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PLC交通灯控制系统设计

0 前言

随着自动化控制技术和微电子技术的快速发展,PLC作为一种尖端的工业控制器,具有体积小、可靠性高、操作方便、灵活性强、抗干扰能力强等一系列优点。广泛应用于自动化控制领域。场地。采用内部编程代替继电器逻辑控制电路中大量的中间继电器和时间继电器,简化了控制路线,提高了系统控制的可靠性。这是PLC最大的优点。借助书本顺序控制图、梯形图编写用户控制程序,实现自动控制系统的顺序控制,是PLC的主要功能之一。 1 控制信号系统

在繁忙的城市,当主要交通道路不方便时 挖掘地下通道 或设置立交桥,为了行人过马路的安全,有必要在指定的人行横道两端设置红绿灯。交通灯控制技术:南北、东西方向交叉口设有红、黄、绿三种信号灯。六盏灯按照一定的时间顺序循环工作。图1为交通信号灯时序图。

PLC traffic light control system design

FX2N-32MR可用作控制交通灯的PLC。从时序图可以看出,系统有1个输入设备和6个输出设备。表1是输入设备和输出设备的地址号与PLC的对应表。

PLC traffic light control system design

交通信号灯的控制是典型的时序控制图。梯形图设计的关键是标明各个灯(Y0~Y5)状态变化的“时间点”,时间的精确计算是通过定时器实现的。本例中T0~T9共10个定时器;灯闪烁的次数应通过计数器来实现。在此示例中,将使用两个计数器。下表是各个定时器和计数器形成的时间点的说明。2 顺序控制的概率和方法

PLC是电子技术、计算机技术和继电器逻辑自动控制系统相结合的产物。它以顺序控制为主,循环调节为辅。它可以完成逻辑判断、定时、存储和算术运算等功能。 PLC具有结构紧凑、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,使其迅速在工业自动化控制中占据领先地位。 PLC外部接线简单、方便。该程序实现自动控制。

2.1 系统梯形图设计

开关X0,选择开关按下后,程序开始循环。东西方向绿灯1亮25秒,南北方向红2灯亮30秒; T0为绿1灯亮25秒。定时器,T0设定值K250,从X0开始计时。时间到时,绿1灭,T1计时; T1、T2绿1闪烁3次,T1、T2形成振荡,T1亮时绿1亮,C0计数; C0为东西黄1、2s的起点,T2 C0计数信号,C0亮时黄1亮; T3为黄1亮2秒定时器,T3设置为K20,T3设置为K20,T3亮时,红1、绿2亮,红2灭; T4为定时器,红1亮30s,T4设定值K300,T4亮时红1灭,一个周期结束。 T5是绿2灯亮25s定时器,T5设定值K250,从T3亮起计时,到绿2灯灭时,T6计时; T6、T7绿灯2闪烁3次控制,T6、T7形成振荡,T6亮时绿灯2亮,C1计数; C1为南北黄2亮2s的起点,T7为C1的计数信号,C0亮时黄2亮; T8黄2灯为2s定时器,T8设定值当K20与T8接通时,黄2灭,一个周期结束。

2.2 顺序控制方法

顺序控制是根据预先定义的生产过程顺序,在各输入信号的作用下,根据内部状态和时间顺序,在生产过程中,各执行机构自动有序地动作。 PLC设计者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和专用的编程元素和指令,并发展了用于设计顺序控制程序的顺序功能图语言,使其成为当前的主要编程语言。 PLC编程方法。顺序控制设计方法也称为步进控制设计方法。它是一种先进的设计方法,很容易被初学者接受。经验丰富的工程师也会提高设计效率。程序的调试、修改和阅读也非常方便。

图2和图3分别给出了交通信号灯的顺序功能图和阶梯图设计。

PLC traffic light control system design
PLC traffic light control system design

这两张图有以下特点:

1)将一个复杂的任务或流程分解为多个流程(状态)。不管多么复杂的流程,都可以分成小流程,这非常有利于程序的结构化设计。

2)与具体过程相比,控制任务得到简化,给部分程序的编程带来了方便。

3)整体程序是部分程序的合成。只要明确了各流程建立的条件、流程过渡的条件以及过渡的方向,就可以进行此类平面设计。

4)状态转换流程图可读性强、易于理解,能清晰地反映过程控制的全过程。

状态转移图是状态编程的重要工具。状态编程的总体思想是:将一个复杂的控制过程分解为若干个工作状态,明确各个状态的工作内容(状态函数、转移条件和转移方向),并按照总体控制顺序要求将各个独立的状态链接在一起形成状态转移图,绘制梯形图程序,编写语句表。

2.3 经验梯形图设计方法

下面适当比较经验设计方法和顺序控制设计方法,以供设计时选择。当采用经验设计方法来设计梯形图时,不可能找到一种简单且通用的设计方法。

顺序控制设计方法将整个程序分为控制程序和输出程序两部分。由于步骤是根据输出Y的状态来划分的,因此M和Y之间存在非常简单的逻辑关系,输出程序的设计也极其简单。及代

无论表步的辅助继电器或状态继电器的控制程序多么复杂,设计方法都是一样的,很容易掌握。 3 结论

本文是一个典型的十字路口交通灯梯形图设计。最多的设计实践是提出了PLC在交通控制系统中的设计理论,并提出了未来PLC在复杂控制系统中的可行方法。理论解。在实际应用中,采用PLC来控制城市交通信号灯,可以根据不同的路况随时修改控制程序,以改变各个信号灯的工作时间和工作状态。与继电器或逻辑电路控制系统相比,PLC控制系统具有更高的可靠性、灵活性和经济实用性。

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