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基于PLC控制系统十字路口交通灯设计毕业论文.doc
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基于PLC控制系统十字路口交通灯设计毕业论文.doc
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i
摘 要
通过对对欧姆龙公司小型化 PLC 的 CPM1A 系列产品系统的学习,掌握 PLC 的
工作原理及结构,PLC 的输入、输出以及接线、编程等,由于可编程序控制器应用的
广泛性,各种机型所具备的指令系统也不完全相同,现代的可编程序控制器的指令功
能越来越强,内部元件的个数也越来越多。在机型选择时,从指令系统方向应注意下
述内容:指令系统的总语句数,这一点反映了整个指令所包括的全部功能;指令系统
的种类,主要应包括逻辑指令,运算指令和控制指令,具体的要求则与实际要完成的
控制功能有关;指令系统的表达方式,指令系统的表达方式有多种;应用软件的程序
结构图,程序结构有模块化的程序结构,有子程序式的程序结构;软件开发手段。然
后选用 PLC 的 CPM1A-30CDT-D 系列控制红绿灯运转,使红绿灯按照自己编的梯形图开
始运行,由于红绿灯是由 PLC 控制的,为了提高红绿灯的运行效率,必须通过软硬件
设计提高 PLC 的抗干扰等。
关键词:PLC 控制系统;十字路口;交通灯
Abstract
Through the right right Omron Corporation PLC of the small family system CPM1A
the study, master PLC principle and structure of the work, PLC of the import, export and
wiring, programming, PLC as the breadth of application, all kinds of Those models do not
exactly the same command system, modern PLC command function is growing, the
number of internal components are more and more. In the model chosen, the direction from
the command system should pay attention to the following: instruction of the total number
of statements, which reflect the entire command by including all the functions of the type
of instruction, the main logic should include instruction, command and control operations
Instructions and specific requirements are to be completed and the actual control functions
related to instruction means of expression, the command system has a variety of means of
expression; application procedures for structural plans, procedures modular structure of the
program structure, a subroutine - The program structure; software development tools. Then
choose the PLC CPM1A-30CDT-D series of operational control of traffic lights, traffic
lights, according to its own series of ladder running, because of the traffic lights are
ii
controlled by the PLC in order to improve the operating efficiency of traffic lights, it is
necessary to improve the design of hardwareand software PLC's anti-jamming And so on.
Key words: PLC control system; crossroads; traffic lights
iii
目 录
第一篇 交通灯的发展、结构、现状........................................1
第二篇 可编程控制器概述................................................4
第一章 PLC 的特点与应用领域.........................................4
第一节 PLC 的特点 ...............................................6
一、可靠性高、抗干扰能力强 ...................................6
二、编程简单、使用方便 .......................................6
三、功能完善、通用性强 .......................................7
四、设计安装简单、维护方便 ...................................7
五、体积小、重量轻、能耗低 ...................................7
第二节 PLC 的应用领域 ...........................................7
一、开关量逻辑控制 ...........................................7
二、运动控制 .................................................7
三、过程控制 .................................................7
四、数据处理 .................................................8
五、通信联网 .................................................8
第三节 PLC 的分类 ...............................................8
一、按结构形式分类 ...........................................8
二、按功能分类 ...............................................9
三、按 I/O 点数分类 ...........................................9
第二章 PLC 控制系统与电器控制系统的比较............................10
第一节 电器控制系统与 PLC 控制系统..............................10
一、电器控制系统的组成 ......................................10
二、PLC 控制系统的组成.......................................10
第二节 PLC 控制系统与电器控制系统的区别 ........................10
一、从控制方法上看 ..........................................11
二、从工作方式上看 ..........................................11
三、从控制速度上看 ..........................................11
四、从定时和计数控制上看 ....................................11
五、从可靠性和可维护性上看 ..................................11
第三章 PLC 的基本组成以及 PLC 的工作原理............................12
第一节 PLC 的基本组成............................................12
一、PLC 的硬件组成...........................................12
二、PLC 的软件组成...........................................16
第二节 PLC 的工作原理 ..........................................18
一、扫描工作原理 ............................................18
二、PLC 扫描工作过程.........................................18
三、PLC 执行程序的过程及特点.................................19
第四章 PLC 的性能指标与发展趋势以及国内外 PLC 产品介绍..............20
第一节 PLC 的性能指标与发展趋势以 ..............................20
一、PLC 性能指标.............................................20
二、PLC 的发展趋势...........................................21
第二节 国内外 PLC 产品介绍......................................22
iv
一、美国 PLC 产品 ............................................22
二、欧州 PLC 产品 ............................................23
三、日本 PLC 产品 ............................................24
四、我国 PLC 产品 ............................................25
第三篇 控制系统的软硬件设计...........................................26
第一章 控制系统的硬件设计 .........................................26
第一节 可编程序控制器 PLC 的选型................................26
一、可编程序控制器物理结构及控制方式的选择 ..................27
二、CPU 的能力...............................................27
三、I/O 点数的确定...........................................27
四、响应速度 ................................................28
五、存储器容量的选择 ........................................29
六、可编程序控制器的指令系统 ................................30
七、机型选择的其他考虑 ......................................30
第二章 控制系统的软件设计 .........................................31
第一节 控制系统的软件分析......................................31
一、时序图设计法 ............................................31
二、分析 PLC 的输入和输出信号 ................................31
三、时序图 ..................................................32
四、由时序图分析各输出信号之间的时间关系 ....................33
五、进行 PLC 的 I/O 分配 ......................................33
第二节 控制系统的软件设计......................................33
一、梯形图 ..................................................33
二、指令表 ..................................................37
第四篇 PLC 控制系统的抗干扰措施 .......................................40
第一章 干扰源分类及 PLC 控制系统干扰的来源 .........................40
第一节 干扰源及一般分类........................................40
第二节 PLC 控制系统中干扰的主要来源 ............................40
一、来自空间的辐射干扰 ......................................40
二、来自电源的干扰 ..........................................40
三、来自信号线引入的干扰 ....................................41
四、来自接地系统混乱的干扰 ..................................41
第二章 PLC 控制系统的抗干扰措施....................................41
第一节 硬件抗干扰技术..........................................41
一、电源部分防干扰 ..........................................41
二、控制系统接地抗干扰设计 ..................................42
三、电缆敷设的抗干扰设计 ....................................42
四、设备选型 ................................................42
五、抑制输入、输出电路引入的干扰 ............................43
第二节 软件抗干扰技术..........................................43
一、延时确认 ................................................43
二、封锁干扰 ................................................43
三、软件滤波 ................................................43
四、数字滤波 ................................................43
v
五、软件容错 ................................................43
结论...................................................................45
参考文献...............................................................46
致谢...................................................................48
附表一:...............................................................49
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