PLC在交通灯系统中的实际应用汇总.ppt

? PLC在交通灯系统中的实际应用 可编程控制器（Programmable?Controller）是计算机家族中的一员，是为工业控制应用而设计制造的。早期的可编程控制器称作可编程逻辑控制器（Programmable?Logic?Controller），简称PLC，它主要用来代替继电器实现逻辑控制。随着技术的发展，这种装置的功能已经大大超过了逻辑控制的范围，因此，今天这种装置称作可编程控制器，简称PC。但是为了避免与个人计算机（Personal?Computer）的简称混淆，所以将可编程控制器简称PLC。? 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从结构上分，PLC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的分类和结构? (1)?按plc的结构形式分类：a,整体式；b,模块式。? (2)?按plc的I/O点数分类：a,小型256点以下；b,中型256点以上，2048点以下；c,大型2048点以上。? (3)?按plc功能分类：低档型，中档型，高档型。 PLC的特点? (1)可靠性高，抗干扰能力强； (2)通用性高，使用方便； (3)程序设计简单，易学，易懂；? (4)采用先进的模块化结构，系统组合灵活方便； (5)系统设计周期短；? (6)安装简便，调试方便，维护工作量小； (7)对生产工艺改变适应性强，可进行柔性生产。 ?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。? ?? (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。 引言 随着城市车辆数目的急剧增加，交通道口管制变得日益重要，解决好公路车道交通信号灯控制问题将是保障交通有序、安全、快速运行的重要环节。传统的交通信号灯控制系统都是采用继电器或单片机来实现，系统采用单一固定时序控制，存在功能少、可靠性差、维护量大、维修困难等缺点，不能适应城市道路交通高速发展的要求。 为解决城市交通控制中存在的这些缺点，可编程序控制器（ＰＬＣ）无疑成为了首选方案。ＰＬＣ是一种数字运算操作的电子系统，专为在工业环境下应用而设计。它采用了可编程序的存储器，用来在其内部存储执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数和算术运算等操作指令，并通过数字式和模拟式的输入输出，控制各类机械或生产过程。由于其通用性强、使用简单、可靠性高、维护方便等，近几年来，在城市交通信号灯系统控制中ＰＬＣ控制逐步占据了主导地位。本文主要就十字路口交通信号灯的ＰＬＣ控制作一详细介绍。 十字路口交通信号灯 信号灯布置图 2十字路口交通信号灯控制要求 图１所示为某十字路口车道信号灯的布置图，由于东西方向车流量较小，南北方向车流量较大。因此设置南北方向的放行（ 绿灯亮）时间较长为３０Ｓ，而东西方向的放行时间为２０Ｓ。当东西（或南北）方向的绿灯灭时，该方向的黄灯与另一方向的红灯一起以１Ｈｚ的频率闪烁５Ｓ，以提醒司机和行人注意。然后，立即开始另一方向的放行。我们用一个双向开关对系统进行启、停控制。为弄清南北向和东西向各信号灯亮、灭的时间关系，建立如图２所示十字路口交通信号灯的工作时序图。 3PLC选型和I/O地址分配 时序图 时序图 ３．１ＰＬＣ选型 鉴于城市道路交通信号灯控制是典型的开关量顺序控制，采用ＰＬＣ控制则是充分利用了它的主要功能之一———开关量逻辑控制，这 也是ＰＬＣ控制的优势所在。本系统中为实现十字路口交通信号灯的ＰＬＣ控制，我们采用德国西门子公司的Ｓ７－３００ＰＬＣ（型号ＣＰＵ３１４Ｃ－２ＰｔＰ），它属于模块式ＰＬＣ。所谓模块式ＰＬＣ是把ＰＬＣ的每个工作单元都制成独立的模块，如ＣＰＵ模块、输入模块、输出模块、电源模块、通信模块等。所选型号的ＣＰＵ属于紧凑型ＣＰＵ，该ＣＰＵ板上带有集成的开关量Ｉ／Ｏ点：２４点开关量输入，１６点开关量输出。此外它还集成有模拟量输入与输出点，可以直接用于模拟量控制系统。结合本系统的控制要求，所选ＰＬＣ完全可满足设计要求。 ３．２Ｉ／Ｏ地址分配 输入信号：由一个控制开关输入的启、停信号，即１个输入端子；输出信号：如图１所示，南北方向的三色灯共６盏，同颜色的灯在同一时间亮、灭，所以可将同色灯两两并联，用一个输出信号控制。同理，东西方向的三色灯也依此设计，共占６