PLC控制交通信号灯系统的设计

时间:2022-07-05 12:28:03

PLC控制交通信号灯系统的设计

【摘要】当今时代是一个自动化时代,交通灯控制等很多行业的设备都与计算机密切相关。随着大规模集成电路及计算机技术的迅速发展,以及人工智能在控制技术方面的广泛运用,智能设备有了很大的发展,是现代科技发展的主流方向。本设计介绍了一个智能交通灯系统的设计。

【关键词】交通信号plc

一、可编程控制器的简介

1.1PLC的应用

目前,PLC在国内外已广泛应用于钢铁、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以下几个方面:1、开关量的逻辑控制。这是PLC最基本、最广泛的应用领域,它取代传统的继电器电路,实现逻辑控制、顺序控制,既可用于单台设备的控制,也可用于多机群控及自动化流水线。2、模拟量控制。在工业生产过程当中,有许多连续变化的量。为了使可编程控制器处理模拟量,必须实现模拟量(Analog)和数字量(Digital)之间的A/D转换及D/A转换。PLC厂家都生产配套的A/D和D/A转换模块,使可编程控制器用于模拟量控制。3、运动控制。PLC可以用于圆周运动或直线运动的控制。从控制机构配置来说,早期直接用于开关量I/O模块连接位置传感器和执行机构,现在一般使用专用的运动控制模块。4、过程控制。过程控制是指对温度、压力、流量等模拟量的闭环控制。作为工业控制计算机,PLC能编制各种各样的控制算法程序,完成闭环控制。PID调节是一般闭环控制系统中用得较多的调节方法。5、数据处理。现代PLC具有数学运算、数据传送、数据转换、排序、查表、位操作等功能,可以完成数据的采集、分析及处理。

1.2PLC的特点

1、抗干扰能力强,可靠性高。继电接触器控制系统虽具有较好的抗干扰能力,但使用了大量的机械触头,使设备连线复杂,由于器件的老化、脱焊、触头的抖动及触头在开闭时受电弧的损害大大降低了系统的可靠性。

2、配套齐全,功能完善,适用性强。PLC发展到今天,已经形成了大、中、小各种规模的系列化产品。可以用于各种规模的工业控制场合。除了逻辑处理功能以外,现代PLC大多具有完善的数据运算能力,可用于各种数字控制领域。近年来PLC的功能单元大量涌现,使PLC渗透到了位置控制、温度控制、CNC等各种工业控制中。

3、易学易用,深受工程技术人员欢迎。PLC作为通用工业控制计算机,是面向工矿企业的工控设备。它接口容易,编程语言易于为工程技术人员接受。梯形图语言的图形符号与表达方式和继电器电路图相当接近,只用PLC的少量开关量逻辑控制指令就可以方便地实现继电器电路的功能。

4、系统的设计、建造工作量小,维护方便,容易改造。PLC用存储逻辑代替接线逻辑,大大减少了控制设备外部的接线,使控制系统设计及建造的周期大为缩短,同时维护也变得容易起来。更重要的是使同一设备经过改变程序改变生产过程成为可能。这很适合多品种、小批量的生产场合。

二、PLC控制系统设计概要

2.1设计的基本原则和内容

(一)PLC控制系统设计的基本原则

1、最大限度地满足被控对象的控制要求;2、保证控制系统的高可靠、安全;3、满足上面条件的前提下,力求使控制系统简单、经济、实用和维修方便;4、选择PLC时,要考虑生产和工艺改进所需的余量。

(二)PLC控制系统设计的基本内容

1、选择合适的用户输入设备、输出设备以及输出设备驱动的控制对象;2、分配I/O,设计电气接线图,考虑安全措施;3、选择适合系统的PLC;4、设计程序;5、调试程序,一个是模拟调试,一个是联机调试;6、设计控制柜,编写系统交付使用的技术文件,说明书、电气图、电气元件明细表。7、验收、交付使用。

2.2设计的步骤和实现过程

(一)PLC控制系统设计的一般步骤

1、对于复杂的控制系统,最好绘制编程流程图,相当于设计思路;2、设计梯形图;3、程序输入PLC模拟调试,修改,直到满足要求为止;4、现场施工完毕后进行联机调试,直至可靠地满足控制要求;5、编写技术文件;6、交付使用。

三、结论

本系统结构简单,操作方便;可现自动控制,具有一定的智能性;对优化城市交通具有一定的意义。本设计将各任务进行细分包装,使各任务保持相对独立;能有效改善程序结构,便于模块化处理,使程序的可读性、可维护性和可移植性都得到进一步的提高。程序中所用到的数据均可以根据实际情况进行设置,修改灵活方便。

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