PLC交通灯模拟系统的设计

PLC交通灯模拟系统的设计

在工业生产过程中，大量的开关量顺序控制，它按照逻辑条件进行顺序动作，并按照逻辑关系进行连锁保护动作的控制，及大量离散量的数据采集。传统上，这些功能是通过气动或电气控制系统来实现的。1968年美国GM（通用汽车）公司提出取代继电气控制装置的要求，第二年，美国数字公司研制出了基于集成电路和电子技术的控制装置，首次采用程序化的手段应用于电气控制，这就是第一代可编程序控制器，称Programmable Controller（PC）。个人计算机（简称PC）发展起来后，为了方便，也为了反映可编程控制器的功能特点，可编程序控制器定名为Programmable Logic Controller（PLC ）。
上世纪80年代至90年代中期，是PLC 发展最快的时期，年增长率一直保持为30~40%。在这时期，PLC 在处理模拟量能力、数字运算能力、人机接口能力和网络能力得到大幅度提高，PLC 逐渐进入过程控制领域，在某些应用上取代了在过程控制领域处于统治地位的DCS系统。 PLC 具有通用性强、使用方便、适应面广、可靠性高、抗干扰能力强、编程简单等特点。PLC 在工业自动化控制特别是顺序控制中的地位，在可预见的将来，是无法取代的。
世界上公认的第一台PLC 是1969年美国数字设备公司（DEC）研制的。限于当时的元器件条件及计算机发展水平，早期的PLC 主要由分立元件和中小规模集成电路组成，可以完成简单的逻辑控制及定时、计数功能。20世纪70年代初出现了微处理器。人们很快将其引入可编程控制器，使PLC 增加了运算、数据传送及处理等功能，完成了真正具有计算机特征的工业控制装置。为了方便熟悉继电器、接触器系统的工程技术人员使用，可编程控制器采用和继电器电路图类似的梯形图作为主要编程语言，并将参加运算及处理的计算机存储元件都以继电器命名。此时的PLC 为微机技术和继电器常规控制概念相结合的产物。
20世纪70年代中末期，可编程控制器进入实用化发展阶段，计算机技术已全面引入可编程控制器中，使其功能发生了飞跃。更高的运算速度、超小型体积、更可靠的工业抗干扰设计、模拟量运算、PID功能及极高的性价比奠定了它在现代工业中的地位。20世纪80年代初，可编程控制器在先进工业国家中已获得广泛应用。这个时期可编程控制器发展的特点是大规模、高速度、高性能、产品系列化。这个阶段的另一个特点是世界上生产可编程控制器的国家日益增多，产量日益上升。这标志着可编程控制器已步入成熟阶段。
20世纪末期，可编程控制器的发展特点是更加适应于现代工业的需要。从控制规模上来说，这个时期发展了大型机和超小型机；从控制能力上来说，诞生了各种各样的特殊功能单元，用于压力、温度、转速、位移等各式各样的控制场合；从产品的配套能力来说，生产了各种人机界面单元、通信单元，使应用可编程控制器的工业控制设备的配套更加容易。目前，可编程控制器在机械制造、石油化工、冶金钢铁、汽车、轻工业等领域的应用都得到了长足的发展。
我国可编程控制器的引进、应用、研制、生产是伴随着改革开放开始的。最初是在引进设备中大量使用了可编程控制器。接下来在各种企业的生产设备及产品中不断扩大了PLC 的应用。目前，我国自己已可以生产中小型可编程控制器。上海东屋电气有限公司生产的CF系列、杭州机床电器厂生产的DKK及D系列、大连组合机床研究所生产的S系列、苏州电子计算机厂生产的YZ系列等多种产品已具备了一定的规模并在工业产品中获得了应用。此外，无锡华光公司、上海乡岛公司等中外合资企业也是我国比较著名的PLC 生产厂家。可以预期，随着我国现代化进程的深入，PLC 在我国将有更广阔的应用天地。
近10年来，随着PLC 价格的不断降低和用户需求的不断扩大，越来越多的中小设备开始采用PLC 进行控制，PLC 在我国的应用增长十分迅速。随着中国经济的高速发展和基础自动化水平的不断提高，今后一段时期内PLC 在我国仍将保持高速增长势头
通用PLC 应用于专用设备时可以认为它就是一个嵌入式控制器，但PLC 相对一般嵌入式控制器而方具有更高的可靠性和更好的稳定性。实际工作中碰到的一些用户原来采用嵌入式控制器，现在正逐步用通用PLC 或定制PLC 取代嵌入式控制器。

毕业设计说明书目录
一、 PLC 简述--------------------------------------------15
（一）PLC 的发展历程-------------------------------------15
（二）PLC 应用领域---------------------------------------16
（三）PLC 的特点-----------------------------------------17
（四） PLC 的构成----------------------------------------17
二、 设计内容--------------------------------------------19
（一）设计要求-------------------------------------------19
（二） 设计思路------------------------------------------20
三、硬件的选择-------------------------------------------21
（一）机型的选择-----------------------------------------21
（二）PLC 容量估算----------------------------------------21
（三）I/O模块选择----------------------------------------22
（四）PLC 常见的输出形式----------------------------------22
四、设计方案和说明---------------------------------------23
（一）PLC 交通灯的应用------------------------------------23
（二）方案说明--------------------------------------------23
五、调试--------------------------------------------------32
（一）程序的模拟调试-------------------------------------32
（二）程序的现场调试-------------------------------------33
六、附录-------------------------------------------------34
七、参考文献---------------------------------------------35

七 参考文献
[1]   江秀汉 汤 楠、可编程序控制器原理及应用[M]（第二版） 、西安电子科技大学出版社 、2003
[2]   张义和 陈敌北、例说8051[M] 、北京:人民邮电出版社、2006
[3]   求是科技 、PLC 应用开发技术与工程实践[M]、北京: 人民邮电出版社、2005、202-217
[4]   徐 晋 赵二唯、PLC 技术及其在公路交通系统巾的应用[J] 、维普资讯、2003第六期、
[5]   郭燕萍 李晓波、基于PLC 技术的多车道交通灯实验监控装置[J]、实验室研究与探索、2005、24卷8期、53-57
[6]   管声启 师红宇、基于可编程控制器城市交通灯智能控制[J] 、聊城大学学报(自然科学版) 、2006、19卷3期、87-89
[7]   张力胜、PLC 控制十字交通灯的设计[J] 、矿业科学技术、2005、2期、4-6
[8]   李建忠、单片机原理与应用[M]、西安电子科技大学出版社、2002
[9]   张进秋 陈永利、可编程控制器原理与应用实例[M]、机械工程出版社、2004、326-328
[10]  汪晓平 等、PLC 可编程控制器系统开发实例导航[M]、人民邮电出版社、2004、