PDF《基于 PLC 的交通灯自动控制系统设计》

2 顺序控制的概率及方法 PLC 是电子技术、计算机技术与继电逻辑自动控制系统相结合的产物,它以顺序控制为 主,回路调节为辅,能完成逻辑判断、定时、记忆和算术运算等功能.PLC 结构紧凑、体积小、 操作方便、抗干扰能力强、编程灵活简单、工作安全可靠、能耗低等优点使其很快在工业自 动化控制中占据主导地位,PLC 外部接线简单方便,通过预先编制的程序来实现自动控制[3] . 2.1 系统梯形图设计 开关 X0, 选择开关按下以后程序开始循环启动, 东西向绿

1 亮25s, 南北向红

2 亮30s;

T0 为绿

1 亮25s 定时器,T0 设定值 K250,从X0 接通起计时,计时时间到绿

1 断开,T1 计时;

T

1、T2 为绿

1 闪动

3 次控制,T

1、T2 形成振荡,T1 通时绿

1 亮,C0 计数;

C0 为http://www.paper.edu.cn -

3 - 中国科技论文在线 东西向黄

1 亮2s 起点,T2 为C0 计数信号,C0 接通时黄

1 点亮;

T3 为黄

1 亮2s 定时器, T3 设定值 K20,T3 设定值 K20,T3 接通时为红

1、绿2点亮,红2熄灭;

T4 为红

1 亮30s 定时器,T4 设定值 K300,T4 接通时红

1 熄灭,一循环周期结束.T5 为绿

2 亮25s 定时器, T5 设定值 K250,从T3 接通起计时,计时时间到绿

2 断开,T6 计时;

T

6、T7 为绿

2 闪动

3 次控制,T

6、T7 形成振荡,T6 通时绿

2 点亮,C1 计数;

C1 为南北向黄

2 亮2s 起点,T7 为C1 计数信号,C0 接通时黄

2 点亮;

T8 为黄

2 亮2s 定时器,T8 设定值 K20,T8 接通时 黄2熄灭,一循环周期结束. 2.2 顺序控制法 顺序控制是按照生产工艺预先规定的顺序, 在各个输入信号的作用下, 根据内部状态和 时间的顺序,在生产过程中各个执行机构自动有秩序地进行操作.PLC 的设计者们继承了 继电器顺序控制的思想,为顺序控制程序的设计提供了大量通用的和专用的编程元件和指 令,开发了供设计顺序控制程序用的顺序功能图语言,使之成为当前 PLC 程序设计的主要方 法. 顺序控制设计法又称步进控制设计法, 它是一种先进的设计方法, 很容易被初学者接受, 有经验的工程师也会提高设计的效率,程序的调试、修改和阅读也很方便[4] .

0 C

1 C 图2交通信号灯的顺序功能图的设计 http://www.paper.edu.cn -

4 - 中国科技论文在线 图3交通信号灯的步进梯形图设计 图2和图

3 为交通信号灯的顺序功能图和步进梯形图设计,这两个图有以下特点[5] : 1) 将复杂的任务或过程分解成若干个工序(状态).无论多么复杂的过程均能分化为 小的工序,这非常有利于程序的结构化设计. 2) 相对于某一具体的工序来说, 控制任务实现了简化, 给局部程序的编程带来了方便. 3) 整体程序是局部程序的综合, 只要弄清各工序成立的条件、 工序转移的条件和转移 的方向,就可进行这类图形的设计. 4) 状态转移流程图可读性强、容易理解,能清晰地反映工艺控制全过程. 状态转移图是状态编程法的重要工具. 状态编程的一般思想为: 将一个复杂的控制过程 分解为若干个工作状态,弄清各状态的工作内容(状态的功能、转移条件和转移方向),根 据总的控制顺序要求,将各独立状态联系起来,形成状态转移图,进行绘制梯形图程序,写 出语句表. 2.3 经验梯形图设计法 下面将经验设计法和顺序控制设计法进行适当比较,以便设计时选用.采用经验设计法 设计梯形图时,不可能找出一种简单通用的设计方法. 顺序控制设计法将整个程序分成了控制程序和输出程序两个部分. 由于步是根据输出 Y 的状态划分的,所以 M 和Y之间具有很简单的逻辑关系,输出程序的设计极为简单.而代 表步的辅助继电器或状态继电器的控制程序,不管多么复杂,其设计方法都是相同的,并且 很容易掌握.