西安地铁一号线运行显示PLC控制系统设计

摘要

随着改革的不断深入,社会主义市场经济的不断繁荣和发展，大中小城市都在使用LED指示灯。在现代生活中，LED指示灯作为一种装饰，既可以增强人们的感观，起到广告宣传的作用，又可以增添节日气氛，为人们的生活增添亮丽，用在舞台上增强晚会灯光效果。

目前，在国内运行的地铁车辆普遍都配备了LED显示屏，告知乘车人员的地点，即将到达的车站及运行方向。LED显示屏在地铁中作为一种面向公众的信息显示终端，有着非常广泛的民用和商用价值。为了加强对地铁旅客信息系统的了解，这就涉及到如何去控制LED指示灯的亮灭、闪烁时间及流动方向等诸多控制问题，如何去快捷、可靠、简单的去控制，成为人们考虑的重点。

在这我认为PLC最适合去解决这些问题，因为PLC具有通用性强、使用方便、适应面广、可靠性高、抗干扰能力强、编程简单等特点；并且PLC在工业自动化控制特别是顺序控制中的方面具有比较突出的优势，在现实中人们也是多通过PLC去控制LED指示灯的。在软件的语言分析中，主要用到了定时/计数指令、移位指令、保持指令等编程语言。梯形图语言作为可编程控制器的标准语言描述能力强，覆盖面广，抽象能力强，在实际应用中越来越广泛。随着电子技术的发展，应用系统向着小型化、快速化、大容量、重量轻的方向发展，PLC技术的应用引起电子产品及系统开发的巨大变革。

关键词：地铁，运行显示，可编程控制器（PLC），LED指示灯，软件编程

ABSTRACT

....

KEY WORDS: metro, operating display, PLC, LED indicator light, software programming

目录

第一章  绪 论 1

1.1 地铁运行显示灯的现状及发展 1

1.1.1 地铁在中国的发展过程 1

1.1.2 地铁中的LED显示屏 4

1.2选题意义 4

1.2.1工程意义 5

1.2.2学术意义 5

1.2.3学习意义 5

1.3 对文档设计任务书的分析 6

1.3.1 地铁一号线运行显示系统的主要技术指标 6

1.3.2 本次设计主要研究的内容 6

第二章 可编程控制器简介 7

2.1 PLC的基本概念及其发展趋势 7

2.2 PLC的结构 9

2.3 PLC的工作方式和性能指标 12

2.3.1 PLC的循环扫描工作方式 12

2.3.2 PLC的主要性能指标 14

2.4 PLC的特点 15

第三章 总体方案设计和确定 17

3.1 西安地铁一号线运行显示系统的方案简介 17

3.1.1西安地铁一号线运行显示PLC控制系统实现的主要功能 17

3.1.2 西安地铁一号线运行显示PLC控制系统的主要技术指标 18

3.2 地铁运行显示系统的控制要求 18

3.3 用单片机和PLC分别做系统的比较 19

3.3.1 对西安地铁一号线运行系统采用单片机方案 19

3.3.2 对西安地铁一号线运行系统采用PLC的方案 20

3.3.3 单片机控制系统的特点分析 21

3.3.4 可编程控制器（PLC）控制系统的特点分析 21

3.3.5 PLC控制与单片机控制的区别 22

3.4 用PLC控制地铁一号线运行显示系统的总特点 23

第四章 地铁运行显示控制系统及PLC设计 24

4.1地铁运行显示控制系统的PLC软件控制流程图 24

4.1.1 用PLC控制西安地铁一号线运行显示系统的具体要求 24

4.1.2 根据上述要求做出流程图 25

4.2 I/O分配及PLC硬件控制电路图、原理图   26

4.2.1 I/O分配表 26

4.2.2 PLC外部硬件原理图 27

4.2.3 PLC的外部连线图 27

4.3对PLC硬件配置的分析及选型 28

4.3.1 PLC机型的大致选择 29

4.3.2 PLC的输出模块类型 29

4.3.3 输入输出（I/O）点数的估算 30

4.3.4 用户存储器容量估算 30

4.3.5 PLC型号的选择 30

第五章 西安地铁一号线运行显示系统的软件分析 31

5.1 PLC的基本指令 32

5.2 PLC软件控制梯形图与指令表 35

5.2.1根据流程图和接口线路图画出梯形图 35

5.2.2地铁一号线运行程序及指令表 36

第六章 实物设计和调试 37

6.1材料选择 37

6.2 LED介绍 37

6.2.1 LED结构及发光原理 37

6.2.2 LED光源的特点 38

6.3 西安地铁一号线的运行显示系统的实物操作 38

6.3.1 地铁运行显示系统的实物 38

6.3.2 实物的外部连线图 42

6.3.3 实物制作成果 42

6.4 西安地铁一号线运行显示系统的程序操作及系统的调试 44

6.4.1程序操作说明 44

6.4.2系统调试与完善 45

第七章  文档设计结论 46

7.1 文档设计任务和要求 46

7.2 文档设计完成的工作与评价 47

7.2.1 文档设计完成的工作 47

7.2.2成果评价 47

参考文献 48

致 谢 49

文档设计小结 50

附 录 51

附录1 西安地铁一号线运行显示系统运行显示的梯形图和指令表 51