毕业论文基于plc交通灯资料设计说明书.doc

第一章绪论 交通信号灯的作用和意义随着社会经济的发展,城市交通问题越来越引起人们的关注。人,车,路三者关系的协调,已成为交通管理部门需要解决的重要问题之一。城市交通控制系统是用于城市交通数据监测,交通信号灯控制与交通疏导的计算机综合管理系统,它是现代城市交通监控指挥中最重要的组成部分。随着城市机动车量的不断增加,许多大城市如北京,上海,南京等出现了交通超负荷运行的情况,因此,自80年代后期,这些城市纷纷修建城市高速公路,在高速公路建设完成的初期,它们也曾有效地改善了交通状况。然而,随着交通量的快速增长和缺乏对高速道路的系统研究和控制,高速道路没有充分发挥出预期的作用。而城市高速道路在构造上的特点,也决定了城市高速道路的交通状况必然受高速道路和普通道路耦合出交通状况的制约。所以,如何采用合适的控制方法,最大限度利用好耗费巨资修建的城市高速道路,缓解主干道与匝道,城区与周边地区的交通拥堵状况,越来越成为交通运输管理和城市规划部门亟待解决的主要问题, 根据交通等工艺控制要求和特点,我们采用了日本三菱公司 FX2N_48MR 。三菱 PLC 有小型化,高速度,高性能等特点,三菱可编程控制器指令丰富,可以接各种输入,输出扩充设备,有丰富的特殊扩展设备,其中的模拟输入设备和通信设备是系统所必需的, 能够方便地联网通信。本系统就是应用可编程控制器( PLC )对十字路口交通控制等实现控制。本系统采用 PLC 是基于以下四个原因: (1)PLC 具有很高的可靠性,抗干扰能力。通常的平均无障碍时间都在 30万小时以上; (2)系统设计周期短,维护方便,改造容易,功能完善,实用性强; (3 )干扰能力强,具有硬件故障的自我检查功能,目前空中各种电磁干扰日益严重,为了保证交通控制的可靠稳定,我们选择了能够在恶劣的电磁干扰环境下正常工作的PLC ; (4)近年来 PLC 的性能价格比有较大幅度的提高,是的实际应用成为可能。 本文的研究内容 PLC 是在传统的顺序控制器的基础上引入了微电子技术、计算机技术、自动控制技术和通讯技术而形成的一代新型工业控制装置,目的是用来取代继电器、执行逻辑、记时、计数等顺序控制功能,建立柔性的程控系统。国际电工委员会(IEC )颁布了对 PLC 的规定:可编程控制器是一种数字运算操作的电子系统,专为在工业环境下应用而设计。它采用可编程序的存贮器,用来在其内部存贮执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数和算术运算等操作的指令,并通过数字的、模拟的输入和输出,控制各种类型的机械或生产过程。可编程序控制器及其有关设备,都应按易于与工业控制系统形成一个整体,易于扩充其功能的原则设计。本文分六章,第1章介绍了交通灯的作用和意义;第2章介绍了 PLC 的发明、发展、 PLC 的一般结构以及他的应用领域;第 3 章交通灯的软件编程;第 4 章介绍了系统的控制要求,系统的 I/O 分配表和实物图,系统的梯形图;第5章介绍了系统整体调试的硬件安装和软件调试;第 6章总结本次设计所学到的知识。第二章可编程控制器概况 PLC 的发展在可编程控制器出现前,在工业电器控制领域中,继电器控制占主导地位。但是电气控制系统存在体积大、可靠性低、查找和排除故障困难等缺点,特别是其接线复杂、不易更改,对生产工艺变化的适应性差。1969 年美国数字设备公司根据美国通用汽车公司的要求研制成功了世界上第一台 PLC ,并在通用汽车公司的自动装配线上使用,取得很好的成果。从此这项技术迅速发展起来。早期的 PLC 仅有逻辑运算、定时、计数等顺序控制功能,只是用来取代传统的继电器控制,故称为可编程控制器。随着微电子和计算机技术的发展, 20世纪 70年代中期微处理器技术应用到 PLC 中,使PLC 不仅具有逻辑运算,还增加了算术运算、数据处理和数据传送等功能。 20世纪 80年代后,随着大规模,超大规模集成电路等微电子技术的迅速发展, 16 位和 32位微处理器应用于 PLC 中,使PLC 得到迅速发展。PLC 不仅控制能力增强,同时可靠性提高,功耗、体积减小,成本降低,编程和故障检测更加灵活方便,而且具有通信和联网、数据处理和图像显示等功能,使 PLC 真正成为具有逻辑控制、过程控制、运动控制、数据处理,联网通信等功能的名副其实的多功能控制器。自从第一台 PLC 出现以后,日本、德国、法国等也相继开始研制 PLC ,并得到了迅速的发展。 PLC 已成为工业自动化控制领域中占主导地位的通用工业控制装置。 PLC 的发展趋势(1) 向高速度、大容量方向发展为了提高 PLC 的处理能力,要求 PLC 具有更好的响应速度和更大的储存容量。(2) 向超大型、超小型两个方向发展。以适应不同类型的自动控制系统的需要。(3)PLC 大力开发智能模块,加