基于plc的交通信号灯系统(附件)【字数：5410】
摘 要在掌握了交通灯控制系统工作原理的基础上，结合了实际交通情况发现了现代城市交通拥堵的问题，为了改善此现象做出了简单的PLC城市交通灯控制系统。设计选择FX2N和SPS可编程序控制器。 由于各时间段交通道路上堵塞的情况不同，因此将交通灯分为简单的三种工作状态正常模式，高峰模式和夜间模式。 在本文中，控制程序用SFC编译。 在正常期间，红色指示灯将点亮30秒，绿色指示灯将点亮20秒钟，闪烁5秒钟，黄色指示灯将点亮5秒钟。晚上只亮黄灯，黄灯以0.4秒的规律闪烁并熄灭0.6秒，还为紧急情况设置了紧急停止开关。
目录
引言2
PLC的概述3
交通灯控制系统的设计过程5
选择PLC机型5
十字交叉路口的交通信号灯模拟图5
I/O接线图6
不同时间段的设计和控制过程7
SFC控制程序与设计流程9
第四章 设计总结14
第一节 程序调试14
第二节 难点的分析14
第三节 收获和经验14
参考文献15
附录 指令表程序16
致谢22
第一章 引言
PLC是用于数字操作的电子系统，服务于工业开发，它在内部存储器中执行逻辑、存储、时序、顺序控制、算术和计数等操作指令时主要使用了可编程存储器；且具有牢靠性高和抗干扰能力强的优点，PLC的无故障平均运行时间可以达到上万时长；再者，它使用非常便捷而且万能性很强。因为PLC的产物具备模块化和序列化的特点，所以PLC连接了各类各样的硬件设施，使用者能够自主选用，并且能够变为各类各样所被需要的系统，这样使用者就不需要亲自研发相关的硬件设施，使用者需要完成的硬件准备工作就只是敲定PLC的外部I / O电缆和硬件配置。选取了控制标的的硬件设施后，能够改善使用者的程序来完美地适应过程条件所发生的变动；PLC还有功能性强大，适应性广泛的优点，如今的PLC有顺序控制、计数、定时、逻辑运算等功能特点，还能够有进行数据处理和数值运算，且PLC不仅可以控制开关量、模拟量，而且它还可以执掌生产历程，生产设备和生产线。 PLC还具有联网和通讯的功能，能够和主机搭配来组成分布式的控制模式，用 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ￥351916072$
户想构成自己想要的系统，仅需根据控制器要求和规模选择PLC的型号和硬件配置就可以了。
本文的设计思路如下图11所示
图11 设计思路图
第二章 PLC的概述
可编程逻辑控制器（PLC）是为适应恶劣的工业环境而特地开发的一种工业控制设备，它结合了计算机技术，自动控制技术和通信技术三大技术。 了解控制和电气设备， 在经过30多年的发展后，它已经广泛应用于工业生产。 如今，工业自动化范围中最必不可少的控制设备就是可编程控制，并且可编程控制在工业生产自动化的主要条件中也位居第一。
随着我国的飞速发展，新产品不断的涌现，低成本，高质量，批量小和品种多的生产模式，传统社会中的继电器很难满足的现代的控制系统。美国通用汽车公司在1969年开始招标，要求使用该招标，还提出了十项招标指标，为了改变这种状况即：
1.编程方便，程序可现场更换；
2.易于维护，使用模块化结构；
3.可靠性要高于继电器控制。
4.音量必须要低于继电器的控制单元。
5.数据可以直接发送给管理计算机。
6.成本要继电器控制单元相差无几。
7.输入端可以是AC 115V；
8.输出为115 V AC，大于2 A，可直接驱动电磁阀，接触器等。
9.升级时，系统进行少量更改即可。
10.存储容量扩展到至少4 KB。这就是著名的GM10条。
PLC启动时输入采样，更新输出和执行用户程序，就是PLC的三个工作任务。 完成输入采样，更新输出和执行用户程序就称为扫描周期。整个过程之中，芯片重复执行上述三个任务。
一、 输入采样阶段
在此过程中，PLC将扫描并保存所有输入的状态和数据。 该动作做完之后，则进行执行用户程序和输出更新的任务。 在后两个任务中，I / O卡区域中相应单元的状态和数据将会根据输入状态的变化而改变。脉冲信号的宽度必须要大于采样周期，如果输入的是脉冲信号的话，用来保证无论在哪种状态下都能够完成读取输入工作。
二、 运行用户程序的阶段
在此过程中，PLC会从上到下从左到右去读取用户程序中的梯形图，并进行相应的逻辑运算，之后以逻辑运算的成果为依据来更新系统存储区中逻辑线圈所处位置的形态，I / O映像区中输出线圈所处位置的形态，以及考虑要不要运行下一步的梯形图。
当用户程序运行时，只有I / O屏幕中输入点的状态和数据没有造成改变，并且I / O屏幕区域或系统存储器中其他输出点和软设备的状态和数据也不发生变化，那么数据就能够更改，并且先前的梯形图将会影响之后要使用的梯形图，反过来的画，梯形图被更新，线圈的状态或数据只能按照程序的来，会产生变化的计划将安排到下个采样周期去执行。
三、 输出刷新阶段
在读取用户程序之后，PLC退出更新阶段。在这段时间内，芯片会依据I / O映像区域中的对应的状态和数据重置所有输出端锁存器，最后根据PLC的实际输出量来控制相应的外围设备。
PLC工作原理如图21所示。
图21 PLC工作原理图
第三章 交通灯控制系统的设计过程
第一节 选择PLC机型
随着PLC技术的发展，PLC产品类型越来越多。 不同类型的PLC会有不同的结构，容量，编程方法，性能，命名系统，价格等，每种应用都有其自己的重点。所以，选择正确的PLC对于改善PLC控制系统的技术和经济指标来说至关重要。
目录
引言2
PLC的概述3
交通灯控制系统的设计过程5
选择PLC机型5
十字交叉路口的交通信号灯模拟图5
I/O接线图6
不同时间段的设计和控制过程7
SFC控制程序与设计流程9
第四章 设计总结14
第一节 程序调试14
第二节 难点的分析14
第三节 收获和经验14
参考文献15
附录 指令表程序16
致谢22
第一章 引言
PLC是用于数字操作的电子系统，服务于工业开发，它在内部存储器中执行逻辑、存储、时序、顺序控制、算术和计数等操作指令时主要使用了可编程存储器；且具有牢靠性高和抗干扰能力强的优点，PLC的无故障平均运行时间可以达到上万时长；再者，它使用非常便捷而且万能性很强。因为PLC的产物具备模块化和序列化的特点，所以PLC连接了各类各样的硬件设施，使用者能够自主选用，并且能够变为各类各样所被需要的系统，这样使用者就不需要亲自研发相关的硬件设施，使用者需要完成的硬件准备工作就只是敲定PLC的外部I / O电缆和硬件配置。选取了控制标的的硬件设施后，能够改善使用者的程序来完美地适应过程条件所发生的变动；PLC还有功能性强大，适应性广泛的优点，如今的PLC有顺序控制、计数、定时、逻辑运算等功能特点，还能够有进行数据处理和数值运算，且PLC不仅可以控制开关量、模拟量，而且它还可以执掌生产历程，生产设备和生产线。 PLC还具有联网和通讯的功能，能够和主机搭配来组成分布式的控制模式，用 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ￥351916072$
户想构成自己想要的系统，仅需根据控制器要求和规模选择PLC的型号和硬件配置就可以了。
本文的设计思路如下图11所示
图11 设计思路图
第二章 PLC的概述
可编程逻辑控制器（PLC）是为适应恶劣的工业环境而特地开发的一种工业控制设备，它结合了计算机技术，自动控制技术和通信技术三大技术。 了解控制和电气设备， 在经过30多年的发展后，它已经广泛应用于工业生产。 如今，工业自动化范围中最必不可少的控制设备就是可编程控制，并且可编程控制在工业生产自动化的主要条件中也位居第一。
随着我国的飞速发展，新产品不断的涌现，低成本，高质量，批量小和品种多的生产模式，传统社会中的继电器很难满足的现代的控制系统。美国通用汽车公司在1969年开始招标，要求使用该招标，还提出了十项招标指标，为了改变这种状况即：
1.编程方便，程序可现场更换；
2.易于维护，使用模块化结构；
3.可靠性要高于继电器控制。
4.音量必须要低于继电器的控制单元。
5.数据可以直接发送给管理计算机。
6.成本要继电器控制单元相差无几。
7.输入端可以是AC 115V；
8.输出为115 V AC，大于2 A，可直接驱动电磁阀，接触器等。
9.升级时，系统进行少量更改即可。
10.存储容量扩展到至少4 KB。这就是著名的GM10条。
PLC启动时输入采样，更新输出和执行用户程序，就是PLC的三个工作任务。 完成输入采样，更新输出和执行用户程序就称为扫描周期。整个过程之中，芯片重复执行上述三个任务。
一、 输入采样阶段
在此过程中，PLC将扫描并保存所有输入的状态和数据。 该动作做完之后，则进行执行用户程序和输出更新的任务。 在后两个任务中，I / O卡区域中相应单元的状态和数据将会根据输入状态的变化而改变。脉冲信号的宽度必须要大于采样周期，如果输入的是脉冲信号的话，用来保证无论在哪种状态下都能够完成读取输入工作。
二、 运行用户程序的阶段
在此过程中，PLC会从上到下从左到右去读取用户程序中的梯形图，并进行相应的逻辑运算，之后以逻辑运算的成果为依据来更新系统存储区中逻辑线圈所处位置的形态，I / O映像区中输出线圈所处位置的形态，以及考虑要不要运行下一步的梯形图。
当用户程序运行时，只有I / O屏幕中输入点的状态和数据没有造成改变，并且I / O屏幕区域或系统存储器中其他输出点和软设备的状态和数据也不发生变化，那么数据就能够更改，并且先前的梯形图将会影响之后要使用的梯形图，反过来的画，梯形图被更新，线圈的状态或数据只能按照程序的来，会产生变化的计划将安排到下个采样周期去执行。
三、 输出刷新阶段
在读取用户程序之后，PLC退出更新阶段。在这段时间内，芯片会依据I / O映像区域中的对应的状态和数据重置所有输出端锁存器，最后根据PLC的实际输出量来控制相应的外围设备。
PLC工作原理如图21所示。
图21 PLC工作原理图
第三章 交通灯控制系统的设计过程
第一节 选择PLC机型
随着PLC技术的发展，PLC产品类型越来越多。 不同类型的PLC会有不同的结构，容量，编程方法，性能，命名系统，价格等，每种应用都有其自己的重点。所以，选择正确的PLC对于改善PLC控制系统的技术和经济指标来说至关重要。
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