三菱plc控制红绿灯.doc

1、摘要本可编程序控制器的英文为Programmable Controller，在二十实际七十至八十年代一直简称为PC。可编程控制器（PLC）是专为在工业环境下应用而设计的一种工业控制计算机，具有抗干扰能力强、可靠性极高、体积小、是实现机电一体化的理想控制装置等显著优点.本文基于plc在公路上的应用。主要涉及十字路口红绿灯的设计，使之稳定，持续地工作。关键词：plc 红路灯 稳定 梯形图AbstractProgrammable controller for the Programmable Controller in English, twenty of the actual seventy to

2、 eighty age has been referred to as the PC. Programmable logic controller (PLC) is a kind of industrial control computer is designed for applications in the industrial design environment, has strong anti-interference ability, high reliability, small volume, is the ideal control device has the advant

3、ages of the electromechanical integration.In this paper,the application of PLC inhighwaybased on.The designmainly involves thecrossroadstraffic lights,so thatstable,continuouswork.Keywords:PLCred lightsstableladder diagram绪论11.1引言11.2 PLC概述1二、交通信号系统22.1十字路口红绿灯实际情况描述22.2十字路口交通灯的路况画出模拟图32.3 plc的选择32.4

4、 I/O分配42.5 电路设计42.6 程序设计4 绪论1.1引言当今，红绿灯已经融入了人们的生活，已成为疏通道路的最直接和有效的手段。但早在19世纪便有了他的身影。交通指挥灯是非裔美国人加莱特.摩根在1923年发明的。此前，铁路交通已经使用自动转换的灯光信号有一段时间了。但是由于火车是按固定的时刻表以单列方式运行的，而且火车要停下来不是很容易，因此铁路上使用的信号只有一种命令：通行。公路交通的红绿灯则不一样，它的职责在很大程度上是要告诉汽车司机把车辆停下来。 开车的人谁也不愿意看到停车信号。美国夏威夷大学心理学家詹姆斯指出，人有一种将刹车和油门与自尊相互联系的倾向。他说：驾车者看到黄灯亮时，

5、心里便暗暗作好加速的准备。如果此时红灯亮了，马上就会产生一种失望的感觉。他把交叉路口称作“心理动力区”。如果他的理论成立的话，这个区域在佛罗伊德心理学理论中应该是属于超我（supere go）而非本能（id）的范畴。 新式的红绿灯能将闯红灯的人拍照下来。犯事的司机不久就会收到罚款单。有的红绿灯还具备监测车辆行驶速度的功能。 19世纪初，在英国中部的约克城，红、绿装分别代表女性的不同身份。其中，着红装的女人表示我已结婚，而着绿装的女人则是未婚者。后来，英国伦敦议会大厦前经常发生马车轧人的事故，于是人们受到红绿装启发，1868年12月10日，信号灯家族的第一个成员就在伦敦议会大厦的广场上诞生了，由

6、当时英国机械师德哈特设计、制造的灯柱高7米，身上挂着一盏红、绿两色的提灯-煤气交通信号灯，这是城市街道的第一盏信号灯。在灯的脚下，一名手持长杆的警察随心所欲地牵动皮带转换提灯的颜色。后来在信号灯的中心装上煤气灯罩 ，它的前面有两块红、绿玻璃交替遮挡。不幸的是只面世23天的煤气灯突然爆炸自灭，使一位正在值勤的警察也因此断送了性命。 从此，城市的交通信号灯被取缔了。直到1914年，在美国的克利夫兰市才率先恢复了红绿灯，不过，这时已是“电气信号灯”。稍后又在纽约和芝加哥等城市，相继重新出现了交通信号灯。 随着各种交通工具的发展和交通指挥的需要，第一盏名副其实的三色灯(红、黄、绿三种标志)于1918年

7、诞生。它是三色圆形四面投影器，被安装在纽约市五号街的一座高塔上，由于它的诞生，使城市交通大为改善。1.2 PLC概述在可编程程序控制器问世以前，工业控制领域中是以继电器控制器占主导地位的。我们比较熟悉的继电器控制电路，能完成各种逻辑控制，实现弱点对强电的控制，因而得到了广泛的应用。但是继电器控制系统存在很多缺点，如设备体积大、开关动作慢、功能少、接线复杂、触点已损坏、改接麻烦、灵活性较差、可靠性低、故障检修困难且不方便等。此外，继电器控制系统对生产工艺多变的系统适应性差，一旦生产任务和工艺放生变化，就必须重新设计，并要改变硬件结构。现代社会制造工业竞争激烈，产品更新换代频繁，迫切需要一种新的更

8、先进的“柔性”的控制系统来取代传统的继电器控制系统20世纪60年代，随着电子技术和计算机技术的发展，先后出现了晶体管和中小规模集成电路构成的逻辑控制系统以及用小型计算机取代继电器控制系统，但由于小型计算机价格高昂，对恶劣的工业环境难以适应，其输入/输出的信号与被控电路不匹配，再加上控制程序的编制困难，不像现在的梯形图那样易于被操作人员掌握，这一“瓶颈”阻碍了其进一步发展和推广应用。1968年，美国通用汽车公司（GM公司）为了在每次汽车改型或改变工艺流程时不改动原有继电器柜内的接线，以便降低成本，缩短开发周期，提出了研制新型逻辑顺序控制装置，并提出了10项招标技术指标。其主要内容如下：（1）程简

9、单，可在现场修改或调试程序；（2）价格便宜性价比高于继电器控制系统；（3）可靠性高于继电器控制系统；（4）体积小于继电器控制柜体积，且能耗少；（5）能与计算机系统数据通信；（6）输入量是交流电115V电压信号（美国电网电压是110V）；（7）输出量是交流电115V电压信号、输出电流在2A以上，能直接驱动电磁阀等；（8）具有灵活的扩展能力；（9）硬件维护方便，采用插入式模块结构；（10）用户存储器容量至少在4KB以上；新要求的核心思想：用程序代替硬接线，输入/输出电平可以外部装置直接相连，且结构易于扩展。这就是PLC的雏形。在这种思想的指导下，1969年美国数字设备公司（DEC）研制出世界上第一

10、台PLC（PDP-14），并在GM公司汽车生产线上应用成功，这标志着PLC的诞生。1969年，美国研制出世界第一台PLC（PDP-14）；1971年，日本研制出第一台PLC（DCS-8）；1973年，德国研制出第一台PLC；1974年，中国研制出第一台PLC。二、交通信号系统2.1十字路口红绿灯实际情况描述（1）系统工作后，首先南北红灯亮并维持25s；与此同时，东西绿灯亮，并维持20s时间，到20s时，东西绿灯闪亮，闪亮3s后熄灭。（2）在东西绿灯熄灭时，东西黄灯亮并维持2s，然后东西黄灯熄灭，东西红灯亮，同时南北红灯熄灭，南北绿灯亮。（3）东西红灯亮并维持30s；与此同时，南北绿灯亮并维持2

11、5s；然后，南北绿灯闪亮3s后熄灭。（4）南北绿灯熄灭时，南北黄灯亮维持2s后熄灭；同时南北红灯亮，东西绿灯亮。至此，结束一个工作循环。2.2十字路口交通灯的路况画出模拟图2.3plc的选择本次交通设计采用FX2n-48MR规格：FX2N-48MR-001是日本三菱公司的可编程控制器(PLC),继电器输出及输入24点,输出24点.FX2N是FX系列中功能最强、速度最高的微型PLC，内置用户存储器8K步，可扩展到16K步，最大可扩展到256个I/O点，可有多种特殊功能扩展，实现多种特殊控制功能（PID、高速计数、A/D、D/A、等）。有功能很强的数学指令集。通过通信扩展板或特殊适配器可实现多种通信和数据链接。2.4I/O分配名称输入点名称输出点启动按钮SB1X1南北红灯Y1南北黄灯Y2南北绿灯Y3东西红灯Y4东西黄灯Y5东西绿灯Y62.5电路设计2.6程序设计(1)顺序功能图（2）梯形图