基于PLC交通灯控制毕业论文.

2.存储器
可编程序控制器的存储器由只读存储器 ROM 和随机存储器 RAM 两大部分构成。
只读存储器 ROM 用以存放系统程序； 中间运算数据和用户程序存在随机存储器 RAM
中，断电时，中间运算数据和用户程序保存在只读存储器 EEPROM 或由高能电池支
持的 RAM 中。
3.基本 I/O 接口电路
1) 输入接口单元
2) 输出接口单元 PLC 输出电路用来将 CPU 运算的结果变换成一定形式的功率输出，驱动被控负 载（电磁铁、继电器、接触器线圈等） 。 PLC 输出电路结构形式分为继电式、晶体管 式和晶闸管输出型三种。 3) 公共端点 通常将一组 PLC 输入 /输出电路公共端与 PLC 内部连在一起，以减少 PLC 外部 接线。比如 PLC 一般以 3、 4 个输出接点为一组，在 PLC 内部连成一个输出公共端， 公共端点之间是绝缘隔离的。分组后，不同组的负载可以采用不同的驱动电源。 4.接口电路 PLC 接口电路分为 I/O 扩展接口电路和外设通信接口电路两大类。 1)I/O 扩展接口电路 I/O 扩展电路用于连接 I/O 扩展单元，可以用来扩充开关量 I/O 点数和增加模拟 量的 I/O 端子。 I/O 扩展接口电路采用并行接口和串行接口两种电路形式。 2)外设通信接口电路 外设通信接口电路用于连接手持编程器、 其他图形编程器和文本显示器等， 并能 组成 PLC 的控制网络。 PLC 通过 PC/PPI 电缆或使用 MPI 卡同通过 RS-485 接口与电 缆和计算机连接可以实现编程、监控、联网等功能。 5.电源 PLC 内部配有一个专用开关式稳压电源，将交流 /直流供电电源转化为 PLC 内部 电路需要的工作电源（ 5V 直流）。当输入端子为非干接点（无源接点）结构时，为外 部输入元件提供 24V 直流电源（仅供输入端子使用） 。
交通信号灯的出现， 使交通得以有效管制， 对于疏导交通流量、 提高道路通行能
力，减少交通事故有明显效果。为了实现交通道路的管理，力求交通管理先进性、科
学化。
用可编程控制器实现交通管制的控制系统， 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。分析
组合配置。
1.中央处理器
CPU 是可编程序控制器的控制中心，在系统监控下工作，承担将外部输入信号
的状态写入输入映像寄存器区域，然后将结果送到输出映像寄存器区域。 CPU 常用
的微处理器有通用型微处理器、单片机和位片式计算机等。小型 PLC 的 CPU 多采用
单片机或专用 CPU；大型 PKC 的 CPU 多采用位片式结构，具有高速数据处理能力。
设接口、电源等五部分组成。
实质是一种专用于工业控制的计算机其硬件结构基本上与微型计算机从结构上
分， PLC 分为固定式和组合式（模块式）两种。固定式 PLC 包括 CPU 板、 I/O 板、
显示面板、内存块、电源等，这些元素组合成一个不可拆卸的整体。模块式
PLC 包
括 CPU 模块、 I/O 模块、内存、电源模块、底板或机架，这些模块可以按照一定规则
5.通信及联网 PLC 通信含 PLC 间的通信及 PLC 与其它智能设备间的通信。 随着计算机控制的 发展，工厂自动化网络发展得很快，各 PLC 厂商都十分重视 PLC 的通信功能，纷纷 推出各自的网络系统。新近生产的 PLC 都具有通信接口，通信非常方便。
1.2 PLC 的基本结构
PLC 可编程序控制器主机的硬件电路由 CPU、存储器、基本 I/O 接口电路、外
1.3 PLC 的特点
1.可靠性高，抗干扰能力强； 2.通用性高，使用方便； 3.程序设计简单，易学，易懂； 4.采用先进的模块化结构，系统组合灵活方便；
3Biblioteka Baidu
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5.系统设计周期短； 6.安装简便，调试方便，维护工作量小；
1.4 PLC 的工作原理
扫描工作方式 PLC 的工作原理和计算机的工作原理基本上一致。 但是工作方式有所不同， 计算 机采用的是等待命令的工作方式，而 PLC 采用循环扫描的工作方式。 PLC 有运行（ RUN) 与停止（ STOP)两种工作方式。处于停止工作模式时， PLC 只进行内部处理和通信服务等内容。当处于运行工作模式时， PLC 要进行内部处理、 通信服务、输入处理、执行程序和输出处理的操作，然后按上述过程循环扫描工作。 PLC 的这种周而复始的循环工作方式称为扫描工作方式。 循环扫描的工作方式是 PLC 的一大特点，也可以说 PLC 是“串行”工作的，这 种传统的继电器控制系统 “并行” 工作有本质的区别， PLC 的串行工作方式避免了继 电器控制系统中触点竞争和时序失配的问题。
4.数据处理
现代 PLC 具有数学运算（含矩阵运算、函数运算、逻辑运算） 、数据传送、数据
转换、排序、查表、位操作等功能，可以完成数据的采集、分析及处理。这些数据可
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以与存储在存储器中的参考值比较， 完成一定的控制操作， 也可以利用通信功能传送 到别的智能装置， 或将它们打印制表。 数据处理一般用于大型控制系统， 如无人控制 的柔性制造系统；也可用于过程控制系统，
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2.1 CPU226 介绍 .........................................................
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2.2 主机 CPU及扩展模块的选择 ..........................................
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2.3 控制系统 I/O 分配表 .................................................
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1.1 概述 ................................................................
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1.2 PLC 的基本结构 ......................................................
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1.3 PLC 的特点 ..........................................................
展，这种装置的功能已经大大超过了逻辑控制的范围， 因此， 今天这种装置称作可编
程控制器，简称 PC。但是为了避免与个人计算机（ Personal Compute）r 的简称混淆，
所以将可编程控制器简称 PLC。
PLC 的应用
目前， PLC 在国内外已广泛应用于钢铁、石油、化工、电力、建材、机械制造、
了现代城市交通控制与管理问题的现状， 结合交通的实际情况阐述了交通灯控制系统
的工作原理， 给出了一种简单实用的城市交通灯控制系统应用于交通管理中， 随着科
技的发展，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
工业中的作用更加突出特别是由 PLC 实现的控制系统，普遍采用依据继电接触器控
PLC 内部输入电路的作用是将 PLC 外部电路（如行程开关、按钮、传感器等）
提供的符合 PLC 输入电路要求的电压信号，通过光耦电路送至 PLC 内部电路。输入
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电路通常以光电隔离和阻容滤波的方式提高抗干扰能力，输入响应时间一般在 0.1s~15ms之间。多数 PLC 的输入接口单元都相同，通常有两种类型。一种是直流输 入；另一种是交流输入。
制系统电气原理图编制的梯形图语言进行程序设计， 结构简单， 抗干扰能力强， 运行
稳定可靠，可方便地设置定时时间，编程容易，功能扩展方便，修改灵活等，并且有
完善的自诊断和显示功能，维修工作极为简单因此现在越来越多地将
PLC 应用于交
通灯系统中。 同时，PLC 本身还具有通讯联网功能， 将同一条道路上的信号灯组成一
汽车、轻纺、交通运输、环保及文化娱乐等各个行业，使用情况大致可归纳为如下几
类。
1.开关量的逻辑控制
这是 PLC 最基本、最广泛的应用领域，它取代传统的继电器电路，实现逻辑控
制、顺序控制，既可用于单台设备的控制，也可用于多机群控及自动化流水线。如注
塑机、印刷机、订书机械、组合机床、磨床、包装生产线、电镀流水线等。
3.运动控制
PLC 可以用于圆周运动或直线运动的控制。 从控制机构配置来说， 早期直接用于
开关量 I/O 模块连接位置传感器和执行机构，现在一般使用专用的运动控制模块。如
可驱动步进电机或伺服电机的单轴或多轴位置控制模块。世界上各主要
PLC 厂家的
产品几乎都有运动控制功能，广泛用于各种机械、机床、机器人、电梯等场合。
2.模拟量控制
在工业生产过程当中，有许多连续变化的量，如温度、压力、流量、液位和速度
等都是模拟量。为了使可编程控制器处理模拟量，必须实现模拟量（ Analog）和数字
量（Digital ）之间的 A/D 转换及 D/A 转换。 PLC 厂家都生产配套的 A/D 和 D/A 转换
模块，使可编程控制器用于模拟量控制。
图 1.0 交通灯自动运行的动作要求
设计进度要求：
第一周：选定毕业设计题目； 第二周：收集和查找相关资料； 第三周：硬件的分析和设计； 第四周：软件的分析和编译程序； 第五周：上机调试并验证结果； 第六周：撰写毕业设计论文； 第七周：定稿毕业设计论文； 第八周：准备毕业答辩。
指导教师（签名） ：
I
摘要
扬州大学
毕业设计
题
目
系
别
专
业
班
级
姓
名
学
号
指导教师
日
期
基于 PLC交通灯控制
孙行知
2017
年 3月
I
扬州大学本科生毕业设计（论文）
设计题目：
设计任务书
基于 PLC 的交通灯控制
设计要求：
设计一个用 PLC 控制的十字路口交通灯的控制系统，其控制要求如下： 按一下启动按钮， 信号灯系统按图所示要求开始工作， 按一下停止按钮， 所有信 号灯熄灭，如图 1.0 所示。
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2.4 系统接线图 .........................................................
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3 软件设计 ............................................................
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3.1 功能指令介绍 .......................................................
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4.2 软件调试 ..........................................................
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结 论 ................................................................
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致 谢 ................................................................
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1.4 PLC 的工作原理 ......................................................
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1.5 PLC 的主要性能指标 ..................................................
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2 硬件设计 .............................................................
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III
1 PLC 的特点及应用
1.1 概述
可编程控制器（ Programmable Controller）是计算机家族中的一员，是为工业控
制应用而设计制造的。早期的可编程控制器称作可编程逻辑控制器（ Programmable
Logic Controller ），简称 PLC，它主要用来代替继电器实现逻辑控制。随着技术的发
局域网进行统一调度管理，可缩短车辆通行等候时间，实现科学化管理。
关键词： 交通灯， PLC，程序，设计
II
目录
摘 要 ................................................................
II
1 PLC 的特点及应用 ......................................................
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3.2 PLC 交通灯的控制梯形图设计 .........................................
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4 系统调试 ............................................................
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4.1 硬件调试 ...........................................................