湖 北 理 工 学 院
毕 业 设 计
设计课题 PLC交通灯设计
院 系 机电工程学院 专 业 机械制造与自动化 班 级 09机电(1)班 指导老师 鄢 圣 华 学生姓名 学 号
湖北理工学院毕业设计 (论文)
黄石理工学院毕业设计(论文)任务书
毕业设计(论文)题目: 基于PLC的道路交通灯控制系统设计 教学院: 机电工程学院 专业班级:09机电专1 指导教师: 鄢圣华 学生姓名: 学号:
1.毕业设计(论文)的主要内容
毕业设计内容为设计一种基于PLC的智能交通灯控制系统。系统的主要功能特点为:具有常规人/车通行控制的一般功能;增加了急车先行控制功能;加入光电传感器实现闯红灯报警功能;直行方向通行时间倒计时显示;用PLC 进行系统全局控制;用传感器进行信号的检测。学生毕业设计期间主要完成以下工作:
(1)了解道路交通灯控制系统的控制原理,在此基础上明确设计任务和目标,拟定系统设计路线。
(2)PLC选型及相关设计,包括系统功能设计,结构设计,I/O点选取,绘制外部接线图等。
(3)PLC程序设计并进行系统调试,编写调试报告。
(4)完成论文撰写,论文须符合学院的毕业论文撰写规范,包含必要的电路图、PLC源程序和元件清单等。
(5)完成毕业设计所须完成的毕业实习等。
2.毕业设计(论文)的要求
(1)字数一般要求为15000-20000字。
(2)打印用纸:A4;页面设置:上:3.5cm;下:2.5 cm;左:3.0 cm;右2.4 cm;装订线:0.5cm;页眉:2.5 cm;页脚:1.8cm;行间距:固定值22磅。一级目录:黑体、三号;二级目录:黑体、四号;三级目录:宋体、加粗、小四:正文部分:宋体、小四;页眉“黄石理工学院毕业设计(论文)”,宋体、5号,居右排列;页码居页面底端靠右排列。
(3)参考文献著录按照GB7714-87文参考文献著录规则执行。书写顺序为:序号·作者·论文名或著作名·杂志或会议名·卷号、期号或会议地点·出版社·页号·年。
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3.进度安排
2011年12月20日~2012年1月10日
下发任务书,了解道路交通灯系统控制原理,明确设计任务。查阅资料。 2012年2月11日~2012年3月10日
拟定总体设计方案,编写技术开发路线。系统功能设计,结构设计,I/O点选取,PLC选型,绘制外部接线图。
2012年3月11日~2012年4月8日
光电传感器硬件选型。PLC程序设计与程序调试。 2012年4月9日~2012年4月13日 毕业设计中期检查
2012年4月14日~2012年4月30日 系统测试与功能完善,毕业设计论文撰写。 2012年5月1日~2012年5月20日 整理毕业设计论文,毕业答辩
4.其他情况说明
(1)毕业设计期间每周考勤两次,初定每周星期一下午78节和星期五下午78节为集中答疑时间。星期五下午78节点名一次。
(2)学生离校须遵守学校相关规定,办理相关手续。
5.主要参考文献
[1] 高安邦等.基于PLC 的城市交通指挥灯智能化控制系统.哈尔滨:电脑学习.2008(5):12~13
[2 史丛立.一种基于PLC 的智能交通灯控制系统设计.温州职业技术学院学报.2008(6):44~46
[3] 黄云龙等编.可编程控制器教程.北京:科学出版社.2003.8
[4] 袁任光编著.可编程序控制器选用手册.北京:机械工业出版社.2002.7 [5] 袁任光编著.交流变频调速器选用手册.广州:广东科技出版社.2002.9 [6] 陈宇编.可编程序控制器基础及编程技巧.广州:华南理工大学出版社.2004
[7] 钟肇新等编.可编程序控制器原理及应用(第二版).广州:华南理工大学出版社.1997 [8] 陆宝春等编.电气与可编程序控制器技术.南京:南京理工大学出版社.2000 [9] 廖常初主编.PLC基础及应用.第2版.北京: 机械工业出版社.2008 [10] 三菱公司FX2n系列PLC软、硬件手册.2003
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前言
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 Computer)的简称混淆,所以将可编程控制器简称PLC。
PLC的应用领域: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、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。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。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。运动控制PLC可以用于圆周运动或直线运动的控制。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。过程控制过程控制是指对温度、压力、流量等模拟量的闭环控制。作为工业控制计算机,PLC能编制各种各样的控制算法程序,完成闭环控制。PID调节是一般闭环控制系统中用得较多的调节方法。大中型PLC都有PID模块,目前许多小型PLC也具有此功能模块。PID处理一般是运行专用的PID子程序。过程控制在冶金、化工、热处理、锅炉控制等场合有非常广泛的应用。数据处理现代PLC具有数学运算、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。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。
关键词:可编程控制器 交通灯 自动控制
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目 录
第一章 PLC概述 ...................................................................................................................... 5
1.1 PLC的产生 .................................................................................................................. 5 1.2 PLC的特点 .................................................................................................................. 5 1.3 PLC的分类 .................................................................................................................. 6 1.4 PLC的基本结构 ........................................................................................................... 7 1.5 PLC汇编语言 ............................................................................................................. 10 1.6 PLC的基本工作原理 .................................................................................................. 11 1.7 PLC的发展趋势 ......................................................................................................... 12 第二章 交通信号系统 ............................................................................................................ 13
2.1 控制要求 ................................................................................................................... 13 2.3 址地分配 ................................................................................................................... 14 2.4交通灯控制系统硬件设计 .......................................................................................... 15 2.5 交通灯控制系统软件设计 ......................................................................................... 17 2.6 数码管显示控制 ........................................................................................................ 18 2.7 光电传感器 ............................................................................................................... 25 2.8 红灯报警系统 ............................................................................................................ 26 第三章 梯形图及指令表 ........................................................................................................ 28
3.1 系统程序梯形图 ........................................................................................................ 28 3.2 系统对应指令表 ........................................................................................................ 31 第四章 可编程控制器功能指令概述 ...................................................................................... 33
4.1 FX系列可编程控制器功能指令概述指令说明 ........................................................... 33 4.2 指针(P/I).............................................................................................................. 33 4.3 程序流程控制功能指令 ............................................................................................. 34 4.4 传送指令MOV ............................................................................................................. 35 4.5 加法指令ADD、减法指令SUB .................................................................................... 36 4.6 区间复位指令ZRST ................................................................................................... 36 4.7 七段译码指令SEGD ................................................................................................... 36 第五章 总结 .......................................................................................................................... 37 致谢及参考文献 ....................................................................................................................... 39
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