【正文】 是可編程邏輯控制器，是用軟件來進(jìn)行邏輯控制的，而繼電器是用硬件結(jié)構(gòu)來控制的。 3 2. 硬件配套齊全，用戶使用方便，適應(yīng)性強(qiáng) 可編程序控制器產(chǎn)品已經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化，系列化，模塊化，配備有品種齊全的各種硬件裝置供用戶選用。 3. 可靠性高，抗干擾能力強(qiáng) 傳統(tǒng)的繼電器控制系統(tǒng)中使用了大量的中間繼電器、時(shí)間繼電器。 PLC 的梯形圖程序一般采用順序控制設(shè)計(jì)方法。完成了系統(tǒng)的安裝和接線后，在現(xiàn)場(chǎng)的統(tǒng)調(diào)過程中發(fā)現(xiàn)的問題一般通過修改程序就可以解決，系統(tǒng)的調(diào)試時(shí)間比繼電器系統(tǒng)少得多。 PLC 或外部的輸入裝置和執(zhí)行 4 機(jī)構(gòu)發(fā)生故障時(shí)，可以根據(jù) PLC 上的發(fā)光二極管或編程器提供的住處迅速的查明故障的原因，用更換模塊的方法可以迅速地排除故障。 將 PLC 用于對(duì)交通信號(hào)燈的控制，主要是考慮其具有對(duì)使用環(huán)境適應(yīng)性強(qiáng)的特性，同時(shí)其內(nèi)部定時(shí)器資源十分豐富，可對(duì)目前普遍使用的 “ 漸進(jìn)式 ” 信號(hào)燈進(jìn)行精確控制，特別對(duì)多岔路口的控制可方便的實(shí)現(xiàn)。 5 3 系統(tǒng)硬件 設(shè)計(jì) 系統(tǒng)的組成框圖 控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖如圖 所示 圖 交通燈控制系統(tǒng) 結(jié)構(gòu)圖 交通燈控制系統(tǒng)主要由 啟動(dòng)按鈕、停止按鈕、急車強(qiáng)通按鈕、 PLC 和信號(hào)燈構(gòu)成。 ： (1)南 北主干道 直行綠 30S 綠閃 3S 黃 2S 紅 55S 左轉(zhuǎn) 紅 35S 綠 10S (2)東西 人行道 綠 27S 綠閃 5S 紅 55S (3)東西主干道 紅 55S 左轉(zhuǎn)綠 10S 紅 35S 直行綠 30S 綠閃 3S 黃 2S (4)南北 人行道 紅 55S 綠 27S 綠閃 5S （單循環(huán)周期 90 秒） (1)南北向（列）和東西向（行）主干道均設(shè)有左行綠燈 10S，直行綠燈 27S，綠燈閃亮 3S，黃燈 2S 和紅燈 55S。 (1)急車強(qiáng)通信號(hào)受急車強(qiáng)通開關(guān)控制。 圖 交通燈示意圖 7 PLC 的選型 和 CPU 的選擇 根據(jù)設(shè)計(jì)要求，本設(shè)計(jì)共需要 I/O 點(diǎn)數(shù)為 4 輸入 /14 輸出。 因?yàn)樗w積小，速度快，標(biāo)準(zhǔn)化，具有網(wǎng)絡(luò)通信能力，可靠性高。 方案二：若選擇 CPU224 作為主機(jī)，仍然缺少 4 點(diǎn)數(shù)字量輸出，和前者相比， CPU224的存儲(chǔ)容量增大了一倍，它可以有 7 個(gè)擴(kuò)展模塊，并且有內(nèi)置時(shí)鐘，有更強(qiáng) 的模擬量和高速計(jì)數(shù)處理能力。 經(jīng)過價(jià)格、性能、數(shù)字量 的比較，以及設(shè)計(jì)的要求等多方面的考慮，選擇 CPU226作為主機(jī)是最合理的。 表 輸入地址 分配 表 表 輸出地址 分配 表 序號(hào) 輸出信號(hào)名稱 文字符號(hào) 輸出地址 1 南北左轉(zhuǎn)綠 HL2 2 南北左轉(zhuǎn)紅 HL13 3 東西左轉(zhuǎn)綠 HL15 4 東西左轉(zhuǎn)紅 HL6 5 南北直行綠 HL9 6 南北直行黃 HL14 7 南北直行紅 HL3 8 東西直行綠 HL4 9 東西直行黃 HL10 10 東西直行紅 HL7 11 南北人行綠 HL12 12 南北人行紅 HL5 13 東西人行綠 HL1 14 東西人行紅 HL8 序號(hào) 輸入信號(hào)名稱 文字符號(hào) 輸入地址 1 啟動(dòng)按鈕 SB1 2 停止按鈕 SB2 3 急車強(qiáng)通 按鈕 1 SB3 4 急車強(qiáng)通按鈕 2 SB4 10 PLC 電源 PLC 電源采用 外接交流 220V 供電，內(nèi)部 24V 直流供電。利用 PLC 的通信功能， PLC 與上位機(jī)之間的數(shù)據(jù)交換。 CPU 通信口的最高速率為 波特，保證的通信距離為 50m。 圖 PLC— PC連接圖 在上述通信方式下，由于只有用了二根線進(jìn)行數(shù)據(jù)傳送，所以無(wú)法實(shí)現(xiàn)硬件握手信號(hào)。然后根據(jù)命令組織數(shù)據(jù)并存入指定的數(shù)據(jù)緩沖區(qū)，上傳給 PC 機(jī)；或準(zhǔn)備接受 PC 機(jī)下傳的給定壓力，存入指定存儲(chǔ)區(qū)。 本設(shè)計(jì)監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)的通信傳輸介質(zhì)選擇光纖電纜，與其他介質(zhì)相比，具體優(yōu)點(diǎn)如下： 1 光纖用各種玻璃外加保護(hù)層組成在折射率較高的單根關(guān)前外面用折射率較低的包層圍裹起來，就構(gòu)成一條光前通道，由多條光纖組成光纖電纜； 2 光纖普遍用于點(diǎn)到點(diǎn)的連接，可以在 68km 的距離內(nèi)不使用中繼器進(jìn)行傳輸； 3 光纖不易受電磁干擾和噪聲的影響，所以抗干擾性極強(qiáng)，在價(jià)格方面，光纖的價(jià)格比同軸電纜和雙絞 線高。每個(gè)方向循環(huán)一次 90 秒 。 15 圖 急車強(qiáng)通控制流程圖 16 交通燈工作時(shí)序圖 交通燈工作時(shí)序圖如圖 所示。它是西門子 S7200 用戶不可缺少的開發(fā)工具。 網(wǎng)絡(luò)四：若啟動(dòng)按鈕有效，分支開始，順序狀態(tài)轉(zhuǎn) 移到狀態(tài) 網(wǎng)絡(luò)五：復(fù)位狀態(tài) 18 網(wǎng)絡(luò)六：狀態(tài) 開始 網(wǎng)絡(luò)七： 狀態(tài)執(zhí)行，南北同時(shí)左轉(zhuǎn)綠、直行紅、右轉(zhuǎn)紅 10S 南北左轉(zhuǎn)綠燈閃 3 秒 南北黃燈亮 2 秒 南北人行道綠燈亮 27 秒 南北左轉(zhuǎn)紅 30 秒 東西右轉(zhuǎn)、南北直行、南北人行同時(shí)綠燈閃 3 秒 程序執(zhí)行 43 秒時(shí)對(duì)南北直行綠、南北人行綠、東西右行綠進(jìn)行復(fù)位 南北直行黃、東西右行黃 2 秒 程序執(zhí)行 45 秒時(shí)對(duì)南北直行黃、東西右行黃、東西左轉(zhuǎn)紅進(jìn)行復(fù)位 東西左轉(zhuǎn)綠、東西右行紅 10 秒 程序執(zhí)行 45 秒時(shí)對(duì)南北直行紅進(jìn)行置位 東西左轉(zhuǎn)綠燈閃 3 秒 程序執(zhí)行 55 秒時(shí)對(duì)東西直行綠、東西右行綠進(jìn)行置位，對(duì)東西直行紅進(jìn)行復(fù)位 定時(shí)器 T37 設(shè)定植 58 秒 19 20 T37 有效，順序狀態(tài)轉(zhuǎn)移 順序狀態(tài)轉(zhuǎn)移結(jié)束 21 狀態(tài) 東西左轉(zhuǎn)黃燈亮 2 秒 東西人行道綠燈復(fù)位 東西人行紅道紅燈復(fù)位 東西左轉(zhuǎn)紅置位 東西人行綠、南北右行綠、東西直行綠閃 2 秒 計(jì)時(shí)器 T38 設(shè)定值 30 秒 T38 有效，順序狀態(tài)轉(zhuǎn)移 22 順序狀態(tài)轉(zhuǎn)移結(jié)束 狀態(tài) 南北直行黃置位 東西人行紅、南北右行黃置位 東西人行綠復(fù)位 南北直行綠、南北右行綠 復(fù)位 定時(shí)器 T39 設(shè)定值 2 秒 23 T39 有效，順序狀態(tài)轉(zhuǎn)移 順序狀態(tài)轉(zhuǎn)移結(jié)束 有急車來時(shí)，將急車強(qiáng)通開關(guān)接通，不管原來信號(hào)狀態(tài)如何，一律強(qiáng)制讓急車來車方向的綠燈亮，直到急車通過為止，將急車強(qiáng)通開關(guān)斷開，信號(hào)的狀態(tài)立即轉(zhuǎn)為急車放行方向的綠燈閃亮 3 次。因此，設(shè)計(jì)可靠、安全、便捷的多功能交通燈控制系統(tǒng)有極大的現(xiàn)實(shí)必要性。 Siemens 公司生產(chǎn)的 PLC 由于價(jià)格低、適應(yīng)工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)以及強(qiáng)大聯(lián)網(wǎng)功能特點(diǎn)被廣泛使用。該系統(tǒng)以裝有 VB 的 PC 機(jī)作為上位機(jī)，PLC 作為下位機(jī)。用 PC/PPI 電纜連接計(jì)算機(jī)的 RS232 口和 PLC的 RS485 口，作為數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器（使用 PC/PPI 電纜上的 DIP 開關(guān)來為電纜配置正確的波特率）。本系統(tǒng)選用的是 Siemens 公司生產(chǎn)的 CPU224 型號(hào)的 S7200PLC, 它有一個(gè) RS485 口， 14 個(gè)輸入口， 10 個(gè)輸出口，完全可以滿足該系統(tǒng)的要求（該系統(tǒng)需要 8 個(gè)輸出口）。 28 圖 4。 （ 7） 打開 VB 界面，點(diǎn)擊菜單的 “ 運(yùn)行 ” 選項(xiàng)，出現(xiàn) 監(jiān)控界面，在監(jiān)控 界面中輸入需要傳輸?shù)臄?shù)據(jù)。 PLC 程序開始時(shí)，初始化 PLC 的通訊端口，接收 VB 發(fā)送過來的數(shù)據(jù)， PLC 判斷是否接收到結(jié)束字符，如果沒有接收到結(jié)束字符， PLC 將處于接收狀