【正文】 ....... 21 PLC 主機的選擇 ................................................................................................... 22 本設(shè)計流程圖 ...................................................................................................... 24 程序梯形圖 ........................................................................................................... 25 程序的調(diào)試和檢測中遇到的問題 ...................................................................... 27 致 謝 ............................................................................................................................. 29 參考文獻 ............................................................................................................................. 30 II 摘 要 交通信號燈的出現(xiàn)，使交通得以有效管制，對于疏導交通流量、提高道路通行能力，減少交通事故有明顯效果。本設(shè)計中， 由于我的這次設(shè)計使用的輸入為兩個，輸出為六個，輸入和輸出相對較少，經(jīng)過比較， 我設(shè)計的交通燈可選用 CPU222 的 PLC 主機，其輸入和輸出可滿足本設(shè)計的使用要求，而且從經(jīng)濟角度考慮也是適合 的。我相信本設(shè)計一定能夠滿足 當前的交通需求 。 PLC的基本組成 PLC 的 硬件系統(tǒng)：主機、 I/O 擴展模塊及各種外部設(shè)備組成 ； PLC 的軟件系統(tǒng)：系統(tǒng)程序和用戶程序 （如圖 ） 圖 PLC 結(jié)構(gòu)示意圖 2 3 中央處理單元 (CPU) 中央處理單元 (CPU)是 PLC 的控制中樞，它按照 PLC 系統(tǒng)程序賦予的功能接收并存儲從編程器鍵入的用戶程序 和數(shù)據(jù)、檢查電源、存儲器I/O 以及警戒定時器的狀態(tài)；并能診斷用戶程序中的語法錯誤。進入運行后，從用戶程序存貯器中逐條讀取指令，經(jīng)分析后再按指令規(guī)定的任務(wù)產(chǎn)生相應(yīng)的控制信號，去指揮有關(guān)的控制電路。 CPU 的控制器控制 CPU 工作，由它讀取指令、解釋指令及執(zhí)行指令。 CPU速度和內(nèi)存容量是 PLC的重要參數(shù)，它們決定著 PLC的工作速度，IO 數(shù)量及軟件 容量等，因此限制著控制規(guī)模 。 （ 3 ） EEPROM(Electrical Erasable Programmable Read Only Memory)，這是一種電可擦除的只讀存儲器，使用編程器就能很容易地對其所存儲的內(nèi)容進行修改。 1） 系統(tǒng)軟設(shè)備存儲區(qū) 除了 I/O 映象區(qū)區(qū)以外，系統(tǒng) RAM 存儲區(qū)還包括 PLC 內(nèi)部各類軟設(shè)備 (邏輯線圈、計時器、計數(shù)器、數(shù)據(jù)寄存器和累加器等 )的存儲區(qū)，該存儲區(qū)又分為具有失電保持的存儲區(qū)域和無失電保持的存儲區(qū)域，前者在 PLC 斷電時由內(nèi)部的鋰電池供電，數(shù)據(jù)不會遺失，后者當 PLC 斷電時數(shù)據(jù)被清零 1) 邏輯線圈 。 電源 PLC 的電源在整個系統(tǒng)中起著十分重要得作用。輸入模塊將電信號變換成數(shù)字信號進入 PLC 系統(tǒng)，輸出模塊相反。 除了上述通用 IO 外，還有特殊 IO 模塊，如熱電阻、熱電偶、脈沖等模塊。也就是我們系統(tǒng)的上位機。 PLC 具有通信聯(lián)網(wǎng)的功能，它使 PLC 與 PLC 之間、 PLC 與上位計算機以及其他智能設(shè)備之間能夠交換信息，形成一個統(tǒng)一的整體，實現(xiàn)分散集中控制。編程器是 8 PLC 開發(fā)應(yīng)用、監(jiān)測運行、檢查維護不可缺少的器件，但它不直接參與現(xiàn)場控制運行。 （ 4） 入輸出設(shè)備：用于接收信號或輸出信號，一般有條碼讀人器，輸入模擬量的電位器，打印機等。 對同一個輸出單元的多次使用、修改次序會造成不同的執(zhí)行結(jié)果。 PLC 中的存儲器 PLC 中的存儲器按用途分為系統(tǒng)程序存儲器、用戶程序存儲器以及工作數(shù)據(jù)存儲器。 PLC的編程語言 PLC 是通過程序?qū)ο到y(tǒng)進行控制的，作為一種專用計算機，為了適應(yīng)其應(yīng)用領(lǐng)域，一定有其專用的語言。程序功能圖提供了一種組織程序的圖形方法，在順序功能圖中可以用別的語言嵌套編程。梯形圖按邏輯關(guān)系分為“梯級”或網(wǎng)絡(luò)。 指令表 ，是一種與微機的匯編語言中的指令相似的助記符表達式，由指令組成的程序叫做指令表程序或語句表程序。 PLC的分類及性能指標 按 I/O 點數(shù)容量分類 小型機（ I/O 點數(shù)小于 256 點） 典型的小型機有 SIEMENS 公司的 S7200 系列。如西門子的 S7200。 I/O點數(shù)越多，外部可以連接 的 I/O 器件就越多，控制規(guī)模就越大。 掃描速度 掃描速度是指 PLC 執(zhí)行程序的快慢，是一個重要的性能指標，體現(xiàn)了計算機控制取代繼電器控制的穩(wěn)合程度。 通信功能 通信有 PLC 之間的通信和 PLC 與計算機或其它設(shè)備之間的通信。典型的特殊功能單元有模擬量、模糊控制連網(wǎng)等功能。 2．編程簡單、直觀 PLC 是面向用戶、現(xiàn)場，考慮到大多數(shù)電氣技術(shù)人員熟悉繼電器控 制線路的特點，在 PLC 的設(shè)計上，沒有采用微機控制中常采用的匯編語言，而是采用一種面向控制過程的梯形語言。 PLC 可連接成為功能很強的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，低速網(wǎng)絡(luò)的傳輸距離達 500 到2500m，高速傳輸距離為 500 到 1000m，網(wǎng)上結(jié)點可達 1024 個，并且高速網(wǎng)絡(luò)和低速 網(wǎng)絡(luò)可以級連，兼容性好。 S7200 系列的 PLC 為用戶提供了三種類型的定時器：通電延時型（ TON）、 有記憶的通電延時型，又叫保持型（ TONR）、斷電延時型（ TOF） ,共計 256 個定時器（ T0~T255）并且都為增量型定時器。 注意：不能把一個定時器號同時作用 TON 和 TOF，例如：不能有 TON32又有 TOF32。 S7200 讀取輸入狀態(tài)。 當程序經(jīng)過評估， S7200 將程序邏輯結(jié)果存儲在稱作進程圖像輸出寄存器的輸出內(nèi)存區(qū)中。 重復任務(wù)循環(huán)。 在程序中執(zhí)行控制邏輯： S7200 執(zhí)行程序的指令，并將數(shù)值存儲在不同的內(nèi)存區(qū)。 16 掃描循環(huán)的執(zhí)行取決于 S7200 是位于 STOP（停止）模式還是 RUN（運行）模式。 STEP7 程序的使用 創(chuàng)建一個項目結(jié)構(gòu)，項目就象一個文件夾，所有數(shù)據(jù)都以分層的結(jié)構(gòu)存在于其中，任何時候你都可以使用。模板的特性也可以用參數(shù)進行賦值。符號的命名一般用字母編寫不超過 8個字節(jié)，最好不要使用很長的漢字進行描述，否則對程序的執(zhí)行有很大的影響。 下載程序到可編程控制器，完成所有的組態(tài)、參數(shù)賦值和編程任務(wù)之后，可以下載整個用戶程序到可編程控制器。 打開仿真軟件，點 “ 配置 ” “CPU 型號 ”( 或在已有的 CPU圖案上雙擊 )。 將先前導出的 AWL 文件打開。請遵循下列步驟。 單擊工具條中的“下載” 按鈕，或選擇文件 下載。 如果下載成功，一個確認框會顯示以下訊息：下載成功。 可以從下拉列表方框選擇糾正類型，或單擊“讀取 PLC”按鈕，由 STEP 7Micro/WIN自動讀取正確的數(shù)值。單擊工具條中的“運行” 按鈕，或 19 選擇 PLC 運行，轉(zhuǎn)換回 RUN（運行）模式。 在設(shè)計驗證階段，當程序下載到 PLC主機后，啟動程序后，我發(fā)現(xiàn)程序無法正常運行，按下停止按鈕運行后，檢查了主機端口發(fā)現(xiàn)，主機輸入電壓過低，無法實現(xiàn)響應(yīng)的操作。從設(shè)計中我學到許多知識，也理解了做任何事都要細心