【正文】 出，在 STEP7中組態(tài)模擬功能。 （ 4）計(jì)數(shù)器模塊 計(jì)數(shù)器模塊能判斷脈沖的方向，可以進(jìn)行加減計(jì)數(shù)，編碼器由計(jì)數(shù)模塊供電。前連接器插在模塊的前端，只需要拔下它就可以更換模塊。電源模塊安裝在導(dǎo)軌上的最左邊的插槽。模擬信號(hào)應(yīng)使用屏蔽電纜或雙絞線電纜傳送。 模擬量輸入模塊將來自變送器的模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換成 CPU處理的數(shù)字信號(hào) ，即 A/D 轉(zhuǎn)換。繼電器輸出模塊的負(fù)載電壓范圍寬，承受瞬時(shí)過電壓和過電流的能力強(qiáng)，但開關(guān)頻率不能太快適用于動(dòng)作頻率不高（低于 20HZ）的負(fù)載。按負(fù)載回路的電源不同分為：直流輸出模塊、交流輸出模塊和交直流輸出模塊。直流輸入模塊操作電壓一般是 DC24V，交流輸入模塊的操作電壓為 AC120V 或 AC230V。 輸入 /輸出模塊 輸入 /輸出模塊系統(tǒng)稱為信號(hào)模塊（ SM），包括數(shù)字量（或稱開關(guān)量）輸入 /輸出模塊，模擬量輸入 /輸出模塊。 （ 4）高端 CPU： 3172DP 和 3182DP。其中有的有集成數(shù)字量 I/O 和模塊 I/OCPU 均有計(jì)數(shù)、頻率測(cè)和脈沖寬度調(diào)制功能，有 的有定位功能，有的帶有 I/O。模擬量模塊以通道為單位，一個(gè)通道占一個(gè)字地河北能源職業(yè)技術(shù)學(xué)院 14 址，由兩個(gè)字節(jié)地址組成。 除了可以按位尋址外，還可以按字節(jié)、字和雙字尋址。信號(hào)模塊、功能模塊和通信模塊處理器使用 4 到 11 號(hào)槽。每個(gè)機(jī)架最多能安裝 8 個(gè)信號(hào)模塊、功能模塊或通信模塊，如果數(shù)量超過，則可以用擴(kuò)展機(jī)架，用本地?cái)U(kuò)展模塊 IM 來實(shí)現(xiàn)。如果系統(tǒng)有本地?cái)U(kuò)展接口模塊安裝在 CPU 右側(cè)。所有模塊和網(wǎng)絡(luò)的參數(shù)都可以用STEP7 的軟件工具來設(shè)置。因此 S7300 不需要任何通信處理器就可以建立一個(gè) MPI 網(wǎng)絡(luò)或一個(gè) PROFIBUSDP網(wǎng)絡(luò)。綜上所述，我們采用了西門子公司 S7300。Bradly)公司的產(chǎn)品，目前有 SLC、 Micro Logix、 Control Logix 等產(chǎn)品； (3) GEFanuc 公司的產(chǎn)品； (4) 法國施耐德 (Schneider)公司的產(chǎn)品； (5) 日本三菱、歐姆龍等公司產(chǎn)品。因此， PLC 的選型是設(shè)計(jì)中至關(guān)重要的一步。 信號(hào)燈的控制原則 (1) 當(dāng)東西方向允許通行（綠燈）時(shí)，南 北方向應(yīng)禁止通行（紅燈）；同樣，當(dāng)南北方向允許通行（綠燈）時(shí)，東西方向應(yīng)禁止通行（紅燈） (2) 在綠燈信號(hào)要切換為紅燈信號(hào)之前，為提醒司機(jī)提前減速并剎車，應(yīng)有明顯的提示信號(hào)：綠燈閃爍同時(shí)黃燈亮。 交通信號(hào)燈由紅燈、綠燈、黃燈組成。滯后時(shí)間是設(shè)計(jì) PLC應(yīng)用系統(tǒng)時(shí)應(yīng)注意把握的一個(gè)參數(shù)。而對(duì)于大中型 PLC，其 I/O 點(diǎn)數(shù)較多，控制功能強(qiáng)，用戶程序較長，為提高系統(tǒng)響應(yīng)速度，可以采用定期采樣、定期輸出方式，或中斷輸入、輸出方式以及采用智能 I/O 接口等多種方式。在一個(gè)掃描周期內(nèi)，只在輸出刷新階段才將輸出狀態(tài)從輸出映象寄存器中輸出，對(duì)輸出接口進(jìn)行刷新。 因此， PLC 在一個(gè)掃描周期內(nèi)，對(duì)輸入狀態(tài)的采樣只在輸入采樣階段進(jìn)行。當(dāng)指令中涉及到輸入、輸出狀態(tài)時(shí)， PLC 從輸入映像寄存器和元件映象寄存器中讀出，根據(jù)用戶程序進(jìn)行運(yùn)算，運(yùn)算的結(jié)果再存入元件映象寄存器中。接著進(jìn)入程序處理階段，在程序執(zhí)行階段或其它階段，即使輸入狀態(tài)發(fā)生變化，輸入映象寄存器的內(nèi)容也不會(huì)改變，輸入狀態(tài)的變化只有在下一個(gè)掃描周期的輸入處理階段才能被采樣到。 設(shè)計(jì)的步驟和實(shí)現(xiàn)過程 PLC 控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的一般步驟 （ 1)對(duì)于復(fù)雜的控制系統(tǒng)，最好繪制編程流程圖，相當(dāng)于設(shè)計(jì)思路； 河北能源職業(yè)技術(shù)學(xué)院 8 （ 2） 設(shè)計(jì)梯形圖； （ 3） 程序輸入 PLC 模擬調(diào)試，修改，直到滿足要求為止； （ 4） 現(xiàn)場(chǎng)施工完畢后進(jìn)行聯(lián)機(jī)調(diào)試，直至可靠地滿足控制要求； （ 5） 編寫技術(shù)文件； （ 6） 交付使用。我們首先來看一下 PLC控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)原則和內(nèi)容。在交叉路口中央上空安裝信號(hào)燈時(shí)應(yīng)符合車輛通行凈空高度界限的要求。常用于路面較寬的道路。 語句表 語句表又叫指令表，它是一種類似于微機(jī)的匯編語言中的文本語言，用指令的助記符編程，由多條語句組成一個(gè)程序段，可以實(shí)現(xiàn)某些不能用梯形圖或功能塊圖表示的功能。觸點(diǎn)電表邏輯輸入條件，例如外部的開關(guān)、按鈕和內(nèi)部條件等。 PLC 編程語言 采用面向控制過程、面向問題、簡單直觀的 PLC 進(jìn)行編程，其編程語言常用的有：梯形圖、語句表、功能圖等。 PLC 的結(jié)構(gòu) PLC 實(shí)質(zhì)是一種專用于工業(yè)控制的計(jì)算機(jī)，其硬件結(jié)構(gòu)基本上與微型計(jì)算機(jī)相似 。更重要的是使同一設(shè)備經(jīng)過改變程序改變生產(chǎn)過程成為可能。它接口容易，編程語言易于為工程技術(shù)人員接受。除了邏輯處理功能以外，現(xiàn)代 PLC 大多具有完善的數(shù)據(jù)運(yùn)算能力，可用于各種數(shù)字控制領(lǐng)域。由于觸點(diǎn)接觸不良，容易出現(xiàn)故障，PLC 用軟件代替大量的中間繼電器和時(shí)間繼電器，僅剩下與輸入和輸出有關(guān)的少量硬件，接線可減少互繼電器控制系統(tǒng)的 1/101/100，因觸點(diǎn)接觸不良造成的故障大為減少。隨著計(jì)算機(jī)控制的發(fā)展，工廠自動(dòng)化網(wǎng)絡(luò)發(fā)展得很快，各 PLC 廠商都十分重視 PLC 的通信功能，紛 紛推出各自的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。 數(shù)據(jù)處理 現(xiàn)代 PLC 具有數(shù)學(xué)運(yùn)算（含矩陣運(yùn)算、函數(shù) 運(yùn)算、邏輯運(yùn)算）、數(shù)據(jù)傳送、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換、排序、查表、位操作等功能，可以完成數(shù)據(jù)的采集、分析及處理。 PID 調(diào)節(jié)是一般閉環(huán)控制系統(tǒng)中用得較多的調(diào)節(jié)方法。如可驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)或伺服電機(jī)的單軸或多軸位置控制模塊。為了使可編程控制器處理模擬量，必須實(shí)現(xiàn)模擬量（ Analog）和數(shù)字量（ Digital）之間的 A/D 轉(zhuǎn)換及 D/A 轉(zhuǎn)換。可編程序控制器（ Programmable Logic Controller）正是順應(yīng)這一要求出現(xiàn)的，它是以微處理器為基礎(chǔ)的通用工業(yè)控制裝置。 PLC 已經(jīng)廣泛地應(yīng)用在各種機(jī)械設(shè)備 和生產(chǎn)過程的自動(dòng)控制系統(tǒng)中， PLC 在其他領(lǐng)域，例如在民用和家庭自動(dòng)化設(shè)備中的應(yīng)用也得到了迅速的發(fā)展。為了實(shí)現(xiàn)交通道路的管理，力求交通管理先進(jìn)性、科學(xué)化。在世界范圍內(nèi)，一個(gè)以微電子技術(shù)，計(jì)算機(jī)和通信技術(shù)為先導(dǎo)的，以信息技術(shù)和信息產(chǎn)業(yè)為中心的信息革命方興未艾。因此，一個(gè)好的交通燈控制系統(tǒng)，將給道路擁擠、違章控制等方面給予技術(shù)革新。緩解交通擁堵，加快道路建設(shè)是當(dāng)務(wù)之急。 在北美、澳大利亞等大城市，道路面積率高達(dá) 35%40%，而北京只有20%。 當(dāng)今時(shí)代是一個(gè)自動(dòng)化時(shí)代，交通燈控制等很多行業(yè)的設(shè)備都與計(jì)算機(jī)密切相關(guān)。該智能交通燈控制系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)的功能有：對(duì)某市區(qū)的四個(gè)主要交通路口進(jìn)行監(jiān)控；各路口有固定的工作周期，并且在道路擁擠時(shí)中控中心能改變其周期；對(duì)路口違章的機(jī)動(dòng)車能夠即時(shí)拍照，并提取車牌號(hào)。 交通信號(hào)燈的出現(xiàn)，使交通得以有效管制，對(duì)于疏導(dǎo)交通流量、提高河北能源職業(yè)技術(shù)學(xué)院 2 道路通行能力，減少交通事故有明顯效果?？删幊绦蚩刂破骱喎Q為 PLC，它的應(yīng)用面廣、功能強(qiáng)大、使用方便，已經(jīng)成為當(dāng)代工業(yè)自動(dòng)化的主要支柱之一。為了滿足這一要求，生產(chǎn)設(shè)備和自動(dòng)生產(chǎn)線的控制系統(tǒng)必須具有極高的可靠性和靈活性。 模擬量控制 在工業(yè)生產(chǎn)過程當(dāng)中，有許多連續(xù)變化的量，如溫度、壓力、流量、液位和速度等都是模擬量。從控制機(jī)構(gòu)配置來說，早期直接用于開關(guān)量 I/O 模塊連接位置傳感器和執(zhí)行機(jī)構(gòu)，現(xiàn)在一般使用專用的運(yùn)動(dòng)控制模塊。作為工業(yè)控制計(jì)算機(jī)， PLC 能編制各種各樣的控制算法程序，完成閉環(huán)控制。過程控制在冶金、化工、熱處理、鍋爐控制等場(chǎng)合有非常廣泛的應(yīng)用。 河北能源職業(yè)技術(shù)學(xué)院 4 通信及聯(lián)網(wǎng) PLC 通信含 PLC 間的通信及 PLC 與其它智能設(shè)備間的通信。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。可以用于各種規(guī)模的工業(yè)控制場(chǎng)合。 易學(xué)易用，深受工程技術(shù)人員歡迎 河北能源職業(yè)技術(shù)學(xué)院 5 PLC 作為通用工業(yè)控制計(jì)算機(jī)，是面向工礦企業(yè)的工控設(shè)備。 系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、建造工作量小，維護(hù)方便，容易改造 PLC 用存儲(chǔ)邏輯代替接線邏輯，大大減少了控制設(shè)備外部的接線，使控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)及建造的周期大為縮短，同時(shí)維護(hù)也變得容易起來。由于體積小很容易裝入機(jī)械內(nèi)部，是實(shí)現(xiàn)機(jī)電一體化的理想控制設(shè)備。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。梯形圖由觸點(diǎn)、線圈和用方框表示的指令框組成。使用編程軟件可以直接生成和編輯梯形圖，并將它下載到 PLC。 信號(hào)