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十字路口交通信号灯PLC控制1PLC的特点及应用2PLC的结构及原理3红绿灯梯形图的设计PLC的特点及应用•概述•现代社会要求制造业对市场需求作出迅速的反应，生产出小批量，多品种，多规格，低成本和高质量的产品，为了满足这一要求，生产设备和自动生产线的控制系统必须具有极高的可靠性和灵活性，PLC正是顺应这一要求出现的，它是以微处理器为基础的通用工业控制装置。PLC的特点及应用•PLC的特点•1编程方法简单易学。•2功能强，性能价格比高。•3硬件配套齐全，用户使用方便，适应性强。•4可靠性高，抗干扰能力强。•5系统的设计，安装，调试工作量少。•6维护工作量小，维修方便。•7体积小，能耗低。PLC的特点及应用•PLC的应用•PLC应用面广，功能强大，使用方便，已经广泛地应用于钢铁，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：PLC的特点及应用•1数字量逻辑控制•PLC用“与”“或”“非”等逻辑控制指令来实现触点和电路的串，并联，代替继电器进行组合逻辑控制、定时控制与顺序逻辑控制。数字量逻辑控制可以用于单台设备，也可以用于自动生产线，其应用领域已遍及各行各业。•2运动控制•PLC使用专用的运动控制模块，对直线运动或圆周运动的位置，速度和加速度进行控制，可以实现单轴和多轴的位置控制，使运动控制有机地结合在一起。PLC的特点及应用•3闭环过程控制•过程控制是指对温度，压力，流量等连续变化的模拟量的闭环控制。PLC通过模拟量I/O模块，实现模拟量和数字量之间的A-D转换和D-A转换，并对模拟量实行闭环PID控制。•4数据处理•现在的PLC具有数学运算，数据传送，转换，排序和查表等功能，可以完成数据的采集，分析和处理。•5通信联网•PLC的通信包括PLC与远程I/O之间的通信，多台PLC之间的通信，PLC与其他智能控制设备（例如计算机，变频器，数控装置）之间的通信。PLC的结构及原理•PLC的分类1按PLC的结构形式分类1整体式PLC2模块式PLC。2按PLC的I/O点数分类1小型PLC:I/O点数小于256点。2中型PLC:I/O点数大于256点，小于2048点。3大型PLC:I/O点数大于2048点以上。3按PLC功能分类低挡PLC，中挡PLC，高档PLC。PLC的结构及原理•PLC的基本结构•PLC主要由CPU模块，输入模块，输出模块和编程软件组成，如下图。PLC的特殊功能模块用来完成某些特殊的任务。PLC的结构及原理PLC的结构及原理•PLC的工作原理•PLC采用循环扫描的工作方式，在PLC中用户程序按先后顺序存放，CPU从第一条指令开始执行程序，直到遇到结束符后又返回第一条，如此周而复始不断循环。•PLC的扫描过程分为内部处理、通信操作、程序输入处理、程序执行、程序输出几个阶段，全过程扫描一次所需的时间称为扫描周期。当PLC处于停状态时，只进行内部处理和通信操作服务等内容。在PLC处于运行状态时，从内部处理、通信操作、程序输入、程序执行、程序输出，一直循环扫描工作。PLC的结构及原理•PLC执行程序的过程分为三个阶段，即输入采样阶段、程序执行阶段、输出刷新阶段•1输入采样阶段•PLC以扫描方式依次地读入所有输入状态和数据，并将它们存入I/O映象区中的相应的单元内。•2用户程序执行阶段•在用户程序执行阶段，PLC总是按由上而下的顺序依次地扫描用户程序(梯形图)。•3输出刷新阶段•在输出刷新阶段，PLC将输出映像区中的输出变量送入输出锁存器，然后由锁存器通过输出模块产生本周期的控制输出。PLC的结构及原理•PLC的汇编语言•1顺序功能图块•这是一种位于其他编程语言之上的图形语言，用来编制顺序控制程序。顺序功能图提供了一种组织程序的图形方法。•2语句表•又叫指令表，简称STL。PLC指令是一种与微机的汇编语言中的指令相似的助记符表达式。语句表程序由指令组成。PLC的结构及原理•3梯形图•是使用的最多的PLC图形编程语言，由继电器控制逻辑演变而来，两者具有一定的相似性，但梯形图更强更方便。•梯形图由触点，线圈和用方框表示的指令组成。触点代表逻辑输入条件，例如外部的开关，按钮和内部条件等。线圈通常代表逻辑输出结果，用来控制外部的指示灯，交流接触器和内部标志等。方框用来表示定时器，计数器或则数学运算等指令。PLC的结构及原理•4功能块图•这是一种类似于数字逻辑电路的编程语言，功能块图用类似与门，或门的方框来表示逻辑关系，方框的左侧为逻辑运算的输入变量，右侧为输出变量，输入，输出端的小圆圈表示”非“运算，方框被”导线“连接在一起，信号从左向右流动。梯形图的设计•南北、东西方向的十字路口均设有红、绿、黄三只信号灯。十二只灯依一定的时序循环往复工作。•交通信号灯的位置梯形图的设计•控制要求：•1，按下启动按钮后，信号灯开始工作，南北向红灯亮，东西向绿灯同时亮。•2，东西向绿灯亮25s后，闪烁3次（1s/次），接着东西向黄灯亮，2s后，东西向红灯亮，30s后东西向绿灯又亮。如此不断循环，直至停止工作。•3，南北向红灯亮30s后，南北向绿灯又亮，25s后南北向绿灯闪烁3次（1s/次），接着南北向黄灯亮，2s后南北向红灯又亮。如此不断循环，直至停止工作。梯形图的设计交通信号灯时序图梯形图的设计•I/O分配表•将南北红灯HL1、HL2;南北绿灯HL3、HL4;南北黄灯HL5、HL6;东西红灯HL7、HL8;东西绿灯HL9、HL10;东西黄灯HL11、HL12均并联后公用一个输出点。使用时应注意PLC输出端及公共端输出电流的允许值。梯形图的设计梯形图的设计•I/O端子接线图梯形图的设计•程序设计•根据交通信号灯时序图设计顺序功能图，该顺序功能图是并列序列结构，并且带有两个子步，用于表示步A和步B的具体细节。这样就可依据顺序功能图设计梯形图。程序采用置位/复位指令编程方式。另外，东西和南北方向梯形图编程逻辑是一样的，所以我们以东西方向为例讲解。梯形图的设计•交通信号灯顺序功能及其子步梯形图的设计梯形图的设计梯形图的设计梯形图的设计梯形图的设计十字路口交通信号灯PLC控制•谢谢大家！