷新阶段:当所有指令执行完毕通过隔离电路,驱动功率放大器,电路是输出端子向外界输出控制信号驱动外部负载。
1.2.2 PLC的主要编程语言采用面向控制过程,面向问题,简单直观的plc编写横语言,常用的有:梯形图,语句表,功能图等。
1.梯形图:由继电器控制逻辑演变而来,两者具有一定程度的相似性,但梯形图编程语言功能更强更方便。
LAD具有以下特点:(1)自上而下,从左到右的顺序排列,两列垂直线为母线。
每一逻辑行,起使左母线;(2)梯形图中采用继电器名称,但不是真实物理继电器称为“软继电器”;(3)每个梯级流过的是概念电流,从左向右,其两端母线设有电源;(4)输入继电器,用于接入信号,而无线圈,输入继电器,通过输入接入的继电器,晶体及晶闸管才能实现。
2.语句表:又叫指令表,类似计算机汇编语言形式,用指令的记助符编程。
STL具有以下特点:(1)利用助记符号表示操作功能,具有容易记忆,便于掌握的特点;(2)在编程器的键盘上就可以进行编程设计,便于操作;(3)一般PLC程序的梯形图和语句表可以相互转换;(4)部分LAD或其他编程语言无法表达的PLC程序,必须使用STL才能编程。
3.功能块图:采用类似于数字逻辑门电路的图形符号,逻辑直观,使用方便,它有与梯形图编程中的触点和线圈等价的指令,可以解决范围广泛的逻辑问题。
FBD具有以下特点:(1)以功能模块为单位,从控制功能入手,使控制方案的分析和理解变得容易;(2)功能模块是用图形化的方法描述功能,它的直观性大大方便了设计人员的编程和组态,有较好的易操作性;(3)对控制规模较大、控制关系较复杂的系统,由于控制功能的关系可以较清楚地表达出来,因此,编程和组态时间可以缩短,调试时间也能减少。
1.3 PLC的特点1.3.1 可靠性高,抗干扰能力强高可靠性是电气控制设备的关键性能。
PLC由于采用现代大规模集成电路技术,采用严格的生产工艺制造,内部电路采取了先进的抗干扰技术,具有很高的可靠性。
例如三菱公司生产的F系列PLC平均无故障时间高达30万小时。
一些使用冗余CPU 的PLC的平均无故障工作时间则更长。
从PLC的机外电路来说,使用PLC构成控制系统,和同等规模的继电接触器系统相比,电气接线及开关接点已减少到数百甚至数千分之一,故障也就大大降低。
此外,PLC带有硬件故障自我检测功能,出现故障时可及时发出警报信息。
在应用软件中,应用者还可以编入外围器件的故障自诊断程序,使系统中除PLC以外的电路及设备也获得故障自诊断保护。
这样,整个系统具有极高的可靠性也就不奇怪了。
1.3.2 配套齐全,功能完善,适用性强PLC发展到今天,已经形成了大、中、小各种规模的系列化产品。
可以用于各种规模的工业控制场合。
除了逻辑处理功能以外,现代PLC大多具有完善的数据运算能力,可用于各种数字控制领域。
近年来PLC的功能单元大量涌现,使PLC渗透到了位置控制、温度控制、CNC等各种工业控制中。
加上PLC通信能力的增强及人机界面技术的发展,使用PLC组成各种控制系统变得非常容易。
1.3.3易学易用,深受工程技术人员欢迎PLC作为通用工业控制计算机,是面向工矿企业的工控设备。
它接口容易,编程语言易于为工程技术人员接受。
梯形图语言的图形符号与表达方式和继电器电路图相当接近,只用PLC的少量开关量逻辑控制指令就可以方便地实现继电器电路的功能。
为不熟悉电子电路、不懂计算机原理和汇编语言的人使用计算机从事工业控制打开了方便之门。
1.3.4 系统的设计、建造工作量小,维护方便,容易改造PLC用存储逻辑代替接线逻辑,大大减少了控制设备外部的接线,使控制系统设计及建造的周期大为缩短,同时维护也变得容易起来。
更重要的是使同一设备经过改变程序改变生产过程成为可能。
这很适合多品种、小批量的生产场合。
1.3.5体积小,重量轻,能耗低以超小型PLC为例,新近出产的品种底部尺寸小于100mm,重量小于150g,功耗仅数瓦。
由于体积小很容易装入机械内部,是实现机电一体化的理想控制设备。
1.4 PLC的构成1.4.1 CPU模块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。
在使用者看来,不必要详细分析CPU的内部电路,但对各部分的工作机制还是应有足够的理解。
CPU的控制器控制CPU工作,由它读取指令、解释指令及执行指令。
但工作节奏由震荡信号控制。
运算器用于进行数字或逻辑运算,在控制器指挥下工作。
寄存器参与运算,并存储运算的中间结果,它也是在控制器指挥下工作。
CPU速度和内存容量是PLC的重要参数,它们决定着PLC的工作速度,IO数量及软件容量等,因此限制着控制规模。
1.4.2 I/O模块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。
常用的I/O分类如下:开关量:按电压水平分,有220V AC、110V AC、24VDC,按隔离方式分,有继电器隔离和晶体管隔离。
摸拟量: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。
1.4.3 电源模块24V的工作电源。
电源输入类型有:交流电源(220V AC或110V AC),直流电源(常用的为24VDC)。
1.4.4 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。
1.4.5 PLC系统的其它设备编程器是PLC开发应用、监测运行、检查维护不可缺少的器件,用于编程、对系统作一些设定、监控PLC及PLC所控制的系统的工作状况,但它不直接参与现场控制运行。
小编程器PLC一般有手持型编程器,目前一般由计算机(运行编程软件)充当编程器。
也就是我们系统的上位机.人机界面:最简单的人机界面是指示灯和按钮,目前液晶屏(或触摸屏)式的一体式操作员终端应用越来越广泛,由计算机(运行组态软件)充当人机界面非常普及。
1.4.6 PLC的通信联网依靠先进的工业网络技术可以迅速有效地收集、传送生产和管理数据。
因此,网络在自动化系统集成工程中的重要性越来越显著,甚至有人提出"网络就是控制器"的观点说法。
PLC具有通信联网的功能,它使PLC与PLC 之间、PLC与上位计算机以及其他智能设备之间能够交换信息,形成一个统一的整体,实现分散集中控制。