【正文】 其功能從弱到強(qiáng)，實(shí)現(xiàn)了邏輯控制到數(shù)字控制的進(jìn)步；其應(yīng)用領(lǐng)域從小到大，實(shí)現(xiàn)了單體設(shè)備簡(jiǎn)單控制到勝任運(yùn)動(dòng)控制、過(guò)程控制及集散控制等各種任務(wù)的跨越 。區(qū)別在于，使用輸出繼電器，可以驅(qū)動(dòng)外部負(fù)載，而輔助繼電器雖然和輸出繼電器的使用方法相 似，但不能驅(qū)動(dòng)外部負(fù)載。 M8033 其線圈得電后， PLC 進(jìn)入停止?fàn)顟B(tài)后，所有輸出繼電器的狀態(tài)保持不變。 M8013 1s 時(shí)鐘脈沖，其功能是指 PLC 在運(yùn)行時(shí) M8013 自行得電 失電 。例如： M8000 運(yùn)行監(jiān)控，其功能是指 PLC 在運(yùn)行時(shí) M8000 導(dǎo)通。 (2)失電保持型輔助繼電器 M500~M1023(524 點(diǎn) ) 失電保持型輔助繼電器具有記憶功能，即 PLC 外部電源斷開(kāi)后，有PLC 內(nèi)部的鋰電池為這些失 電保持型輔助繼電器供電，將失電保持型輔助繼電器的線圈在 PLC 失電去的狀態(tài)保存下來(lái)， PLC 再次得電時(shí)輔助繼電器的狀態(tài)與失電前一樣。 在 FX2N 系列 PLC 中的輔助繼電器采用 M 和十進(jìn)制編號(hào)共同組成線圈的形式，根據(jù)其特點(diǎn)可以分為 三種類型，分別為通用型輔助繼電器、失電保持型輔助繼電器、特殊型輔助繼電器。其常開(kāi) /常閉觸點(diǎn)在 PLC 內(nèi)部編程使用，同一編號(hào)的觸點(diǎn)可以重復(fù)使用，但不能直接驅(qū)動(dòng)外部負(fù)載。此外，是你們也讓我明白，做事先做人。 師恩不能忘！我要感謝指導(dǎo)老師葛老師，在論文設(shè)計(jì)上給予的悉心指導(dǎo)，葛老師的學(xué)識(shí)，如沐春風(fēng)的教誨令我受益匪淺。 時(shí)光匆匆而逝，我的大學(xué)生活也行將結(jié)束。這既提高了我的專業(yè)知識(shí)水平，又增強(qiáng)了我的自主學(xué)習(xí)能力，對(duì)我的工作和學(xué)習(xí)都有很大的幫助和提高。設(shè)計(jì)中不可避免的會(huì)遇到這樣或那樣的問(wèn)題。在以前的 PLC 課的學(xué)習(xí)中只對(duì)西門子s7200/300 的 PLC 的簡(jiǎn)單指令及應(yīng)用有所了解，并沒(méi)有系統(tǒng)學(xué)習(xí)，由于實(shí)習(xí)工作的需要，因而大膽采用三菱 FX2N 系列的 PLC 進(jìn)行設(shè)計(jì)。 洛陽(yáng)理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 25 洛陽(yáng)理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 26 圖 410 交通燈控制系統(tǒng)完整程序梯形圖 洛陽(yáng)理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 27 結(jié) 論 交通是一個(gè)國(guó)家經(jīng)濟(jì)建設(shè)的基礎(chǔ)，良好的交通秩序是前提。 X000 M1 M1 X001 X001 X000 M8002 [ ZRST Y000 Y015 ] [ ZRST S10 S60 ] [ SET S0] （ T0 K600） T0 圖 44 自動(dòng)狀態(tài)標(biāo)志繼電器程序梯形圖 M1 [ SET M0 ] X000 S20 [ SET M0 ] 圖 45 周期脈沖產(chǎn)生程序梯形圖 圖 46 初始化程序梯形圖 洛陽(yáng)理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 21 狀態(tài)選擇程序梯形圖如圖 47 所示。時(shí)間段判斷程序梯形圖 [7] [5]如圖 43 所示。在軟件中編寫符號(hào)表，見(jiàn)表 42。 洛陽(yáng)理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 17 第 4 章 基于 FX2N 系列 PLC 的交通信號(hào)燈設(shè)計(jì) 任務(wù)分析 十字路口交通燈控制系統(tǒng) [5]具有以下控制功能 十字路口的交通燈控制系統(tǒng)具有時(shí)間控制功能，在上午 6： 00 到晚上11： 00 為交通控制階段，我們可以理解為白天。 ④ 此時(shí)，單擊時(shí)序圖中的“起動(dòng)”鍵。通過(guò)該軟件可以實(shí)現(xiàn)在沒(méi)有 PLC 的情況下照樣運(yùn)行 PLC 程序，并實(shí)現(xiàn)程序的在線監(jiān)控和時(shí)序圖的仿真功能。 ② 單擊顯示菜單，選擇注釋顯示形式，還可定義顯示注釋、機(jī)器名 字體的大小。 ④ 在軟元件名一欄中輸入要編輯的元件名，單擊“顯示”鍵，畫面就顯示編 輯對(duì)象。 （ 1）注釋 /機(jī)器名的輸入 操作步驟： ① 單擊顯示菜單，選擇工程數(shù)據(jù)列表，并打開(kāi)工程數(shù)據(jù)列表。 ④ 因?yàn)槭褂脴?biāo)號(hào)名就能夠?qū)嵭谐绦虻谋O(jiān)控調(diào)試，所以能夠高效率地實(shí)行監(jiān)視。通過(guò)標(biāo)號(hào)編程用宏制作順控程序能夠?qū)Τ绦驅(qū)嵭袠?biāo)準(zhǔn)化，此外能夠與實(shí)際的程序同樣地進(jìn)行回路制作和監(jiān)視的操作。 （ 1）操作簡(jiǎn)便 （ 3） 能夠用各種方法和可編程控制器 CPU 連接 （ 3）豐富的調(diào)試功能 操作界面 圖 31 所示為 GX Developer 編程軟件的操作界面，該操作界面大致由下拉菜單、工具條、編程區(qū)、工程數(shù)據(jù)列表、狀態(tài)條等部分組成。 洛陽(yáng)理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 9 第 3 章 GX Developer 編程軟件 軟件概述 GX Developer[4]是三菱通用性較強(qiáng)的編程軟件，它能夠完成 Q 系列、QnA 系列、 A 系列（包括運(yùn)動(dòng)控制 CPU）、 FX 系列 PLC 梯形圖、指令表、 SFC等的編輯。 3. 狀態(tài)轉(zhuǎn)移過(guò)程中，在一個(gè)掃描周期內(nèi)兩種狀態(tài)同時(shí)接通，因此為了避免不能同時(shí)接通的一對(duì)輸出同時(shí)接通，除了在 PLC 外部設(shè)置互鎖外，在相應(yīng)的程序上也應(yīng)設(shè)施互鎖。 允許雙重輸出：由于 STL 指令具有轉(zhuǎn)移源復(fù)位功能，因此 STL 指令允許雙重甚至多種輸出，而不會(huì)出現(xiàn)前后矛盾的輸出驅(qū)動(dòng)。 三菱 FX2N 系列可編程序控制器主要變成元件 輸入輸出繼電器、輔助繼電器、狀態(tài)器、定時(shí)器、計(jì)數(shù)器、數(shù)據(jù)寄存器、指針等。先后推出的小型、超小型PLC 有 F、 F F FX FX FX2C、 FX2N 等系列。 STL、 RET指令為三菱 FX2N 系列 PLC 可變程序控制器步進(jìn)梯形指令。 常用指令包括 LD、 LDI、 OUT； AND、 ANI； OR、 ORI； ORB、 ANB； LDP、LDF、 ANDP、 ANDF、 ORP、 ORF； STL、 RET 指令等。在運(yùn)行模式下， PLC 通過(guò)反復(fù)執(zhí)行反映控制要求的 用戶程序來(lái)實(shí)現(xiàn)控制功能，為了使 PLC 的輸出及時(shí)地響應(yīng)隨時(shí)可能變化的輸入信號(hào)，用戶程序不是只執(zhí)行一次，而是不斷地重復(fù)執(zhí)行，直至 PLC 停機(jī)或切換到 STOP 工作模式。若用戶程序涉及到輸入輸出狀態(tài)時(shí)， PLC 從輸入映像寄存器中讀出上一階段采入的對(duì)應(yīng)輸入端子 狀態(tài)，從輸出映像寄存器讀出對(duì)應(yīng)映像寄存器的當(dāng)前狀態(tài)。在此階段順序讀入所有輸入端子的通斷狀態(tài)，并將讀入的信息存入內(nèi)存中所對(duì)應(yīng)的映像寄存器。 由于 PLC 是掃描工作過(guò)程，在程序執(zhí)行階段即使輸入發(fā)生了變化，輸入狀態(tài)映像寄存器的內(nèi)容也不會(huì)變化，要等到下一周期的輸入處理階段才能改變。主要由管理程序、用戶指令解釋程序和標(biāo)準(zhǔn)程序模塊，系統(tǒng)調(diào)用。固定式 PLC包括 CPU 板、 I/O 板、顯示面板、內(nèi)存塊、電源等，這些元素組合成一個(gè)不可拆卸的整體。在 1987 年國(guó)際電工委員會(huì)（ International Electrical Committee）頒布的 PLC 標(biāo)準(zhǔn)草案中對(duì) PLC做了如下定義：“ PLC 是一種專門為在工業(yè)環(huán)境下應(yīng)用而設(shè)計(jì)的數(shù)字運(yùn)算操作的電子裝置。 因此本設(shè)計(jì)將選用三菱公司推出的 FX2N48MR001 型 PLC 來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)十字交通燈的控制。所以，如何采用合適的控制方法，最大限度利用好耗費(fèi)巨資修建的多車道城市道路，緩解城區(qū)的交通擁堵?tīng)顩r，越來(lái)越成為交通運(yùn)輸管理和城市規(guī)劃部門亟待解決的主要問(wèn)題。因此，自 80 年代后期，很多城市紛紛擴(kuò) 建城市道路，在道路建設(shè)完成的初期，它們也曾有效地改善了交通狀況。而且 PLC 的體積趁于小型化， PLC 小型化的好處是節(jié)省空間、降低成本、安裝靈活。 伴隨著城市的發(fā)展，科學(xué)技術(shù)也在不斷的更新?lián)Q代。城市交通控制系統(tǒng)是用于城市交通數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)、交通信號(hào)燈控制與交通疏導(dǎo)的計(jì)算機(jī)綜合管理系統(tǒng)，它是現(xiàn)代城市交通監(jiān)控指揮系統(tǒng)中最重要的組成部分。我們選用了三菱公司推出的 FX2N48MR001 型 PLC，該型號(hào)具有可靠性高、體積小、擴(kuò)展方便，使用靈活等特點(diǎn)。 PLC 的體 積越來(lái)越趁于小型化， 這樣既節(jié)省空間 ,又 降低 了成本 ,使 安裝更加靈活。所以，改善與提高現(xiàn)有的交通系統(tǒng)的工作效率，加強(qiáng)交通路口的信號(hào)燈控制和安全狀況的監(jiān)控是非常重要的。洛陽(yáng)理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） I 基于 FX2N 系列 PLC 的交通信號(hào)燈設(shè)計(jì) 摘 要 近年來(lái)隨著科技的飛速發(fā)展， PLC 的應(yīng)用正在不斷地走向深入，同時(shí)帶動(dòng)傳統(tǒng)控制檢測(cè)日新月益更新。 伴隨著城市的發(fā)展，科學(xué)技術(shù)也在不斷的更新?lián)Q代。并且 PLC 運(yùn)算速度高速化，使控制更具實(shí)時(shí)性。 關(guān)鍵詞 ： PLC，交通燈，控制 洛陽(yáng)理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） II Design of traffic signal lamp based on PLC Mitsubishi FX2N series ABSTRACT With the development at full speed of science and technology in recent years, the application of the PLC is moving towards deepening constantly, drive tradition is it measure crescent benefit to upgrade day to control at the same time. . At present, traffic pressure in many large and mediumsized cities in China is very great. Some traffic lights’ working hours is unreasonable, violation and records of the incident is inaccurate too. Therefore, to improve and enhance the existing transport system39。 不同的城市有不同城市的問(wèn)題，但共性就是混合交通流問(wèn)題?？茖W(xué)技術(shù)在工業(yè)生產(chǎn)生活中的應(yīng)用，人們的水平得到很大的提高。并且 PLC 運(yùn)算速度高速化，使控制更具實(shí)時(shí)性。然而，隨著交通量的快速增長(zhǎng)和缺乏對(duì)道路的系統(tǒng)研究和控制，加寬道路并沒(méi)有充分發(fā)揮出預(yù)期的作用。 由于交通路口的形 狀和規(guī)模不一，所采用的信號(hào)燈的數(shù)量、控制要求不一，控制的復(fù)雜程度也就不一樣，為此、有關(guān)部門愈來(lái)愈多的注重在交通管理中引進(jìn)自動(dòng)化、智能化技術(shù)，比如“電子警察”、自動(dòng)適應(yīng)交通信號(hào)燈以及耗資巨大的交通指揮控制系統(tǒng)等。在以下的 內(nèi)容當(dāng)中將詳細(xì)介紹該方案的設(shè)計(jì)思想、設(shè)計(jì)流程圖以及程序模塊，同時(shí)也會(huì)介紹一些關(guān)于三菱 FX2N 系列 PLC 的資料，如 FX2N 系列可編控制器的輔助繼電器功能、基本指令及三菱 FX2N系列 PLC可變程序控制器步進(jìn)梯形指令等，而且還會(huì)詳細(xì)分析三菱 FX2N 系列的 PLC與西門子 PLC 的共同特點(diǎn)與區(qū)別，也會(huì)介紹一下三菱 GXDeveloper 編程軟件的使用方法。它采用可以編制程序的存儲(chǔ)器，用來(lái)在其內(nèi)部存儲(chǔ)執(zhí)行邏輯運(yùn)算、順序運(yùn)算、計(jì)時(shí)、計(jì)數(shù)和算術(shù)運(yùn)算等操作的指令，并能通過(guò)數(shù)字式或模擬式的輸入和輸出，控制各種類型的機(jī)械或生產(chǎn)過(guò)程。模塊式 PLC 包括 CPU 模塊、 I/O 模塊、內(nèi)存、電源模塊、底板或機(jī)架，這些模塊可以按照一定規(guī)則組合配置。 ：它是由可編程控制器的使用者編制，用于控制被控裝置的行。 循環(huán)掃描過(guò)程如圖 12 所示 ： 圖 11 PLC 硬件結(jié)構(gòu) 洛陽(yáng)理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 5 輸 出 處 理程 序 執(zhí) 行輸 入 處 理通 信 處 理內(nèi) 部 處 理運(yùn) 行停 止YN 2. 工作過(guò)程 主要分為內(nèi)部處理、通信操作、輸入處理、程序執(zhí)行、輸出處理幾個(gè)階段： ①內(nèi)部處理階段 在此階段， PLC 檢查 CPU 模塊的硬件是否正常，復(fù)位監(jiān)視定時(shí)器，以及完成一些其它內(nèi)部工作。在此輸入映像寄存器被刷新，接著進(jìn)入 程序的執(zhí)行階段。根據(jù)用戶程序進(jìn)行邏輯運(yùn)算，運(yùn)算結(jié)果再存入有關(guān)器件寄存器中。（注： PLC 的這種周而復(fù)始的循環(huán)工作方式稱為掃描工作方式。其中 ORB、 ANB 指令都是不帶軟元件的獨(dú)立指令。 FX2N 系列 PLC 的步進(jìn)指令時(shí)采用步進(jìn)梯形圖編制順序控制狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖程序指令，它包括 STL 和 RET 兩條指令。 FX2 系列機(jī)型屬于該性能疊裝式機(jī)型，是三菱公司的典型產(chǎn)品。 洛陽(yáng)理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 8 FX2N 系列可編控制器基本指令功能及應(yīng)用 步進(jìn)梯形指令的特點(diǎn)： 步進(jìn)梯形指令僅對(duì)狀態(tài)器 S 有效，但是對(duì)于用作一般輔助繼電器的狀態(tài)器 S，則不能采用 STL 指令，而只能采用基本指令。 只控功能：是用 STL 指令，取指令 (LD、 LDI)點(diǎn)移至右邊。 4. 定時(shí)器線圈與輸出線圈一樣，也可以在不同狀態(tài)間對(duì)同一定時(shí)器軟元件編程，但是，響鈴狀態(tài)下對(duì)同一定時(shí)器編程時(shí)，則狀態(tài)轉(zhuǎn)移時(shí)定時(shí)器線圈不斷開(kāi)，當(dāng)