【正文】 展，努力發(fā)展可編程序控制器在 我國的大規(guī)模應用，形成具有自主知識產權的可編程序控制器技術 。于是就設想將計算機功能強大、靈活、通用性好等優(yōu)點與電器控制系統(tǒng)簡單易懂、價格便宜等優(yōu)點結合起來，制成一種通用控制裝置，而且這種裝置采用面向控制過程、面向問題的“ 自然語言 ” 進行編程，使不熟悉計算機的人也能很快掌握使用。隨著 微電子 技術和計算機技術的發(fā)展， 20 世紀 70 年代中期微處理器技術應用到 PLC中，使 PLC 不僅具有邏輯控制功能，還增加了算術運算、數據傳送和數據處理等功能。在這一階段，由于 PLC 剛誕生，各種類型的順序控制器不斷出現（如邏輯電路型、 1 位機型、通用計算機型、單板機型等），但迅速被淘汰。在這一階段， PLC 的生產規(guī)模日益擴大，價格不斷下降， PLC 被迅速普及。 1990— 2020 年， PLC 的高性能與小型化階段。 2020 年至今： PLC的高性能與網絡化階段。三菱公司本階段的主要產品有 FX 小型 PLC 系列產品（包括最新的 FX3u 系列產品）， Qn,QnPH 系列中，大型 PLC 系列產品等?，F代 PLC無論從內部元件組成還是硬件、軟件結構都已經與早期的 PLC 有了很大的不同， PLC體積被大幅度縮小。大致可劃分為下述三個階段： ① 可編程序控制器的初級認識階段（ 70 年代后期到 80 年代初期）國際上可編程序控制器的發(fā)展，首先引起了國內工程技術界的極大興趣，所以我國對可編程序控制器的認識始于 70 年代后期到 80 年代初期的成套設備引進中，當時的上海寶鋼一期工程中有多項工程引進了十幾種機型約 200 多臺可編程序控制器。 ② 可編程序控制器的引進應用和消化移植階段（ 80 年代初期到 90 年代初期） 80年代初期開始 ，隨著我國改革開放的不斷深入，在成套設備引進的同時，國外原裝的可編程序控制器開始涌入國內市場。同時可編程序控制器的標準化工作也受到了有關部門的重視，于 1993 年成立了可編程序控制器標準化技術委員會，為我國可編程序控制器的進一步發(fā)展打下了基礎。 PLC 的應用范圍通常可分成以下 5種類型： 1）順序控制 這是 PLC應 用最廣泛的領域，也是最適合 PLC 使用的領域。 8 2)運動控制 PLC 制造商目前已提供了拖動步進電機或伺服電機的單軸或多軸位置控制模塊，在多數情況下， PLC 把描述目標位置的數據送給模塊，其輸出移動一軸或數據到目標位置。當過程控制中某個變量出現偏差時， PID 控制算法會計算出正確的輸出，把變量保持在設定植上。 雖然我國在 PLC 生產方面比較弱，但在 PLC 應用方面，我國是很活躍的，近年來每年約新投入 10萬臺套 PLC 產品，年銷售額 30 多億人民幣，應用的行業(yè)也很廣。固定式 PLC 包括 CPU 板、 I/O 板、顯示面板、內存塊、電源等，這些元素組合成一個不可拆卸的整體。當 PLC 投入運行時，首先它以掃描的方式接收現場各輸入裝置的狀態(tài)和數據，并分別存入 I/O 映象區(qū)，然后從用戶程序存儲器中逐條讀取用戶程序，經過命令解釋后，按指令的規(guī)定執(zhí)行邏輯或算數運算的結果送入 9 I/O 映象區(qū)或數據寄存器內，等所有的用戶程序執(zhí)行完畢之后，最后將 I/O 映象區(qū)的各輸出狀態(tài)或輸出寄存器內的數據傳送到相應的輸出裝置，如此循環(huán)運行直到停止運行。 當 PLC 投入運行后，其工作過程一般分為三個階段，即輸入采樣、用戶程序執(zhí)行和輸出刷新三個階段。輸入采樣結束后，轉入用戶程序執(zhí)行和輸出刷新階段。在掃描每一條梯形圖時，又總是先掃描梯形圖左邊的由各觸點構成的控制線路，并按先左后右、先上后下的順序對由觸點構成的控制線路進行邏輯運算，然后根據邏輯運算的結果，刷新該邏輯線圈在系統(tǒng) RAM 存儲區(qū)中對應位的狀態(tài)；或者刷新該輸出線圈在 I/O 映象區(qū)中對應位的狀態(tài)；或者確定是否要執(zhí)行該梯形圖所規(guī)定的特殊功能指令。 圖 22 PLC的掃描工作過程圖 圖 23 PLC的掃描周期圖 本章介紹的是 PLC 的產生、發(fā)展及應用，通過這些基礎知識，更好地理解 PLC的控制，基于 PLC在交通燈控制系統(tǒng)上應用這一范疇，使下一步 PLC 的程序設計開發(fā)和實際需要有機地融合在一起 。價格便宜，功能齊全，比起其他 PLC 有著速度、邏輯、定位等優(yōu)越之處。我選用 PLC 作為控制器件是因為可編程控制器核心是一臺計算機，它是專為工業(yè)環(huán)境應用而設計制造的計算機。這時執(zhí)行滯留情況子程序。 程序運行過程如下： 當啟動開關合上是， X400 接通，使 Y43 Y434 接通，南北紅燈亮、東西綠燈亮；T450 開始計時。 T453 25s 計時到， T453 常閉觸點斷開， T453 常開觸點閉合，通過 M100 的通斷周期通斷，南北綠燈閃光； T454 開始計時。 16 圖 36 急車強通流程圖 圖 37 急車強通控制時序圖 17 SM240SM241PLS M220PLS M221T550T550T550X400T550方波發(fā)生器周期為 1S（ ）M100M100M100T452 M201 M231M230 T452M200X400 T450 M200 M330 M201 M231Y423Y434T450 M100 T451M230M200X400 T455 M200 M230 M201 M231T450K20T450T451K3M230T451 T452Y435T451Y452K2T452 T455Y436M231M201T452 T458Y480T453 M100 T454M281M201T452T453K25T454K3T453M231T454T454T456Y431T455K2X401X401X402X402M200M201M200M200M240M210M201M210M241 M201M211M211M220 T455M230M230M221 T455M231M231南北紅燈東西綠燈東西綠燈閃東西綠燈計時東西綠燈閃計時東西黃燈東西黃燈計時東西紅燈南北綠燈南北綠燈閃南北綠燈計時南北綠燈閃計時南北黃燈南北黃燈計時為東西強通完發(fā)脈沖作準備發(fā)脈沖作準備為南北強通完東西 , 南北強通互鎖東西強通完發(fā)脈沖發(fā)脈沖南北強通完東西強通完南北強通完 圖 38強通控制梯型圖 18 急車強通信號受急車強通開關控制；無急車時，信號燈接正常時序控制；有急車來時，將急車強通開關接通，不管原來信號燈的狀態(tài)如何，一律強制讓急車方向的綠燈亮，使急車放行，直至急車通過為止；急車一過，將急車強制開關斷開，信號燈的狀態(tài)立即轉為急車放行方向上的綠燈閃 3次，隨后按正常時續(xù)控制；急車強通信號只能響應一路方向的急車，若兩個方向先后送急車，則響應先來的一方，隨后再響應另一方。當東西綠燈閃 3次（時間為 3s）時， T451 常閉觸電斷開“東西綠燈閃”支路； T451 常開觸電接通 Y435 及 Y452，東西黃燈亮并且開始計時，??以后按正常時序動作。σ為車流量的偏差量。人行道的紅綠燈接線與現用的方式相同，其綠燈點亮的時刻與該方向車輛直行綠燈點亮的時刻同步一致，但要較車輛直行綠燈提前熄滅，采用定時控制，如綠燈定時亮 18s。 （ 1）每股行車道的車流量通過 PLC 分別統(tǒng)計。 （ 3）統(tǒng)計每股車道上車輛的滯留量后按通行最大化原則 (不影響行車安全的多道相向行駛 )累加統(tǒng)計。其中最小定時時間是為了避免紅綠燈切換過快之弊 。滯環(huán)特性如圖 9所示。今天的 PLC 已經開始用于閉環(huán)控制，不僅如此，隨著其擴展能力和通信能力的發(fā)展，它也越來越多地應用到了復雜的分布式控制系統(tǒng)中。具體如下：在入路口的各個方向附近的地下按要求埋設感應線圈，當汽車經過時就會產生渦流損耗，環(huán)狀絕緣電線的電感開始減少，即可檢測出汽車的通過，并將這一信號轉換為標準脈沖信號作為可編程控制器的控制輸入，并用 PLC 計數，按一定控制規(guī)律自動調節(jié)紅綠燈的時長。就如畫電氣原理圖吧，整體的構造腦海里都有一個整體 的概念。這個只有你自己投入進去你才能發(fā)現自己知識點的欠缺。 在程序設計過 程中，我對以前的編程方法做了歸納，之前我習慣用功能流程寫程序，遇到難點的時候習慣翻書，對照例子提取點精華。只要你能熟悉掌握，靈活應用的話，那么編程對你來說將變的非常容易。 通過本系統(tǒng)的實現， 更加體會到 PLC的 可靠性高，抗干擾能力強 ， 通用性強，控 26 制程序可變，使用方便 等優(yōu)點。在整個過程當中，有許多人給了我啟發(fā)和幫助，在畢業(yè)論文完成之際，我要在此表達對他們最誠摯的感謝。 程 犇 2020 年 5 月 于沈陽 。老師平日里工作繁多，但在我做畢業(yè)設計的每個階段，從選題到查閱資料，方案可行的確定和論文綱領細節(jié)的修改，中期檢查，后期詳細設計等整個過程中都 給予了我悉心的指導。把可編程控制器的理論知識用在實踐中，實現了理論和實踐相結合，從中更懂得理論是實踐的基礎，實踐又能檢驗理論的正確性，讓我受益非淺， 對我以后工作中遇到問題或者繼續(xù)學習將會產生巨大的幫助和影響。當然對于簡單的流程也可以用順序設計。特別多順序控制設計有了一定的了解。要能看的懂，給你一張電氣原理圖，你要能夠寫出梯形圖。遇到這些問題的時候都能讓你主動去翻書，復習這些陌生的知識。 在實際實現系統(tǒng) 的時候， 也遇到了一些困難。 25 四、結 論 本文討論了用 三菱系列的可編程序控制器和傳感技術來實現對交通燈的智能信號控制。 交通燈 三菱 plc 0 LD M8000 1 SET S0 2 STL S0 3 LD X002 停止按 鈕 4 OR M0 5 ZRST S20 S33 6 ZRST Y0 Y5 7 LD X1 手 動 按鈕﹐如果要裝成夜 間 自 動 ﹐就裝上定