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【畢業設計論文】基于plc的交通燈控制系統設計與實現(編輯修改稿)

2025-12-30 07:33 本頁面

　

【文章內容簡介】聯網的功能，它使PLC與PLC 之間、PLC與上位計算機以及其他智能設備之間能夠交換信息，形成一個統一的整體，實現分散集中控制。現在幾乎所有的PLC新產品都有通信聯網功能，它和計算機一樣具有RS232接口，通過雙絞線、同軸電纜或光纜，可以在幾公里甚至幾十公里的范圍內交換信息。當然，PLC之間的通訊網絡是各廠家專用的，PLC與計算機之間的通訊，一些生產廠家采用工業標準總線，并向標準通訊協議靠攏，這將使不同機型的PLC之間、PLC與計算機之間可以方便地進行通訊與聯網。外部設備外部設備是PLC系統不可分割的一部分，它有四大類（1）編程設備：有簡易編程器和智能圖形編程器，用于編程、對系統作一些設定、監控PLC及PLC所控制的系統的工作狀況。編程器是PLC開發應用、監測運行、檢查維護不可缺少的器件，但它不直接參與現場控制運行。（2）監控設備：有數據監視器和圖形監視器。直接監視數據或通過畫面監視數據。（3）存儲設備：有存儲卡、存儲磁帶、軟磁盤或只讀存儲器，用于永久性地存儲用戶數據，使用戶程序不丟失，如EPROM、EEPROM寫入器等。（4）入輸出設備：用于接收信號或輸出信號，一般有條碼讀人器，輸入模擬量的電位器，打印機等。了解了PLC的基本結構，我們在購買程控器時就有了一個基本配置的概念，做到既經濟又合理，盡可能發揮PLC所提供的最佳。 PLC工作原理循環掃描的特點輸入映像寄存器的內容是由設備驅動的，在程序執行過程中的一個周期內輸入映像寄存器的值保持不變，CPU采用集中輸入的控制思想，只能使用輸入映像寄存器的值來控制程序的執行。掃描周期周而復始地進行，讀輸入、輸出和用戶程序是否執行是可控的。對同一個輸出單元的多次使用、修改次序會造成不同的執行結果。各個電路和不同掃描階段會造成輸入和輸出延遲，這是PLC的主要缺點。在讀輸入階段，CPU對各個輸入端子進行掃描，通過輸入電路將各輸入點的狀態鎖入映象寄存器中。緊接著轉入用戶程序執行階段，CPU按照先左后右、先上后下的順序對每條指令進行掃描，根據輸入映象寄存器和輸出映象寄存器的狀態執行用戶程序，同時將執行結果寫入輸出映象寄存器。PLC中的存儲器PLC中的存儲器按用途分為系統程序存儲器、用戶程序存儲器以及工作數據存儲器。用戶程序存儲器用來存儲根據控制要求而編制的用戶應用程序。用來存儲工作數據的區域稱為工作數據區。系統程序存儲器中存放的是廠家根據其選用的PLC的指令的系統編寫的系統程序，它決定了PLC的功能，用戶不能更改其內容。 PLC的編程語言PLC是通過程序對系統進行控制的，作為一種專用計算機，為了適應其應用領域，一定有其專用的語言。PLC的編程語言有多種，如梯形圖、語句表、功能塊圖、指令表、機構文本。梯形圖編程語言是一種圖形語言，具有繼電器控制電路形象、直觀的優點；語句表編程語言類似計算機的匯編語言，用助記符來表示各種指令的功能，是PLC用戶程序的基礎元素。順序功能表，這是一種位于其他編程語言之上俄圖形語言，用來編制順序控制程序。程序功能圖提供了一種組織程序的圖形方法，在順序功能圖中可以用別的語言嵌套編程。梯形圖，是用的最多的plc圖形編程語言。梯形圖與繼電器控制系統的電路圖很相似，具有直觀易懂的優點，很容易被工廠熟悉繼電器控制的電氣人員掌握，它特別適用于開關量邏輯控制。梯形圖程序讓PLC仿真來自電源的電流通過一系列的輸入邏輯條件，根據結果決定邏輯輸出的允許條件。梯形圖按邏輯關系分為“梯級”或網絡。，可完成與繼電器控制的電動機直接起、停（起、保、停）繼電器控制電路圖相同的功能。 PLC 控制的梯形圖程序功能塊圖這是一種類似與數學邏輯門的編程語言，有數字電路基礎的人很容易掌握。該編程語言類似與門、或門的方框類表示邏輯運算關系，方框的左框的左側為邏輯運算的輸入變量，右側為輸出變量，輸入、輸出端的小圓圓表示“非”運算,方框被“導線”連接在一起，信號自左向右流動。指令表，是一種與微機的匯編語言中的指令相似的助記符表達式，由指令組成的程序叫做指令表程序或語句表程序。語句表比較適合熟悉PLC和邏輯程序設計的經驗豐富的程序員，語句表可以實現某些不能用梯形圖或功能實現的功能。機構文本，結構文本是為IEC11313標準創建的一種專用的高級編程語言。與梯形圖相比，它能實現復雜的數學運算，編寫的程序非常簡單和緊湊。 PLC的分類及性能指標按I/O點數容量分類小型機（I/O點數小于256點）典型的小型機有SIEMENS公司的S7200系列。中型機（I/O點數在256—1024之間）典型的中型機有SIEMENS公司的S7300系列、OMRON公司的C200H系列。大型機（I/O點數在1024點以上）典型的大型PLC有SIEMENS公司的S7400、OMRON公司的CVM1和CS1系列。根據PLC結構形式的不同，PLC主要可分為整體式和模塊式兩類：整體式結構微型和小型PLC一般為整體式結構。如西門子的S7200。模塊式結構目前大、中型PLC都采用這種方式。如西門子的S7300和S7400系列。PLC的性能指標I/O點數I/O點數，即PLC面板上的I/O端子的個數。I/O點數越多，外部可以連接的I/O器件就越多，控制規模就越大。它是衡量PLC性能的重要指標之一。存儲容量這里專指用戶存儲器的存儲容量，它決定了用戶所編程序的長短。大、中、小型PLC的存儲容量變化范圍一般為2KB～2MB。掃描速度掃描速度是指PLC執行程序的快慢，是一個重要的性能指標，體現了計算機控制取代繼電器控制的穩合程度。可編程控制器采用循環掃描的工作方式。指令系統它是衡量PLC能力強弱的標志，決定了PLC的處理能力、控制能力的強弱。限定了計算機發揮運算功能、完成復雜控制的能力。通信功能通信有PLC之間的通信和PLC與計算機或其它設備之間的通信。主要涉及通信模塊、通信接口、通信協議、通信指令等。擴展能力擴展能力包括I/O點數的擴展和PLC功能的擴展兩方面的內容。特殊功能單元特殊功能單元種類多，也可以說PLC的功能多。典型的特殊功能單元有模擬量、模糊控制連網等功能。 PLC的特點PLC是面向用戶轉為在工業環境下應用而設計的專用的計算。他具有以下幾個顯著特點。，抗干擾能力

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