（最新版）PLC毕业论文

⽬录摘要3

第⼀章 PLC的特点及应⽤1.1概述 (3)1.2PLC的特点 (4)1.3PLC的应⽤ (4)第⼆章 PLC的结构及原理2.1PLC的分类 (6)2.2PLC的结构 (6)2.3PLC的⼯作原理 (7)2.4PLC汇编语⾔ (7)2.5PLC的基本指令 (9)

2.6PLC交通灯毕业设计编程器件 (13)第三章梯形图的设计与编程⽅法133．1控制要求 (13)3．2控制时序 (13)

3．3PLC交通灯毕业设计硬件及外围元器件 (14)3．4 IO分配表 (15)第四章程序设计-16

4．1PLC交通灯毕业设计梯形图 (16)4．2PLC交通灯毕业设计指令图 (18)4．3软件设计 (21)总结谢辞2参考⽂献

PLC交通灯毕业论⽂摘要

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。它具有结构简单、编程⽅便、可靠性⾼等优点,已⼴泛⽤于⼯业过程和位置的⾃动控制中。据统计,可编程控制器是⼯业⾃动化装置中应⽤最多的⼀种设备。专家认为,可编程控制器将成为今后⼯业控制的主要⼿段和重要的基础设备之⼀,PLC、机器⼈、CADCAM将成为⼯业⽣产的三⼤⽀柱。由于PLC具有对使⽤环境适应性强的特性,同时其内部定时器资源⼗分丰富,可对⽬前普遍使⽤的“渐进式”信号灯进⾏精确控制,特别对多岔路⼝的控制可⽅便地实现。因此现在越来越多地将PLC应⽤于交通灯系统中。同时,PLC 本⾝还具有通讯联⽹功能,将同⼀条道路上的信号灯组成⼀局域⽹进⾏统⼀调度管理,可缩短车辆通⾏等候时间,实现科学化管理.关键词：PLC可编程序控制器、交通灯系统、通讯联⽹功能、发展及应⽤第⼀章 PLC的特点及应⽤1.1 概述

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。1.2 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；1.3 PLC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如下⼏类。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。如注塑机、印刷机、订书机械、组合机床、磨床、包装⽣产线、电镀流⽔线等。2 模拟量控制

在⼯业⽣产过程当中，有许多连续变化的量，如温度、压⼒、流量、液位和速度等都是模拟量。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AD转换及DA转换。PLC⼚家都⽣产配套的AD和DA 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IO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。如可驱动步进电机或伺服电机的单轴或多轴位置控制模块。世界上各主要PLC⼚家的产品⼏乎都有运动控制功能，⼴泛⽤于各种机械、机床、机器⼈、电梯等场合。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。⼤中型PLC都有PID模块，⽬前许多⼩型PLC 也具有此功能模块。PID处理⼀般是运⾏专⽤的PID⼦程序。过程控制在冶⾦、化⼯、热处理、锅炉控制等场合有⾮常⼴泛的应⽤。5 数据处理

现代PLC具有数学运算（含矩阵运算、函数运算、逻辑运算）、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。这些数据可以与存储在存储器中的参考值⽐较，完成⼀定的控制操作，也可以利⽤

通信功能传送到别的智能装置，或将它们打印制表。数据处理⼀般⽤于⼤型控制系统，如⽆⼈控制的柔性制造系统；也可⽤于过程控制系统，如造纸、冶⾦、⾷品⼯业中的⼀些⼤型控制系统。6 通信及联⽹

PLC通信含PLC间的通信及PLC与其它智能设备间的通信。随着计算机控制的发展，⼯⼚⾃动化⽹络发展得很快，各PLC⼚商都⼗分重视PLC的通信功能，纷纷推出各⾃的⽹络系统。新近⽣产的PLC都具有通信接⼝，通信⾮常⽅便。第⼆章 PLC的结构及原理2.1 PLC的分类

1 按plc的结构形式分类：1）整体式；2）模块式。

2 按plc的IO点数分类：1）⼩型256点以下；2）中型256点以上，2048点以下；3）⼤型2048点以上。3按plc功能分类：抵挡型，中挡型，⾼档型。

2.2 PLC的结构

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、IO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、IO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的基本结构框图如下：接受驱动现场信号受控元件2.3 PLC的⼯作原理1.plc的⼯作⽅式

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。2.4 PLC汇编语⾔

采⽤⾯向控制过程，⾯向问题，简单直观的plc编写横语⾔，常⽤的有：梯形图，语句表，功能图等。1.梯形图：由继电器控制逻辑演变⽽来，两者具有⼀定程度的相似性，但梯形图编程语⾔功能更强更⽅便。主要特点：

1）⾃上⽽下，从左到右的顺序排列，两列垂直线为母线。每⼀逻辑⾏，起使左母线。

2）梯形图中采⽤继电器名称，但不是真实物理继电器称为“软继电器”3）每个梯级流过的是概念电流，从左向右，其两端母线设有电源。

4）输⼊继电器，⽤于接⼊信号，⽽⽆线圈，输⼊继电器，通过输⼊接⼊的继电器，晶体及晶闸管才能实现。

2.语句表：⼜叫指令表，类似计算机汇编语⾔形式，⽤指令的记助符编程。例：下图是三菱公司的FX2N系列产品的最简单的梯形图例：

X000 X001 Y000X010

它有两组，第⼀组⽤以实现启动、停⽌控制。第⼆组仅⼀个END指令，⽤以结束程序。

梯形图与助记符的对应关系：助记符指令与梯形图指令有严格的对应关系，⽽梯形图的连线⼜可把指令的顺序予以体现。⼀般讲，其顺序为：先输⼊，后输出（含其他处理）；先上，后下；先左，后右。有了梯形图就可将其翻译成助记符程序。上图的助记符程序为：

反之根据助记符，也可画出与其对应的梯形图2.5 PLC的基本指令

1 输⼊输出指令（LDLDIOUT）

下⾯把LDLDIOUT三条指令的功能、梯形图表⽰形式、操作元件以列表的形式加以说明：符号功能梯形图表⽰操作元件

LD（取）常开触点与母线相连 X，Y，M，T，C,S

LDI（取反）常闭触点与母线相连 X，Y，M，T，C,S OUT（输出）线圈驱动 Y，M，T，C，S,F LD与LDI指令⽤于与母线相连的接点，此外还可⽤于分⽀电路的起点。

OUT 指令是线圈的驱动指令，可⽤于输出继电器、辅助继电器、定时器、计数器、状态寄存器等，但不能⽤于输⼊继电器。输出指令⽤于并⾏输出，能连续使⽤多次。X000 Y000 地址指令数据0000 LD X0000001 OUT Y000

2 触点串连指令（ANDANDI）、并联指令（ORORI）符号（名称）功能梯形图表⽰操作元件

AND（与）常开触点串联连接 X，Y，M，T，C,SANDI（与⾮）常闭触点串联连接 X，Y，M，T，C,SOR（或）常开触点并联连接 X，Y，M，T，C，SORI（或⾮）常闭触点并联连接 X，Y，M，T，C，S

AND、ANDI指令⽤于⼀个触点的串联，但串联触点的数量不限，这两个指令可连续使⽤。

OR、ORI是⽤于⼀个触点的并联连接指令。X001 X002 Y001 地址指令数据0002 LD X001 X003 0003 ANDI X0020004 OR X0030005 OUT Y001

3 电路块的并联和串联指令（ORB、ANB）符号（名称）功能梯形图表⽰操作元件ORB（块或）电路块并联连接⽆ANB（块与）电路块串联连接⽆

含有两个以上触点串联连接的电路称为“串联连接块”，串联电路块并联连接时，⽀路的起点以LD或LDNOT指令开始，⽽⽀路的终点要⽤ORB指令。ORB 指令是⼀种独⽴指令，其后不带操作元件号，因此，ORB指令不表⽰触点，可以看成电路块之间的⼀段连接线。如需要将多个电路块并联连接，应在每个并联电路块之后使⽤⼀个ORB指令，⽤这种⽅法编程时并联电路块的个数没有限制；也可将所有要并联的电路块依次写出，然后在这些电路块的末尾集中写出ORB的指令，但这时ORB指令最多使⽤7次。

将分⽀电路（并联电路块）与前⾯的电路串联连接时使⽤ANB指令，各并联电路块的起点，使⽤LD或LDNOT指令；与ORB指令⼀样，ANB指令也不带操作元件，如需要将多个电路块串联连接，应在每个串联电路块之后使⽤⼀个ANB指令，⽤这种⽅法编程时串联电路块的个数没有限制，若集中使⽤ANB指令，最多使⽤7次。ANB

X000 X002 X003 Y006X001 X004 X005ORBX006X003地址指令数据0000 LD X0000001 OR X0010002 LD X0020003 AND X0030004 LDI X0040005 AND X0050006 OR X0060007 ORB0008 ANB0009 OR X0030010 OUT Y0064 程序结束指令（END）

符号（名称）功能梯形图表⽰操作元件END（结束）程序结束⽆

在程序结束处写上END指令，PLC只执⾏第⼀步⾄END之间的程序，并⽴即输出处理。若不写END指令，PLC将以⽤户存贮器的第⼀步执⾏到最后⼀步，因此，使⽤END指令可缩短扫描周期。另外。在调试程序时，可以将END指令插在各程序段之后，分段检查各程序段的动作，确认⽆误后，再依次删去插⼊的END指令。

其他还有⼀些指令，如置位复位、脉冲输出、清除、移位、主控触点、空操作、跳转指令等。由梯形图写出与之对应的助记符形式的指令。并由后⾯的GPP软件传输到PLC中，实时运⾏。2.6PLC交通灯毕业设计编程器件

⼀般情况下，X代表输⼊继电器，Y代表输出继电器，M代表辅助继电器，SPM 代表专⽤辅助继电器，T代表定时器，C代表计数器，S代表状态继电器，D代表数据寄存器，MOV代表传输等。第三章梯形图的设计与编程⽅法3．1 控制要求

信号灯受启动及停⽌按钮的控制，当按下启动按钮时，信号灯系统开始⼯作，并周⽽复始地循环⼯作，当按下停⽌按钮时，系统将停⽌在初始状态，所有信号灯都熄灭。3．2 控制时序

交通灯⽰意图如图1所⽰，在东西南北两个⽅向均安装信号灯，两个⽅向各6个灯，分为红、黄、绿三种颜⾊。⼯作时序如图2所⽰，假设东西向较忙，绿灯时间是南北向的2倍(40s)。按下起动按钮后，南北向绿灯亮维持20s，20s后，南北黄灯闪烁3次，计6S，期间，东西向红灯也亮，并维持26s；26s后，东西⽅向绿灯亮40s，后东西向黄灯闪烁3次，计6s，期间，南北向红灯也亮，

并维持46so接下去周⽽复始，直到停⽌按钮被按下为⽌。

3．3PLC交通灯毕业设计硬件及外围元器件

根据信号灯的控制要求，所有的器件有：三菱FX系列PLC、起动按钮SB1、停⽌按钮SB2、红黄绿⾊信号灯各4

只，输⼊输出端⼝接线如图3所⽰。由图可见：起动按钮SB1接于输⼊继电器X0端，停⽌按钮SB2接于输⼊继电器xl端，东西⽅向的绿灯接于输出继电器Y5端，东西⽅向黄灯接于输出继电器Y4端，东西⽅向的红灯接于输出继电器Y3端，南北⽅向绿灯接于输出继电器Y2端，南北⽅向的黄灯接于输出继电器Y1，南北⽅向红灯接

于输出继电器Y0。将输出端的COM1及COM2⽤导线相连，输出端的电源为交流220V。如果信号灯的功率较⼤，⼀个输出继电器不能带动两只信号灯，可以采⽤⼀个输出点驱动⼀只信号灯，也可以采⽤输出继电器先带动中间继电器，再由中间继电器驱动信号灯。

3．4 IO 分配表

第四章程序设计

4．1 PLC交通灯毕业设计梯形图

4．2 PLC交通灯毕业设计指令图