【正文】 手續(xù)。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。 PID 處理一般是運(yùn)行專用的 PID 子程序 。但是，這些控制裝置體積大、動(dòng)作速度較慢、耗電較多、功能少，特別是接線復(fù)雜、排除故障非常困難而且要花費(fèi)大量的時(shí)間。通過(guò)閱讀 PLC 的使用手冊(cè)或短期培訓(xùn)，電氣技術(shù)人員或技術(shù)工人只要幾天的時(shí)間就可以熟悉梯形圖語(yǔ)言，并用來(lái)編制用戶程序。 PLC 的平均無(wú)故障間隔時(shí)間高， 如日本三菱公司的 F F2系列 PLC 的平均無(wú)故障間隔時(shí)間長(zhǎng)達(dá) 30萬(wàn)小時(shí)，這是一般微機(jī)所不能比擬的。 PLC 的分類 現(xiàn)在比較習(xí)慣的 PLC 分類是按 I/O 點(diǎn)數(shù)分，一般分為三類： 小型 PLC ：小型 PLC 的 I/O 點(diǎn)數(shù)一般在 128 點(diǎn)以下，其特點(diǎn)是體積小、結(jié)構(gòu)緊湊，整個(gè)硬件融為一體，除了開(kāi)關(guān)量 I/O以外，還可以連接模擬量 I/O 以 及其他各種特殊功能模塊。通訊聯(lián)網(wǎng)功能強(qiáng)，有各種通訊聯(lián)網(wǎng)的模塊，可以構(gòu)成三級(jí)通訊網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)工廠生產(chǎn)管理自動(dòng)化。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(nèi)的數(shù)據(jù)傳送到相應(yīng)的輸出裝置，如此循環(huán)運(yùn)行，直到停止運(yùn)行。 輸入 /輸出接口 輸入接口 ： 光電耦合器由兩個(gè)發(fā)光二極度管和光電三極管組成。這種程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言采用因果關(guān)系來(lái)描述事件發(fā)生的條件和結(jié)果。它是近年來(lái)發(fā)展起來(lái)的一種程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言。因此，如果輸入是脈沖信號(hào)，則該脈沖信號(hào) 的寬度必須大于一個(gè)掃描周期，才能保證在任何情況下，該輸入均能被讀入。另外，采用掃描用戶程序的運(yùn)行結(jié)果與繼電器控制裝置的硬邏輯并行運(yùn)行的結(jié)果有所區(qū)別。如歐姆龍公司的 C1000H 為 0． 4ms／ KB，三菱公司的 A3N 為 0． 2ms／ KB。 PLC 的聯(lián)網(wǎng)和通信可分為兩類：一類是 PLC之間聯(lián)網(wǎng)通信，各 PLC 制造廠家都有自己的專有聯(lián)網(wǎng)手段；另一類是 PLC與計(jì)算機(jī)之間的聯(lián)網(wǎng)通信，一般 PLC 都有通信 模塊用于與計(jì)算機(jī)通信。 東西紅燈亮并保持 25秒。 PLC 機(jī)型選擇的基本原則是在滿足功能要求及保證可靠、維護(hù)方便的前提下，力爭(zhēng)最佳的性能價(jià)格比。但是中、高檔 PLC 價(jià)格較貴，一般用于大規(guī)模過(guò)程控制和集散控制系統(tǒng)等場(chǎng)合。 二 、 PLC 容量的選擇步驟與原則 PLC 的容量包括 I／ O 點(diǎn)數(shù)和用戶存儲(chǔ)容量?jī)蓚€(gè)方面。而且還可連接可編程控制終端，創(chuàng)造了尚無(wú)前例的靈活運(yùn)用。選用時(shí)要注意產(chǎn)品尺寸顏色，功耗，亮度，波長(zhǎng)等。靜態(tài)驅(qū)動(dòng)是指每個(gè)數(shù)碼管的每一個(gè)段碼都由一個(gè)單片機(jī)的 I/O 口進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，或者使用如 BCD 碼二 十進(jìn)位轉(zhuǎn)換器進(jìn)行驅(qū)動(dòng)。程序中使用了數(shù)據(jù)傳送 MOV 指令，數(shù)據(jù)減一 DEC 指令， 7 段碼譯碼 SEGD 指令，區(qū)間復(fù)位 ZRST 等功能指令。 DIV指令為二進(jìn)制數(shù)除法指令，用得出結(jié)果 D1除以 10，得出的二進(jìn)制數(shù) D2，即該結(jié)果的十位數(shù)。 發(fā)送器對(duì)準(zhǔn)目標(biāo)發(fā)射光束，發(fā)射的光束一般來(lái)源于半導(dǎo)體光源，發(fā)光二極管 (LED)、激光二極管及紅外發(fā)射二極管。它可以在與光軸 0到 25 的范圍改變發(fā)射角，使光束幾乎是從一根發(fā)射線，經(jīng)過(guò)反射后，還是從這根反射線返回。它的檢測(cè)距離可湖北理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) （論文 ) 26 達(dá)幾米乃至幾十米。從發(fā)展的歷史看，曾出現(xiàn)過(guò)各種各樣的揚(yáng)聲器，例如：電動(dòng)式揚(yáng)聲器、電磁式揚(yáng)聲器（即舌簧揚(yáng)聲器），晶體揚(yáng)聲器、靜電揚(yáng)聲器等。 對(duì)于 NPN 管，它是由2塊 N 型半導(dǎo)體中間夾著一塊 P型半導(dǎo)體所組成，發(fā)射區(qū)與基 區(qū)之間形成的 PN 結(jié)稱為發(fā)射結(jié) ,而集電區(qū)與基區(qū)形成的 PN 結(jié)稱為集電結(jié) ,三條引線分別稱為發(fā)射極 e、基極 b 和集電極 c。 2. 中斷用指針 I0□□～ I8□□共 9 點(diǎn)。 功能指令的通用表達(dá)形式 功能指令按功能號(hào) FNC00~FNC249 編排。當(dāng) X0為 ON時(shí)，源操作數(shù) [S.]中的數(shù)據(jù) K100 傳送到目標(biāo)元件 D10 中。 七段譯 碼指令 SEGD 助記符 功 能 操 作 數(shù) 程 序 步 [S.] [D.] SEGD FNC73 七段譯碼 十六進(jìn)制數(shù)譯為七段顯示代碼 K、 H、 KnX、KnY、 KnM、KnS、 T、 C、D、 V、 Z 使用低 4位 KnY、 KnM、 KnS、T、 C、 D、 V、 Z 高 8 位保持不變 SEGD、 SEGDP： 5 步 湖北理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) （論文 ) 37 第五章 總結(jié) 拿到交通信號(hào)燈控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)課題時(shí) ,很高興，因?yàn)槲覀円郧皩W(xué)過(guò)，我想這個(gè)課題是很容易的。要能看的懂，給你一張 電氣原理圖，你要能夠?qū)懗鎏菪螆D。當(dāng)有疑惑時(shí)總是耐心細(xì)致的解答和指導(dǎo)。在他的悉心指導(dǎo)下，本課題的設(shè)計(jì)任務(wù)得以順利完成，特別是在進(jìn)行設(shè)計(jì)的最初階段，我剛拿到課題時(shí)對(duì)于急車先行，闖紅燈報(bào)警等很迷惑。這個(gè)只有你自己投入進(jìn)去你才能發(fā)現(xiàn)自己知識(shí)點(diǎn)的欠缺。若 [D1.]號(hào)大于 [D2.]號(hào)，則只有 [D1.]指定的元件被復(fù)位。 傳送指令 MOV MOV 指令將源操作數(shù)的數(shù)據(jù)傳送到目標(biāo)元件中，即 [S.]→ [D.]。 例如， I710，即每隔 10ms 就執(zhí)行標(biāo)號(hào)為 I710 后面的中斷程序，并根據(jù) IRET 指湖北理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) （論文 ) 34 令返回。指針 P0～ P6 P64～ P127 為標(biāo)號(hào)，用來(lái)指定條件跳轉(zhuǎn)，子程序調(diào)用 等分支指令的跳轉(zhuǎn)目標(biāo)。而每一種又有 NPN和 PNP 兩種結(jié)構(gòu)形式，但使用最多的是硅 NPN 和鍺 PNP 兩種三極管，（其中， N 表示在高純度硅中加入磷，是指取代一些硅原子，在電壓刺激下產(chǎn)生自由電子導(dǎo)電，而 p是加入硼取代硅，產(chǎn)生大量空穴利于導(dǎo)電）。當(dāng)檢測(cè)物通過(guò)時(shí)擋住了光，并把光部分反射回來(lái)，收光器就收到光信號(hào)，輸出一個(gè)開(kāi)關(guān)信號(hào)。 ⑵對(duì)射型光電傳感器 若把發(fā)光器和收光器分離開(kāi)，就可使檢測(cè)距離加大。 三角反射板是結(jié)構(gòu)牢固的發(fā)射裝置。 SB2 X0 X1 COM 啟動(dòng)按鈕 停止按鈕 P L C Y11 Y12 Y13 Y15 Y14 Y16 Y20 Y21 Y22 Y23 Y24 Y25 Y26 Y10 1 2 15V 湖北理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) （論文 ) 25 光電傳感器 光電傳感器工作原理 光電傳感器是通過(guò)把光強(qiáng)度的變化轉(zhuǎn)換成電信號(hào)的變化來(lái) 實(shí)現(xiàn)控制的。 SUB 為減法指令， 30 減去 D0 得出的 D1 就是最終所要得出的倒計(jì)時(shí)。 將 S 指定的元件低 4 位中的十六進(jìn)制數(shù)譯碼后送給 7 段顯示器，譯 碼信號(hào)存于 D 指定的元件中，輸出要占 7 個(gè)輸出點(diǎn) 用 PLC 控制七段數(shù)碼管循環(huán)顯示數(shù)字 0~9，顯示間隔 1s。 圖 25 共陽(yáng)極 LED 數(shù)碼管的內(nèi)部結(jié)構(gòu)原理圖 湖北理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) （論文 ) 21 圖 26 共陰極 LED 數(shù)碼管的內(nèi)部結(jié)構(gòu)原理圖 顯示數(shù)字對(duì)應(yīng)的二進(jìn)制電平信號(hào) 湖北理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) （論文 ) 22 LED 數(shù)碼管要正常顯示，就要用驅(qū)動(dòng)電路來(lái)驅(qū)動(dòng)數(shù)碼管的各個(gè)段碼，從而顯示出我們要的數(shù)位，因此根據(jù) LED 數(shù)碼管的驅(qū)動(dòng)方式的不同，可以分為靜態(tài)式和動(dòng)態(tài)式兩類。顏色有紅，綠，藍(lán)，黃等幾種。 存儲(chǔ)容量 (字節(jié) )＝開(kāi)關(guān)量 I／ O 點(diǎn)數(shù) 10 ＋模擬量 I／ O通道數(shù) 100 本系統(tǒng)選擇的 PLC 本 次交通燈設(shè)計(jì) 采 用的是來(lái)自 OMRON 的 CPM1A30CDRA可編 程 控制器。 2)機(jī)型統(tǒng)一 ，其功能和使用方法類似，有利于技術(shù)力量的培訓(xùn)和技術(shù)水平的提高。 對(duì)于以開(kāi)關(guān)量控制為主，帶少量模擬量控制的系統(tǒng)，可選用能帶 A／ D和 D／ A轉(zhuǎn)換單元，具有加減算術(shù)運(yùn)算、數(shù)據(jù)傳送功能的增強(qiáng)型低檔 PLC。因此，合理選用 PLC，對(duì)于提高 PLC 控制系統(tǒng)的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)有著重要意義。當(dāng)控制開(kāi)關(guān) S01接通時(shí)，信號(hào)燈全部熄滅。 4．不斷開(kāi)發(fā)智能模塊，加強(qiáng)聯(lián)網(wǎng)和通信能力 為了滿足各種自動(dòng)化控制系統(tǒng)的要求，近年來(lái)不斷開(kāi)發(fā)出許多功能模塊，如高速計(jì)數(shù)模塊、溫度控制模塊、遠(yuǎn)程 I／ O 模塊、通信和人機(jī)接口模塊等，擴(kuò)大了 PLC 應(yīng)用范圍。為了擴(kuò)大存儲(chǔ)容量，有的公司已使用了磁泡存儲(chǔ)器或硬盤。這時(shí)，才是 PLC的真正輸出。輸入采樣結(jié)束后，轉(zhuǎn)入用戶程序執(zhí)行和輸出刷新階段。布爾助記符程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言與計(jì)算機(jī)中的匯編語(yǔ)言非常相似，采用布爾助記符來(lái)表示操作功能。 ： 程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言梯形圖程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言是用梯形圖的圖形符號(hào)來(lái)描述程序的一種程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言。如果沒(méi)有一個(gè)良好的、可靠得電源系統(tǒng)是無(wú)法正常工作的，因此 PLC 的制造商對(duì)電源的設(shè)計(jì)和制造也十分重視。它按照 PLC 系統(tǒng)程序賦予的功能接收并存儲(chǔ)從編程器鍵入的用戶程序和數(shù)據(jù)；檢查電源、存儲(chǔ)器、 I/O 以及警戒定時(shí)器的狀態(tài)，并能 診斷用戶程序中的語(yǔ)法錯(cuò)誤。大型 PLC 的軟、硬件功能極強(qiáng)。 7．體積小，能耗低 以 F1 意 40M 型 PLC 為例，其外形尺寸為 305ll0110mm，功耗小于 25VA。 4．可靠性高，抗干擾能力強(qiáng) 絕大多數(shù)用戶都將可靠性作為選擇控制裝置的首要條件。梯形圖語(yǔ)言的電路符號(hào)和表達(dá)方式與繼電器電路原理圖非常接近。新近生產(chǎn)的 PLC 都具有通信接口，通信非常 方便。 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。開(kāi)關(guān)量的邏輯控制這是 PLC最基本、最廣泛的應(yīng)用領(lǐng)域，它取代傳統(tǒng)的繼電器電路，實(shí)現(xiàn)邏輯控制、順序控制 。 2021年 5月 1日～ 2021年 5月 20日 整理畢業(yè)設(shè)計(jì)論文，畢業(yè)答辯 4．其他情況說(shuō)明 （ 1） 畢業(yè)設(shè)計(jì)期間每周考勤兩次，初定每周星期一下午 78 節(jié)和星期五下午 78 節(jié)為集中答疑時(shí)間。 年。 （ 3） 參考文獻(xiàn)著錄按照 GB771487文參考文獻(xiàn)著錄規(guī)則執(zhí)行。學(xué)生畢業(yè)設(shè)計(jì)期間主要完成以下工作： （ 1）了解道路交通燈控制系統(tǒng)的控制原理，在此基礎(chǔ)上明確設(shè)計(jì)任務(wù)和目標(biāo)，擬定系統(tǒng)設(shè)計(jì)路線。 （ 4）完成論文撰寫，論文須符合學(xué)院的畢業(yè)論文撰寫規(guī)范，包含必要的電路圖、 PLC 源程序和元件清單等。論文名或著作名 2021 年 2 月 11 日～ 2021 年 3 月 10 日 擬定總體設(shè)計(jì)方案，編寫技術(shù)開(kāi)發(fā)路線。 5．主要參考文獻(xiàn) [1] 高安邦等 .基于 PLC 的城市交通指揮燈智能化控制系統(tǒng) .哈爾濱：電腦學(xué)習(xí) .2021（ 5）：12~13 [2 史叢立 .一種基于 PLC 的智能交通燈控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) .溫州職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報(bào) 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[4] 袁任光編著 .可編程序控制器選用手冊(cè) .北京：機(jī)械工業(yè)出版社 . [5] 袁任光編著 .交流變頻調(diào)速器選用手冊(cè) .廣州：廣東科技出版社 . [6] 陳宇編 .可編程序控制器基礎(chǔ)及編程技巧 .廣州：華南理工大學(xué)出版社 .2021 [7] 鐘肇新 等編 .可編程序控制器原理及應(yīng)用（第二版） .廣州：華南理工大學(xué)出版社 .1997 [8] 陸寶春等編 .電氣與可編程序控制器技術(shù) .南京：南京理工大學(xué)出版社 .2021 [9] 廖常初主編 .PLC 基礎(chǔ)及應(yīng)用 .第 2 版 .北京 ： 機(jī)械工業(yè)出版社 .2021 [10] 三菱公司 FX2n 系列 PLC 軟、硬件手冊(cè) .2021 湖北理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) （論文 ) 3 前言 可編程控制器（ Programmable Controller）是計(jì)算機(jī)家族中的一員，是為工業(yè)控制應(yīng)用而設(shè)計(jì)制造的。運(yùn)動(dòng)控制 PLC 可以用于圓周運(yùn)動(dòng)或直線運(yùn)動(dòng)的控制。過(guò)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 。如果工藝要求發(fā)生變化 ，控制柜內(nèi)的元件和接