PLC与HMI交通灯控制器的设计(电子专业毕业论文)

PLC与HMI交通灯控制器的设计(电子专业毕业论文)

PLC与HMI交通灯控制器的设计(电子专业毕业论文)

  • 适用:本科,大专,自考
  • 更新时间2024年
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PLC与HMI交通灯控制器的设计(电子专业毕业论文)

                                  PLC与HMI交通灯控制器的设计(电子专业毕业论文)
摘要:交通信号灯的出现,使交通得以有效管制,对于疏导交通流量、提高道路通行能力,减少交通事故有明显效果。PLC可编程序控制器是以微处理器为基础,综合了计算机技术、自动控制技术和通讯技术发展而来的一种新型工业控制装置。分析了交通的实际情况,本文给出了一种简单实用的城市交通灯控制系统的三菱PLC设计方案。
关键词:交通灯  PLC可编程控制器  控制系

1、引言

1969年,美国数字设备公司(DEC)研制出第一台PLC,在美国通用汽车自动装配线上试用,获得了成功。这种新型的工业控制装置以其简单易懂,操作方便,可行性高,通用灵活,体积小,使用寿命长等一系列优点,很快地在美国其他工业领域推广应用。到1971年,已经成功地应用于食品,饮料,冶金,造纸等工业。这一新型工业控制装置的出现,也受到了世界其他国家的高度重视。1971日本从美国引进了这项新技术,很快研制出了日本第一台PLC。1973年,西欧国家也研制出它们的第一台PLC。我国从1974年开始研制。于1977年开始工业应用。
可编程控制器,简称PLC(Programmable logic Controller),是指以计算机技术为基础的新型工业控制装置。在1987年国际电工委员会(International Electrical Committee)颁布的PLC标准草案中对PLC做了如下定义:“PLC是一种专门为在工业环境下应用而设计的数字运算操作的电子装置。它采用可以编制程序的存储器,用来在其内部存储执行逻辑运算、顺序运算、计时、计数和算术运算等操作的指令,并能通过数字式或模拟式的输入和输出,控制各种类型的机械或生产过程。PLC及其有关的外围设备都应该按易于与工业控制系统形成一个整体,易于扩展其功能的原则而设计。
作为通用工业控制计算机,30年来,可编程控制器从无到有,实现了工业控制领域接线逻辑到存储逻辑的飞跃;其功能从弱到强,实现了逻辑控制到数字控制的进步;其应用领域从小到大,实现了单体设备简单控制到胜任运动控制、过程控制、及集散控制等各种任务的跨越。今天的可编程控制器正在成为工业控制领域的主流控制设备,在世界各地发挥着越来越大的作用。
1.1.1 PLC的主要特点及应用领域
PLC的主要特点: 抗干扰能力强、可靠性高
             控制系统结构简单、使用方便
             功能强大、通用性好
PLC的应用领域: 开关量的逻辑控制
                 运动控制
                 过程控制
                 工业控制网络分级系统
1.1.2 PLC的分类及主要产品
按PLC的点数分类:1)小型(输入输出点数在256点以下);
                  2)中型(输入输出点数在256~2048个点);
                  3)大型(输入输出点数在2048点以上)。
按PLC的结构分类:1)整体式(将电源、CPU、存储器、I/O系统都集中在一个小箱体上);
              2)模块式(按功能分成若干模块)。
PLC的主要产品:美国的AB、通用(GE)、莫迪康(MODICON),日本的三菱(MITSUBISHI)、欧姆龙(OMRON)、富士电机(FUJI)、松下电工,德国的西门子(SIEMENS),法国的TE、施奈德(SCHNEIDER), 韩国的三星(SUMSUNG)与LG等。

1.1.3 PLC的基本结构和工作原理

1)PLC的基本结构:
各种PLC的组成结构基本相同,主要由CPU、电源、存储器和输入输出接口电路等组成。

课题需要完成的任务:
1. 设计一PLC控制器,模拟十字路口交通灯,要求包含PLC编程及HMI程序;
2. 要求具有两种绿灯常亮时间(不含闪烁时间)选择功能。可选默认时间:正常绿灯亮30S,高峰(7:30—9:00及16:30—18:00)绿灯亮45S;也可设定绿灯常亮时间,设定时间大于20秒小于60秒。绿灯常亮时间由HMI设定;
3. 具有倒计时显示功能。分别显示东西和南北方向各灯的剩余时间;
4. 画面可模拟显示4个方向的交通灯的运行情况;
5. 其他未尽工作。
毕业设计说明书目录
1. 引言 ………………………………………………………………………16
   1.1 PLC概述
      1.1.1 PLC的产生与发展 ……………………………………………16
      1.1.2 PLC的主要特点与应用领域…………………………………16
      1.1.3 PLC的分类与主要产品………………………………………16
      1.1.4 PLC的基本结构和工作原理…………………………………17
   1.2.MCGS嵌入版概述
      1.2.1 什么是MCGS组态软件………………………………………18
      1.2.2 MCGS组态软件的系统构成……………………………………19
      1.2.3 MCGS组态软件的功能和特点……………………………19
      1.2.4 MCGS组态软件的工作方式…………………………………20
2.系统控制要求 ………………………………………………………23
   2.1 系统控制要求 ………………………………………………23
   2.2 系统控制时序………………………………………………………24
3. 方案论证
   3.1方案一: PLC、HMI型交通灯控制器……………………………27
   3.2方案二: 单片机实现交通灯控制………………………………27
   3.3 方案对比………………………………………………………28
4. 系统软件
   4.1 PLC控制系统程序设计 …………………………………………………28
   4.2 MCGS界面设计 ……………………………………………………28
5. PLC、MCGS系统联调 ……………………………………………………………29
6. 附录 ……………………………………………………………………………32
7. 参考文献 ………………………………………………………………………40

 

[11] MCGS参考手册 [M]. 北京: 北京昆仑通态自动化软件科技有限公司, 2003
摘要:本书从工具参考书的角度出发,针对设备驱动、能构件的编写、控件的开发以及MCGS软件的各种参数进行详细的列举及解释,是中高级用户快速完成工程项目的必备之书。
[12] 张立科(责任编辑). PLC应用开发技术与工程实践.第一版.—北京:人民邮电出版社,2005.1:202-217
[13]  张运刚, 宋小春, 郭武强编著.从入门到精通:三菱FX2N PLC技术与应用. —北京:人民邮电出版社,2007:352~378
[14]  张进秋 陈永利 张中民主编.可编程控制其原理及应用实例.第一版.—北京:机械工业出版社,2004.1:1-16,326-331
[15]  刘涳主编.电气自动化专业毕业设计宝典[TM]. —西安:西安电子科技大学出版社,2008.3:1~30
[16] 吕卫阳, 徐昌荣主编.PLC工程应用实例解析. —北京:中国电力出版社,2007.4:133~150
[17] 龚仲华,史建成,孙毅编著.三菱Fx/Q系列PLC应用技术. —北京:人民邮电出版社,2005:244~257
[18] 宣慧玉、张发编主编.复杂系统仿真及应用. —北京:清华大学出版社,2008.4: 45~50
[19] MCGS7.2嵌入版组态环境说明书
[20] FX1S,FX1N,FX2N,FX2NC系列编程手册

 

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