交通燈自動(dòng)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)說(shuō)明

1、 晉城職業(yè)技術(shù)學(xué)院JINCHENG INSTITUTE OF TECHNOLOGY機(jī)械與電子工程系畢業(yè)設(shè)計(jì)Graduation Design設(shè)計(jì)項(xiàng)目：交通燈自動(dòng)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)姓 名：專(zhuān) 業(yè)：班 級(jí)： 1 學(xué) 號(hào)：指導(dǎo)教師：職 稱(chēng)：完成時(shí)間：2013年6月9日姓名：性別：男出生日期：政治面貌：民族：漢籍貫：手機(jī)：E-mail： :實(shí)習(xí)單位與崗位：班級(jí)：同組人交通燈自動(dòng)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)指導(dǎo)教師于沁陽(yáng)行業(yè)指導(dǎo)教師學(xué)軍 本作品使用PLC對(duì)交通燈進(jìn)行控制，很容易實(shí)現(xiàn)交通燈對(duì)穩(wěn)定性、可靠性要求。同時(shí)采取不同的編程方式，也很容易達(dá)到添加新項(xiàng)目的目的，而不需要在軟件上增加太大的投資。 本作品所用程序簡(jiǎn)單，采用比較指

2、令只需一個(gè)定時(shí)器、三個(gè)輔助繼電器、三個(gè)寄存器就可完成程序。該程序全部使用觸點(diǎn)比較指令控制交通燈的變化，設(shè)計(jì)新穎，編程簡(jiǎn)單。使用一個(gè)定時(shí)器T0控制交通燈一個(gè)周期的運(yùn)行時(shí)間，讓綠燈、黃燈、紅燈的一個(gè)周期的不同時(shí)間段點(diǎn)亮，不用考慮它們之間控制的邏輯關(guān)系，只要計(jì)算準(zhǔn)時(shí)間即可。機(jī)械與電子工程系畢業(yè)設(shè)計(jì)（創(chuàng)作）開(kāi)題報(bào)告書(shū) 機(jī)電一體化技術(shù) 專(zhuān)業(yè) 學(xué)生班級(jí)學(xué)號(hào)設(shè)計(jì)項(xiàng)目交通燈自動(dòng)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)準(zhǔn)備情況基于我們所學(xué)plc的相關(guān)知識(shí)和可編程控制器以與軟件的設(shè)計(jì)，綜合在學(xué)校的理論基礎(chǔ)，并采用三菱FX2N的可編程控制器硬件、軟件的設(shè)計(jì)來(lái)制作交通燈自動(dòng)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)。思路和方法南北紅燈亮?xí)r，東西的綠燈也亮，綠燈亮完黃燈亮

3、，綠燈和黃燈亮的時(shí)間相加就等于紅燈亮的時(shí)間。同理另一面也是。用綠、黃、紅三色發(fā)光二極管作信號(hào)燈。循環(huán)一次要60秒。循環(huán)期間東西方向放行時(shí)間可分為3個(gè)時(shí)間段：東西方向的紅燈亮30s和南北方向的綠燈亮25s，然后南北方向的黃燈亮5s；南北方向放行時(shí)間也分為3個(gè)時(shí)間段：南北方向的紅燈亮30s與東西方向的綠燈亮25s，最后東西方向黃燈亮5s。一個(gè)循環(huán)共需要60s。擬重點(diǎn)解決的問(wèn)題 1、本程序的重點(diǎn)對(duì)紅綠燈的高低峰切換，必須時(shí)間的準(zhǔn)確，對(duì)路面的暢通。2、各種相應(yīng)器材的準(zhǔn)備，組織相關(guān)人員的進(jìn)行設(shè)計(jì)的制作。3、制作設(shè)計(jì)所需要的編程硬件和軟件的選擇。計(jì)劃進(jìn)度2013年5月1號(hào)至2013年5月4日 選定畢業(yè)設(shè)計(jì)

4、的題目和指導(dǎo)教師。準(zhǔn)備相應(yīng)的器材和需求。 2013年5月5號(hào)至2013年5月19日 查閱相關(guān)資料并制定設(shè)計(jì)題目。 2013年5月20號(hào)至2013年5月24日 完成畢業(yè)設(shè)計(jì)初稿，并提交老師進(jìn)行畢業(yè)設(shè)計(jì)審查。 2013年5月25號(hào)至2013年5月27仔細(xì)閱讀畢業(yè)設(shè)計(jì)初稿，尋找容與格式上的錯(cuò)誤與不足。并繼續(xù)修訂、完善畢業(yè)設(shè)計(jì)，并進(jìn)行預(yù)作品展示。 2013年5月28號(hào)至2013年6月1日 交畢業(yè)設(shè)計(jì)終稿。 2013年6月2號(hào) 返校進(jìn)行畢業(yè)設(shè)計(jì)展示。參考文獻(xiàn)廖常初.可編程序控制器的編程方法與工程應(yīng)用郭純生.可編程控制器編程實(shí)踐與提高廖常初.PLC梯形圖程序的設(shè)計(jì)方法與技巧鄧則名、鄺穗芳.電器與可編程序控

5、制器應(yīng)用技術(shù)戴一平.可編程控制器技術(shù)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）修改說(shuō)明1、 畢業(yè)設(shè)計(jì)中主要修改的就是對(duì)程序的大小進(jìn)行了修改，和插入圖片，并經(jīng)過(guò)指導(dǎo)老師多次審閱和修改，最終得以完善。2、 畢業(yè)設(shè)計(jì)作品最終器材的選擇，也和指導(dǎo)老師多次討論與修正，最終完成作品。3、 設(shè)計(jì)制作過(guò)程中，時(shí)間，地點(diǎn)，制作進(jìn)度等具體事項(xiàng)，也在指導(dǎo)老師的參與修改下逐步完善，最終完成設(shè)計(jì)作品的制作。4、 畢業(yè)設(shè)計(jì)的格式和版面樣式，也經(jīng)過(guò)指導(dǎo)老師多次細(xì)心的修改與指正，不斷的進(jìn)行完善，對(duì)字體，段落等細(xì)節(jié)問(wèn)題進(jìn)行不斷的調(diào)整，才使得畢業(yè)設(shè)計(jì)最后定稿。5、 畢業(yè)設(shè)計(jì)的打印細(xì)節(jié)，也經(jīng)過(guò)和指導(dǎo)教師進(jìn)行多次咨詢(xún)才最終裝訂成冊(cè)。指導(dǎo)教師意見(jiàn)行業(yè)指導(dǎo)教師：

6、 單位： 職稱(chēng)： 聯(lián)系： 年 月 日 校指導(dǎo)教師： 職稱(chēng)： 年 月 日 目 錄摘 要第一章 緒 論11.1交通信號(hào)燈的作用和意義11.2本文的研究容1第二章 PLC的概述22.1 概述22.2 PLC的特點(diǎn)22.3 PLC的應(yīng)用22.3.1開(kāi)關(guān)量的邏輯控制22.3.2 模擬量控制22.3.3 運(yùn)動(dòng)控制32.3.4 過(guò)程控制32.3.5 數(shù)據(jù)處理32.3.6 通信與聯(lián)網(wǎng)3第三章 PLC的結(jié)構(gòu)與原理43.1 PLC的結(jié)構(gòu)43.2PLC的定義43.3 PLC的工作原理43.4 PLC的基本指令53.4.1 輸入輸出指令（LD/LDI/OUT）53.4.2 觸點(diǎn)串連指令（AND/ANDI）、并聯(lián)指令（

7、OR/ORI）53.4.3 電路塊的并聯(lián)和串聯(lián)指令（ORB、ANB）63.4.4 程序結(jié)束指令（END）8第四章 交通燈控制系統(tǒng)整體設(shè)計(jì)94.1系統(tǒng)的控制要求94.2系統(tǒng)I/O分配表94.3 硬件安裝104.3.1安裝前的準(zhǔn)備104.3.2安裝時(shí)的注意事項(xiàng)104.4軟件調(diào)試10第五章 軟件編程115.1交通燈設(shè)計(jì)程序115.1.1交通燈梯形圖設(shè)計(jì)115.1.2本設(shè)計(jì)的控制系統(tǒng)梯形圖115.2系統(tǒng)調(diào)試135.2.1調(diào)試運(yùn)行135.2.2監(jiān)控運(yùn)行14總 結(jié)15參 考 文 獻(xiàn)16致 17個(gè)人簡(jiǎn)況與聯(lián)系方式18摘 要自從交通燈誕生以來(lái)，其部的電路控制系統(tǒng)就不斷的被改進(jìn)。設(shè)計(jì)方法也開(kāi)始多種多樣，從而使交

8、通燈顯得更加智能化。隨著科技的發(fā)展，可編程控制器的功能日益完善，加上小型化、價(jià)格低、可靠性高，在現(xiàn)代工業(yè)中的應(yīng)用更加突出。城市交通燈控制采用的可編程制器具有可靠性高、維護(hù)方便，用法簡(jiǎn)單、通用性強(qiáng)等特點(diǎn)，本文用三菱FX2N的可編程控制器控制十字路口信號(hào)燈來(lái)說(shuō)明可編程控制器硬件、軟件的設(shè)計(jì)。解決好公路交通燈控制問(wèn)題將是保障交通有序、安全、快捷運(yùn)行的重要環(huán)節(jié)。但現(xiàn)在有的交通信號(hào)燈控制系統(tǒng)都是單一的固定時(shí)序控制，不能夠根據(jù)實(shí)際交通狀況進(jìn)行調(diào)節(jié)控制。三菱系列的可編程序控制器和傳感技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)交通燈的智能信號(hào)控制?？捎萌缦路桨竵?lái)控制交通路況:制作傳感器探測(cè)車(chē)輛數(shù)量來(lái)控制交通燈的時(shí)長(zhǎng)。具體如下:在入路口的各

9、個(gè)方向附近的地下按要求埋設(shè)感應(yīng)線圈，當(dāng)汽車(chē)經(jīng)過(guò)時(shí)就會(huì)產(chǎn)生渦流損耗，環(huán)狀絕緣電線的電感開(kāi)始減少，即可檢測(cè)出汽車(chē)的通過(guò)，并將這一信號(hào)轉(zhuǎn)換為標(biāo)準(zhǔn)脈沖信號(hào)作為可編程控制器的控制輸入，并用PLC計(jì)數(shù)，按一定控制規(guī)律自動(dòng)調(diào)節(jié)紅綠燈的時(shí)長(zhǎng)。關(guān)鍵詞：PLC;交通控制;FX2N;自動(dòng)化17 / 23第一章 緒 論1.1交通信號(hào)燈的作用和意義隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，城市交通問(wèn)題越來(lái)越引起人們的關(guān)注。人，車(chē)，路三者關(guān)系的協(xié)調(diào)，已成為交通管理部門(mén)需要解決的重要問(wèn)題之一。城市交通控制系統(tǒng)是用于城市交通數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)，交通信號(hào)燈控制與交通疏導(dǎo)的計(jì)算機(jī)綜合管理系統(tǒng)，它是現(xiàn)代城市交通監(jiān)控指揮中最重要的組成部分。隨著城市機(jī)動(dòng)車(chē)量的不斷增

10、加，許多大城市如，等出現(xiàn)了交通超負(fù)荷運(yùn)行的情況，因此，自80年代后期，這些城市紛紛修建城市高速公路，在 高速公路建設(shè)完成的初期，它們也曾有效地改善了交通狀況。然而，隨著交通量的快速增長(zhǎng)和缺乏對(duì)高速道路的系統(tǒng)研究和控制，高速道路沒(méi)有充分發(fā)揮出預(yù)期的作用。而城市高速道路在構(gòu)造上的特點(diǎn)，也決定了城市高速道路的 交通狀況必然受高速道路和普通道路耦合出交通狀況的制約。所以，如何采用合適的控制方法，最大限度利用好耗費(fèi)巨資修建的城市高速道路，緩解主干道與匝道，城區(qū)與周邊地區(qū)的交通擁堵?tīng)顩r，越來(lái)越成為交通運(yùn)輸管理和城市規(guī)劃部門(mén)亟待解決的主要問(wèn)題。1.2本文的研究容根據(jù)交通等工藝控制要求和特點(diǎn)，我們采用了日本三

11、菱公司FX2N_48MR。三菱PLC有小型化，高速度，高性能等特點(diǎn)，三菱可編程控制器指令豐富，可以接各種輸入，輸出擴(kuò)充設(shè)備，有豐富的特殊擴(kuò)展設(shè)備，其中的模擬輸入設(shè)備和通信設(shè)備是系統(tǒng)所必需的，能夠方便地聯(lián)網(wǎng)通信。本系統(tǒng)就是應(yīng)用可編程控制器（PLC）對(duì)十字路口交通控制等實(shí)現(xiàn)控制。本系統(tǒng)采用PLC是基于以下四個(gè)原因：(1)PLC具有很高的可靠性，抗干擾能力。通常的平均無(wú)障礙時(shí)間都在30萬(wàn)小時(shí)以上；(2)系統(tǒng)設(shè)計(jì)周期短，維護(hù)方便，改造容易，功能完善，實(shí)用性強(qiáng)；(3)干擾能力強(qiáng)，具有硬件故障的自我檢查功能，目前空中各種電磁干擾日益嚴(yán)重，為了保證交通控制的可靠穩(wěn)定，我們選擇了能夠在惡劣的電磁干擾環(huán)境下正常

12、工作的PLC；(4) 近年來(lái)PLC的性能價(jià)格比有較大幅度的提高，這也讓實(shí)際應(yīng)用成為可能。第二章 PLC的概述2.1 概述在工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中，大量的開(kāi)關(guān)量順序控制，它按照邏輯條件進(jìn)行順序動(dòng)作，并按照邏輯關(guān)系進(jìn)行連鎖保護(hù)動(dòng)作的控制，與大量離散量的數(shù)據(jù)采集。傳統(tǒng)上，這些功能是通過(guò)氣動(dòng)或電氣控制系統(tǒng)來(lái)實(shí)現(xiàn)的。1968年美國(guó)GM（通用汽車(chē)）公司提出取代繼電氣控制裝置的要求，第二年，美國(guó)數(shù)字公司研制出了基于集成電路和電子技術(shù)的控制裝置，首次采用程序化的手段應(yīng)用于電氣控制，這就是第一代可編程序控制器，稱(chēng)Programmable Controller（PC）。但是為了避免與個(gè)人計(jì)算機(jī)（Personal Comp

13、uter）的簡(jiǎn)稱(chēng)混淆，所以將可編程控制器簡(jiǎn)稱(chēng)PLC。2.2 PLC的特點(diǎn)(1)可靠性高，抗干擾能力強(qiáng)；(2)通用性高，使用方便；(3)程序設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單，易學(xué)，易懂；(4)采用先進(jìn)的模塊化結(jié)構(gòu)，系統(tǒng)組合靈活方便；(5)系統(tǒng)設(shè)計(jì)周期短；(6)安裝簡(jiǎn)便，調(diào)試方便，維護(hù)工作量小；(7)對(duì)生產(chǎn)工藝改變適應(yīng)性強(qiáng)，可進(jìn)行柔性生產(chǎn)；2.3 PLC的應(yīng)用目前，PLC在國(guó)外已廣泛應(yīng)用于鋼鐵、石油、化工、電力、建材、機(jī)械制造、汽車(chē)、輕紡、交通運(yùn)輸、環(huán)保與文化娛樂(lè)等各個(gè)行業(yè)，使用情況大致可歸納為如下幾類(lèi)。 2.3.1開(kāi)關(guān)量的邏輯控制這是PLC最基本、最廣泛的應(yīng)用領(lǐng)域，它取代傳統(tǒng)的繼電器電路，實(shí)現(xiàn)邏輯控制、順序控制，既可用

14、于單臺(tái)設(shè)備的控制，也可用于多機(jī)群控與自動(dòng)化流水線。如注塑機(jī)、印刷機(jī)、訂書(shū)機(jī)械、組合機(jī)床、磨床、包裝生產(chǎn)線、電鍍流水線等。2.3.2 模擬量控制在工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程當(dāng)中，有許多連續(xù)變化的量，如溫度、壓力、流量、液位和速度等都是模擬量。為了使可編程控制器處理模擬量，必須實(shí)現(xiàn)模擬量（Analog）和數(shù)字量（Digital）之間的A/D轉(zhuǎn)換與D/A轉(zhuǎn)換。PLC廠家都生產(chǎn)配套的A/D和D/A轉(zhuǎn)換模塊，使可編程控制器用于模擬量控制。 2.3.3 運(yùn)動(dòng)控制PLC可以用于圓周運(yùn)動(dòng)或直線運(yùn)動(dòng)的控制。從控制機(jī)構(gòu)配置來(lái)說(shuō)，早期直接用于開(kāi)關(guān)量I/O模塊連接位置傳感器和執(zhí)行機(jī)構(gòu)，現(xiàn)在一般使用專(zhuān)用的運(yùn)動(dòng)控制模塊。如可驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電

15、機(jī)或伺服電機(jī)的單軸或多軸位置控制模塊。世界上各主要PLC廠家的產(chǎn)品幾乎都有運(yùn)動(dòng)控制功能，廣泛用于各種機(jī)械、機(jī)床、機(jī)器人、電梯等場(chǎng)合。 2.3.4 過(guò)程控制過(guò)程控制是指對(duì)溫度、壓力、流量等模擬量的閉環(huán)控制。作為工業(yè)控制計(jì)算機(jī)，PLC能編制各種各樣的控制算法程序，完成閉環(huán)控制。PID調(diào)節(jié)是一般閉環(huán)控制系統(tǒng)中用得較多的調(diào)節(jié)方法。大中型PLC都有PID模塊，目前許多小型PLC也具有此功能模塊。PID處理一般是運(yùn)行專(zhuān)用的PID子程序。過(guò)程控制在冶金、化工、熱處理、鍋爐控制等場(chǎng)合有非常廣泛的應(yīng)用。 2.3.5 數(shù)據(jù)處理現(xiàn)代PLC具有數(shù)學(xué)運(yùn)算（含矩陣運(yùn)算、函數(shù)運(yùn)算、邏輯運(yùn)算）、數(shù)據(jù)傳送、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換、排序、查表

16、、位操作等功能，可以完成數(shù)據(jù)的采集、分析與處理。這些數(shù)據(jù)可以與存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器中的參考值比較，完成一定的控制操作，也可以利用通信功能傳送到別的智能裝置，或?qū)⑺鼈兇蛴≈票?。?shù)據(jù)處理一般用于大型控制系統(tǒng)，如無(wú)人控制的柔性制造系統(tǒng)；也可用于過(guò)程控制系統(tǒng)，如造紙、冶金、食品工業(yè)中的一些大型控制系統(tǒng)。 2.3.6 通信與聯(lián)網(wǎng)PLC通信含PLC間的通信與PLC與其它智能設(shè)備間的通信。隨著計(jì)算機(jī)控制的發(fā)展，工廠自動(dòng)化網(wǎng)絡(luò)發(fā)展得很快，各PLC廠商都十分重視PLC的通信功能，紛紛推出各自的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。新近生產(chǎn)的PLC都具有通信接口，通信非常方便。第三章 PLC的結(jié)構(gòu)與原理3.1 PLC的結(jié)構(gòu)PLC 實(shí)質(zhì)是一種專(zhuān)用于工

17、業(yè)控制的計(jì)算機(jī)其硬件結(jié)構(gòu)基本上與微型計(jì)算機(jī)從結(jié)構(gòu)上分，PLC分為固定式和組合式（模塊式）兩種。固定式PLC包括CPU板、I/O板、顯示面板、存塊、電源等，這些元素組合成一個(gè)不可拆卸的整體。模塊式PLC包括CPU、I/O模塊、存、電源模塊、底板或機(jī)架，這些模塊可以按照一定模塊規(guī)則組合配置。輸入接口部件 電 源 部 件接口部件輸出 中央處理單元 CPU板接受驅(qū)動(dòng)現(xiàn)場(chǎng)信號(hào)受控元件圖3.1 PLC的基本結(jié)構(gòu)框圖3.2PLC的定義可編程控制器，簡(jiǎn)稱(chēng)PLC（Programmable logic Controller）,是指以計(jì)算機(jī)技術(shù)為基礎(chǔ)的新型工業(yè)控制裝置。在1987年國(guó)際電工委員會(huì)（Internati

18、onal Electrical Committee）頒布的PLC標(biāo)準(zhǔn)草案中對(duì)PLC做了如下定義：“PLC是一種專(zhuān)門(mén)為在工業(yè)環(huán)境下應(yīng)用而設(shè)計(jì)的數(shù)字運(yùn)算操作的電子裝置。它采用可以編制程序的存儲(chǔ)器，用來(lái)在其部存儲(chǔ)執(zhí)行邏輯運(yùn)算、順序運(yùn)算、計(jì)時(shí)、計(jì)數(shù)和算術(shù)運(yùn)算等操作的指令，并能通過(guò)數(shù)字式或模擬式的輸入和輸出，控制各種類(lèi)型的機(jī)械或生產(chǎn)過(guò)程。PLC與其有關(guān)的外圍設(shè)備都應(yīng)該按易于與工業(yè)控制系統(tǒng)形成一個(gè)整體，易于擴(kuò)展其功能的原則而設(shè)計(jì)。3.3 PLC的工作原理（1）輸入采樣階段，在此階段，順序讀入所有輸入緞子通斷狀態(tài)，并將讀入的信息存入存，接著進(jìn)入程序執(zhí)行階段，在程序執(zhí)行時(shí)，即使輸入信號(hào)發(fā)生變化，存中輸入信息也

19、不變化，只有在下一個(gè)掃描周期的輸入采樣階段才能讀入信息。 （2）程序執(zhí)行階段：plc對(duì)用戶(hù)程序掃描。 （3）輸出刷新階段：當(dāng)所有指令執(zhí)行完畢通過(guò)隔離電路，驅(qū)動(dòng)功率放大器，電路是輸出端子向外界輸出控制信號(hào)驅(qū)動(dòng)外部負(fù)載。3.4 PLC的基本指令3.4.1 輸入輸出指令（LD/LDI/OUT）下面把LD/LDI/OUT三條指令的功能、梯形圖表示形式、操作元件以列表的形式加以說(shuō)明： 符號(hào) 功 能 梯形圖表示 操作元件 LD（?。?常開(kāi)觸點(diǎn)與母線相連 X，Y，M，T，C,S LDI（取反）常閉觸點(diǎn)與母線相連 X，Y，M，T，C,SOUT（輸出） 線圈驅(qū)動(dòng) Y，M，T，C，S,F LD與LDI指令用于與母

20、線相連的接點(diǎn)，此外還可用于分支電路的起點(diǎn)。OUT 指令是線圈的驅(qū)動(dòng)指令，可用于輸出繼電器、輔助繼電器、定時(shí)器、計(jì)數(shù)器、狀態(tài)寄存器等，但不能用于輸入繼電器。輸出指令用于并行輸出，能連續(xù)使用多次。 X000 Y000 地址 指令 數(shù)據(jù) 0000 LD X000 0001 OUT Y0003.4.2 觸點(diǎn)串連指令（AND/ANDI）、并聯(lián)指令（OR/ORI） 符號(hào)（名稱(chēng)） 功 能 梯形圖表示 操作元件 AND（與） 常開(kāi)觸點(diǎn)串聯(lián)連接 X，Y，M，T，C,S ANDI（與非） 常閉觸點(diǎn)串聯(lián)連接 X，Y，M，T，C,S OR（或） 常開(kāi)觸點(diǎn)并聯(lián)連接 X，Y，M，T，C，S ORI（ 或非） 常閉觸點(diǎn)并聯(lián)

21、連接 X，Y，M，T，C，S AND、ANDI指令用于一個(gè)觸點(diǎn)的串聯(lián)，但串聯(lián)觸點(diǎn)的數(shù)量不限，這兩個(gè)指令可連續(xù)使用。 OR、ORI是用于一個(gè)觸點(diǎn)的并聯(lián)連接指令。 X001 X002 Y001 地址 指令 數(shù)據(jù) 0002 LD X001 X003 0003 ANDI X002 0004 OR X003 0005 OUT Y001 3.4.3 電路塊的并聯(lián)和串聯(lián)指令（ORB、ANB） 符號(hào)（名稱(chēng)） 功 能 梯形圖表示 操作元件 ORB（塊或） 電路塊并聯(lián)連接 無(wú) ANB（塊與） 電路塊串聯(lián)連接 無(wú) 含有兩個(gè)以上觸點(diǎn)串聯(lián)連接的電路稱(chēng)為“串聯(lián)連接塊”，串聯(lián)電路塊并聯(lián)連接時(shí)，支路的起點(diǎn)以LD或LDNOT指

22、令開(kāi)始，而支路的終點(diǎn)要用ORB指令。ORB指令是一種獨(dú)立指令，其后不帶操作元件號(hào)，因此，ORB指令不表示觸點(diǎn)，可以看成電路塊之間的一段連接線。如需要將多個(gè)電路塊并聯(lián)連接，應(yīng)在每個(gè)并聯(lián)電路塊之后使用一個(gè)ORB指令，用這種方法編程時(shí)并聯(lián)電路塊的個(gè)數(shù)沒(méi)有限制；也可將所有要并聯(lián)的電路塊依次寫(xiě)出，然后在這些電路塊的末尾集中寫(xiě)出ORB的指令，但這時(shí)ORB指令最多使用7次。將分支電路（并聯(lián)電路塊）與前面的電路串聯(lián)連接時(shí)使用ANB指令，各并聯(lián)電路塊的起點(diǎn)，使用LD或LDNOT指令；與ORB指令一樣，ANB指令也不帶操作元件，如需要將多個(gè)電路塊串聯(lián)連接，應(yīng)在每個(gè)串聯(lián)電路塊之后使用一個(gè)ANB指令，用這種方法編程時(shí)

23、串聯(lián)電路塊的個(gè)數(shù)沒(méi)有限制，若集中使用ANB指令，最多使用7次。 AMB X000 X002 X003 Y006 X001 X004 X005 ORB X006 X003地 址 指 令 數(shù) 據(jù) 0000 LD X000 0001 OR X0010002 LD X002 0003 AND X003 0004 LDI X004 0005 AND X005 0006 OR X006 0007 ORB 0008 ANB 0009 OR X003 0010 OUT Y006 3.4.4 程序結(jié)束指令（END）符號(hào)（名稱(chēng)） 功 能 梯形圖表示 操作元件結(jié)束 END（結(jié)束） 程序結(jié)束 無(wú) 在程序結(jié)束處寫(xiě)上EN

24、D指令，PLC只執(zhí)行第一步至END之間的程序，并立即輸出處理。若不寫(xiě)END指令，PLC將以用戶(hù)存貯器的第一步執(zhí)行到最后一步，因此，使用END指令可縮短掃描周期。另外。在調(diào)試程序時(shí)，可以將END指令插在各程序段之后，分段檢查各程序段的動(dòng)作，確認(rèn)無(wú)誤后，再依次刪去插入的END指令。其他還有一些指令，如置位復(fù)位、脈沖輸出、清除、移位、主控觸點(diǎn)、空操作、跳轉(zhuǎn)指令等。由梯形圖寫(xiě)出與之對(duì)應(yīng)的助記符形式的指令。并由后面的GPP軟件傳輸?shù)絇LC中，實(shí)時(shí)運(yùn)行。第四章 交通燈控制系統(tǒng)整體設(shè)計(jì)4.1系統(tǒng)的控制要求(1)用綠、黃、紅三色發(fā)光二極管作信號(hào)燈。(2)循環(huán)一次要60秒。循環(huán)期間東西方向放行時(shí)間可分為3個(gè)時(shí)間

25、段：東西方向的紅燈亮30s和南北方向的綠燈亮25s，然后南北方向的黃燈亮5s；南北方向放行時(shí)間也分為3個(gè)時(shí)間段：南北方向的紅燈亮30s與東西方向的綠燈亮25s，最后東西方向黃燈亮5s。一個(gè)循環(huán)共需要60s。在這次程序中我使用的指令是比較指令，用了4個(gè)存儲(chǔ)器、1個(gè)定時(shí)器和3個(gè)輔助繼電器。在這次程序中我還用了傳送指令MOV，它的作用是將一些時(shí)間傳送到定時(shí)器里。4.2系統(tǒng)I/O分配表表4-1 交通燈I/O的分配表輸入信號(hào)輸出信號(hào)元件信號(hào)地址功能元件信號(hào)地址功能SB1X0程序啟動(dòng)按鈕Y1紅燈控制東西紅燈SB2X1程序啟動(dòng)停止Y2黃燈控制東西黃燈SB3X2東西高峰Y3綠燈控制東西綠燈SB4X3南北高峰Y

26、4黃燈控制南北黃燈Y5綠燈控制南北綠燈Y6紅燈控制南北紅燈4.3 硬件安裝4.3.1安裝前的準(zhǔn)備鑒于控制要求，安裝前必須準(zhǔn)備好所需要的器件，如下表所示：表4-2 器件清單器件數(shù)量（單位個(gè)）器件數(shù)量（單位個(gè)）直徑為5毫米綠燈 12電烙鐵1直徑為5毫米黃燈 4焊錫 若干直徑為5毫米紅燈 12多功能電路板 1直徑為3毫米綠燈 8多路接口 1直徑為3毫米紅燈 85.1K歐姆電阻 18導(dǎo)線 若干4.3.2安裝時(shí)的注意事項(xiàng)(1)每個(gè)控制燈都要用萬(wàn)用表檢測(cè)它的好壞并判斷它的正負(fù)極，每個(gè)電阻也要用萬(wàn)用表確定它的阻值。(2)如果一次性不能焊接成功要把多功能電路板用密封袋裝好，防止氧化。(3)在焊接時(shí)，要注意焊接

27、的技巧，防止虛焊，使得電路板不能達(dá)到預(yù)期的效果。在電路板反面焊接時(shí)腦中要先想好每條線路的分布，防止交叉無(wú)序。把每個(gè)燈的負(fù)極用導(dǎo)線連接在一起，可以簡(jiǎn)化電路的焊接。(4)焊接好后，要用萬(wàn)用表檢測(cè)每一條電路是否正常。再用24V電壓給每條電路通電，確保每條電路上的燈都能亮。4.4軟件調(diào)試在實(shí)驗(yàn)臺(tái)上向FXGPWIN軟件輸入本設(shè)計(jì)的程序，按控制要求把輸入輸出導(dǎo)線連接好，在整個(gè)裝置中接上24V電壓，通過(guò)硬件和軟件的結(jié)合，得到控制要求的預(yù)期效果。第五章 軟件編程5.1交通燈設(shè)計(jì)程序根據(jù)紅綠燈的控制要求，設(shè)計(jì)的梯形圖見(jiàn)圖解2：步0步5是用來(lái)控制紅綠燈的總開(kāi)關(guān)，同時(shí)也是紅綠燈的正常運(yùn)行按下X0線圈M0得電同時(shí)自鎖

28、M0。步6步11是用來(lái)控制東西高峰的開(kāi)關(guān)，按下X1線圈M1得電同時(shí)自鎖M1。步12步17是用來(lái)控制南北高峰的開(kāi)關(guān)，按下X2線圈M2得電同時(shí)自鎖M2。步18步75是定時(shí)器所定的時(shí)間60S，=D0東西紅燈Y1亮，D1、D0南北的紅燈Y6亮，D0、D2東西黃Y2亮。步76步91是M0得電紅綠燈正常運(yùn)行，用傳送指令MOV將30s傳送到D0里面，25s傳送到D1里面,55s傳送到D2里面。步92步107是M1得電東西高峰運(yùn)行，用傳送指令MOV將20s傳送到D0里面，15s傳送到D1里面, 55s傳送到D2里面。步108步123是M2得電南北高峰運(yùn)行，用傳送指令MOV將40s傳送到D0里面，45s傳送到D

29、1里面, 55s傳送到D2里面。步124步127是個(gè)復(fù)位指令RST，當(dāng)T0時(shí)間一到，常開(kāi)T0閉合同時(shí)啟動(dòng)復(fù)位指令進(jìn)行循環(huán)。5.1.1交通燈梯形圖設(shè)計(jì)為了明確各存儲(chǔ)器的作用，以便于理解各個(gè)燈的狀態(tài)轉(zhuǎn)換的準(zhǔn)確時(shí)間，表5-1列出了存儲(chǔ)器的功能。表5-1 存儲(chǔ)器的功能 正常東西高峰南北高峰存儲(chǔ)器存儲(chǔ)時(shí)間存儲(chǔ)器存儲(chǔ)時(shí)間存儲(chǔ)器存儲(chǔ)時(shí)間D030sD020sD040sD125sD115sD145sD255sD255sD255s5.1.2本設(shè)計(jì)的控制系統(tǒng)梯形圖由本文的控制要求可知系統(tǒng)的時(shí)序控制圖如下：由時(shí)序控制圖可得梯形圖如下：圖5-1 控制系統(tǒng)梯形圖5.2系統(tǒng)調(diào)試用圖解二的GX軟件編制圖的梯形圖程序，將編制無(wú)

30、誤的程序分別下載到PLC中，并將模式選擇開(kāi)關(guān)撥至RUN狀態(tài)。5.2.1調(diào)試運(yùn)行按下啟動(dòng)開(kāi)關(guān)，東西方向紅燈亮30，同時(shí)南北方向的綠燈亮25，綠燈滅了以后，然后南北方向的黃燈亮5；接著南北方向的紅燈亮30，同時(shí)東西方向的綠燈亮25，綠燈滅了以后，最后東西方向黃燈亮5。之后自動(dòng)開(kāi)始第二周期的循環(huán)顯示。5.2.2監(jiān)控運(yùn)行當(dāng)PLC運(yùn)行時(shí)，可以使用GX軟件中的監(jiān)視功能監(jiān)控整個(gè)程序的運(yùn)行過(guò)程，以方便調(diào)試程序。在GX軟件上，單擊 “在線”“監(jiān)視”“監(jiān)視開(kāi)始”，可以全畫(huà)面監(jiān)控PLC的運(yùn)行，這時(shí)可以觀察到定時(shí)器的定時(shí)值會(huì)隨著程序的運(yùn)行而動(dòng)態(tài)變化，通電閉合的觸點(diǎn)和線圈會(huì)變藍(lán)。借助于GX軟件的監(jiān)控功能可以檢查哪些線圈

31、和觸點(diǎn)該通電時(shí)沒(méi)通電，從而為進(jìn)一步修改?？?結(jié)經(jīng)過(guò)半個(gè)多月的艱苦奮斗，設(shè)計(jì)成果終于出來(lái)了，我通過(guò)采集資料、進(jìn)行實(shí)際考察后，做出以上設(shè)計(jì)的成果。不過(guò)調(diào)試的時(shí)候卻發(fā)現(xiàn)結(jié)果和想的有所不同，通過(guò)監(jiān)控和修改才得出了需要的設(shè)計(jì)。這次的設(shè)計(jì)讓我們?cè)鲩L(zhǎng)了實(shí)踐技能，還增加了有關(guān)交通知識(shí)，這些對(duì)于我們真是受益匪淺。最后，我們覺(jué)得有時(shí)候理論和實(shí)踐還是有些差距的。不過(guò)我通過(guò)實(shí)踐也吸收了一些經(jīng)驗(yàn)，這些經(jīng)驗(yàn)將更好的和理論相輔相成，最終得出成果。在設(shè)計(jì)的過(guò)程中遇到問(wèn)題，可以說(shuō)得是困難重重，這畢竟第一次做，難免會(huì)遇到過(guò)各種各樣的問(wèn)題，同時(shí)在設(shè)計(jì)的過(guò)程中發(fā)現(xiàn)了自己的不足之處，對(duì)以前所學(xué)過(guò)的知識(shí)理解得不夠深刻，掌握得不夠牢固。本

32、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、操作方便，可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制。對(duì)優(yōu)化城市交通具有一定的意義。本設(shè)計(jì)將各任務(wù)進(jìn)行細(xì)分包裝，使各任務(wù)保持相對(duì)獨(dú)立；能有效改善程序結(jié)構(gòu)，使程序的可讀性、可維護(hù)性和可移植性都得到進(jìn)一步的提高。實(shí)驗(yàn)最后成功完成，由于很多客觀原因，比如時(shí)間上，個(gè)人技術(shù)上，本設(shè)計(jì)的應(yīng)用圍不是很廣，想想還可以用攝像頭測(cè)量十字路口的車(chē)流量，改變路口的通行時(shí)間，實(shí)現(xiàn)智能化。經(jīng)過(guò)這次畢業(yè)設(shè)計(jì)，使我覺(jué)得不論從理論知識(shí)還是從實(shí)際操作中都學(xué)到了不少知識(shí)。通過(guò)此次設(shè)計(jì)，我對(duì)PLC設(shè)計(jì)控制有了深刻的認(rèn)識(shí)，對(duì)以前學(xué)的PLC又有了一定的新認(rèn)識(shí)，溫習(xí)了以前學(xué)的知識(shí)，就像人們常說(shuō)的溫故而知新嘛，但在設(shè)計(jì)的過(guò)程中，遇到了很多的問(wèn)題，我和同學(xué)之間互相幫助，請(qǐng)教相關(guān)的師傅，有什么不懂的大家在一起商量，聽(tīng)聽(tīng)不同的看法對(duì)我們更好的理解知識(shí)，所以在這里非常感我的同學(xué)和師傅的幫助。參 考