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基于 PLC 的十字路口交通灯控制系统设计
造系统 也可用于过程控制系统 如造纸、冶金、食品工业中的一些大型控制系统。 6
通信及联网 PLC 通信含 PLC 间的通信及 PLC 与其它智能设备间的通信。随着计
算机控制的发展
工厂自动化网络发展得很快 各 PLC 厂商都十分重视 PLC 的通信功能 纷纷推出各自的网络系统。新近生产的 PLC 都具有通信接口 通信非常方便。
1.2.3
1
PLC 的分类
按 plc 的结构形式分类 整体式 模块式。
2 按 plc 的 I/O 点数分类
小型 256 点以下 中型 256 点以上 2048 点以下 大型 2048 点以上。
3 按 plc 功能分类 抵挡型 中挡型 高档型。
1.2.4 PLC 的结构
PLC 实质是一种专用于工业控制的计算机 其硬件结构基本上与微型计算机相似。 PLC 按其结构形式可分为固定式和组合式 模块式 两种。固定式 PLC 包括 CPU 板、I/O板、显示面板、内存块、电源等 这些元素组合成一个不可拆卸的整体。模块式 PLC 包括 CPU 模块、I/O 模块、内存、电源模块、底板或机架 这些模块可以按照一
定规则组合配置。
PLC 的基本结构框图如图 1-1 所示。
输 入 接 中央处理单元 板 CPU 接 口 部 口 部 件
件 输 出
图
基本结构框
1-1 PLC
1.2.5
PLC 的工作原理
1 输入采样阶段 在此阶段 顺序读入所有输入缎子通断状态 并将读入的信息存入内存 接着进入程序执行阶段 在程序执行时 即使输入信号发生变化 内存中输入信息
也不变化 只有在下一个扫描周期的输入采样阶段才能读入信息。 2
程序执行阶段 plc 对用户程序扫描。
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基于 PLC 的十字路口交通灯控制系统设计
3 输出刷新阶段 当所有指令执行完毕通过隔离电路 驱动功率放大器 电路是输出端子向外界输出控制信号驱动外部负载。
1.2.6 PLC 编程语言
采用面向控制过程、面向问题、简单直观的 PLC 进行编程 其编程语言常用的有梯形图、语句表、功能图等。
1 梯形图由继电器控制逻辑演变而来 两者具有一定程度的相似性 但梯形图编程
语言功能
更强更方便。是使用最多的 PLC 图形编程语言。梯形图与继电器电路图很相似 具有直观易懂的优点 特别适合于数字量逻辑控制。梯形图由触点、线圈和用方框表示的指令框组成。触点电表逻辑输入条件 例如外部的开关、按钮和内部条件等。线圈通常代表逻辑运算的结果 常用来控制外部的指示灯、交流接触器和内部的标志位等。指令框用来表示定时器、计数器或者数学运算等附加指令。使用编程软件可以直接生成和编辑梯形图 并将它下载到 PLC。
主要特点图由自上而下、从左到右的顺序排列 两列垂直线为母线。每一逻辑行 起使左
母线。梯形图中采用继电器名称 但不是真实物理继电器称为“软继电器”每
个梯级流过的是概念电流 从左向右 其两端母线设有电源。
输入继电器 用于接入信号 而无线圈 输入继电器 通过输入接入的继电器晶体及晶闸管才能实现。
2 语句表语句表又叫指令表 它是一种类似于微机的汇编语言中的文本语言 用指令的助记
符编程 由多条语句组成一个程序段 可以实现某些不能用梯形图或功能块图表示的功能。
3 功能块图功能块图使用类似于布尔代数的图形逻辑符号来表示控制逻辑。即用
类似于与门、
或门的方框来表示逻辑运算关系 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 信号自左向右流动。
例 下图是三菱公司的 FX2N 系列产品的最简单的梯形图例
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基于 PLC 的十字路口交通灯控制系统设计
X000 X001 Y000
X010
图 1-2
FX2N 产品系列梯形图
它有两组 第一组用以实现启动、停止控制。
第二组仅一个 END 指令 用以 结束程序。
梯形图与助记符的对应关系 助记符指令与梯形图指令有严格的对应关系 而梯形图的连线又可把指令的顺序予以体现。一般讲 其顺序为 先输入 后输出 含其他处理 先上 后下 先左 后右。有了梯形图就可将其翻译成助记符程序。上图的助记符程序为
表 1-1 FX2N 产品系列梯形图助记符 地址
指令
变量
0000 0001 0002 0003 0004
LD OR AND OUT END X000 X010 X001 Y000
反之根据助记符 也可画出与其对应的梯形图
1.2.7 PLC 的基本指令
1 输入输出指令 LD/LDI/OUT
下面把 LD/LDI/OUT 三条指令的功能、梯形图表示形式、操作元件以列表的形式加以说明