【正文】
在正逐步用通用PLC或定制PLC取代嵌入式控制器(在工業(yè)自動(dòng)化領(lǐng)域,可編程控制器(PLC)作為自動(dòng)控制的三大技術(shù)支柱(PLC、機(jī)器人、CAD/CAM)之一,成為大多數(shù)自動(dòng)化系統(tǒng)的設(shè)備基礎(chǔ)。除了開關(guān)量邏輯控制功能以外,現(xiàn)代小型PLC還具有中斷功能、脈沖捕獲功能、內(nèi)置的實(shí)時(shí)鐘、用EEPROM代替RAM和鋰電池,使PLC成為完成完全免維護(hù)的設(shè)備,將過去許多需要特殊功能模塊完成的功能軟件化,如用PID指令實(shí)現(xiàn)PID控制,用定位控制實(shí)現(xiàn)位置控制。存儲(chǔ)器是具有記憶功能的半導(dǎo)體電路,PLC的存儲(chǔ)器包括系統(tǒng)程序存儲(chǔ)器和用戶程序存儲(chǔ)器??删幊炭刂破魇且环N數(shù)字式的電子裝置,它使用可編程序的存儲(chǔ)器來存儲(chǔ)指令,并實(shí)現(xiàn)邏輯運(yùn)算、順序運(yùn)算、記數(shù)和算術(shù)運(yùn)算等功能。自由通訊口方式是S7200 PLC的一個(gè)很有特色的功能,它使S7200 PLC可以由用戶自己定義通訊協(xié)議。報(bào)警和運(yùn)行信息的顯示等。其完成控制的實(shí)質(zhì)是按一定算法進(jìn)行I/O變換,并將這個(gè)變換物理實(shí)現(xiàn),應(yīng)用于工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)。用戶存儲(chǔ)器中存放的是用戶程序和運(yùn)行所需要的資源,I/O寄存器的值作為條件決定著存儲(chǔ)器中的程序如何被執(zhí)行,從而完成復(fù)雜的控制功能。典型的PLC在一個(gè)周期中可完成以下5個(gè)掃描過程。一般小型系統(tǒng)沒有這一掃描過程,配有網(wǎng)絡(luò)的PLC系統(tǒng)才有通信掃描過程,這一過程用于PLC之間及PLC與上位計(jì)算機(jī)或終端設(shè)備之間的通信。CPU在處理用戶程序時(shí),使用的輸入值不是直接從輸入點(diǎn)讀取的運(yùn)算的結(jié)果也不直接送到實(shí)際輸出點(diǎn),而是在內(nèi)存中設(shè)置了兩個(gè)映像寄存器:一個(gè)為輸入映像寄存器,另一個(gè)為輸出映像寄存器。在程序執(zhí)行期間,即使輸入端子狀態(tài)發(fā)生變化,輸入狀態(tài)寄存器的內(nèi)容也不會(huì)改變—輸入端子狀態(tài)變化只能在下一個(gè)工作周期的輸入階段才被集中讀入。各個(gè)電路和不同的掃描階段會(huì)造成輸入和輸出的延遲,這是PLC的主要缺點(diǎn)。內(nèi)部控制電路是是用戶根據(jù)控制要求編制的程序,作用是運(yùn)算和處理由輸入部分得到的信息并判斷應(yīng)產(chǎn)生哪些輸出。順序控制是PLC最基本、應(yīng)用最廣泛的領(lǐng)域。即使不經(jīng)過特殊的培訓(xùn),一般工程技術(shù)人員也能很快掌握。(2) 定時(shí)控制功能定時(shí)控制功能是PLC的最基本功能之一。(4)步進(jìn)控制功能PLC為用戶提供了若干個(gè)移位寄存器,可以實(shí)現(xiàn)由時(shí)間、計(jì)數(shù)或其他指定邏輯信號(hào)為轉(zhuǎn)步條件的步進(jìn)控制。利用編程器可以調(diào)整定時(shí)器、計(jì)數(shù)器的設(shè)定值和當(dāng)前值,并可以根據(jù)需要改變PLC內(nèi)部邏輯信號(hào)的狀態(tài)及數(shù)據(jù)區(qū)的數(shù)據(jù)內(nèi)容,為調(diào)試和維護(hù)提供了極大的方便。今后,PLC將主要朝著以下兩個(gè)方向發(fā)展:一個(gè)是向超小型專用化和低價(jià)格方向發(fā)展。為了使各廠家的產(chǎn)品有一個(gè)共同的參考平面,制定了國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)。另一方面,可編程控制器與工業(yè)控制機(jī)等其他裝置的通信難易也體現(xiàn)了開放性的特點(diǎn)。硬件冗余的容錯(cuò)技術(shù)將進(jìn)一步得到應(yīng)用,不僅會(huì)有CPU單元冗余、通信單元冗余、電源單元冗余、I/0單元冗余、而且整個(gè)系統(tǒng)都會(huì)實(shí)現(xiàn)冗余。綜上所述,我們不難得出下面幾個(gè)結(jié)論:、計(jì)算機(jī)集散控制系統(tǒng)及PLC正在走著一條相互融合的道路。十字路口的交通燈布置如圖445所示: 圖445十字路口交通燈示意圖 圖446十字路口交通燈時(shí)間圖 圖4 45 十字路口交通燈示意圖 本系統(tǒng)具有可靠性高,抗干擾能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn),可以組成能滿足各種控制要求的控制系統(tǒng),用戶不必自己再設(shè)計(jì)和制作硬件裝置。從開始時(shí)的滿富激情到后來汗水背后的復(fù)雜心情,點(diǎn)點(diǎn)滴滴無(wú)不令我回味無(wú)長(zhǎng)。經(jīng)過兩個(gè)星期的設(shè)計(jì)里,過程曲折可謂一語(yǔ)難盡。在南北方向通行時(shí),東西方向的紅燈亮35秒,而南北方向的綠燈先亮30秒后再閃3秒(,)后黃燈亮2秒。這樣使控制更有效,系統(tǒng)更可靠。常用的專用模塊包括:定位模塊、溫度測(cè)量模塊、高速采樣模塊、網(wǎng)絡(luò)接口模塊等。一方面是某一產(chǎn)品和第三家同類產(chǎn)品在通信上的兼容程度,另一方面是指某系統(tǒng)尤其是軟件上的開發(fā)平臺(tái)對(duì)使用者有多大的開放程度。按照這些標(biāo)準(zhǔn),各種型號(hào)的PLC產(chǎn)品對(duì)工業(yè)應(yīng)用環(huán)境、抗干擾性等條目都給出了明確的規(guī)定。 可編程控制技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)隨著計(jì)算機(jī)科學(xué)的發(fā)展和工業(yè)自動(dòng)化愈來愈高的需求,可編程控制技術(shù)得到了飛速的發(fā)展,其技術(shù)和產(chǎn)品日趨完善。(7)通訊聯(lián)網(wǎng)功能 有些PLC采用通訊技術(shù),實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程I/O控制、多臺(tái)PLC之間的同位鏈接、PLC與計(jì)算機(jī)之間的通訊等。計(jì)數(shù)器的設(shè)定值可以在編程時(shí)設(shè)定,也可以在運(yùn)行過程中進(jìn)行修改。因此,PLC可代替繼電器進(jìn)行開關(guān)控制,完成接點(diǎn)的串聯(lián)、并聯(lián)、串并聯(lián)、并串聯(lián)等各種連接。梯型圖同繼電器電路相似,易于掌握,便于維修。PLC的內(nèi)部工作過程用圖表示為如本章末之圖:用PLC 設(shè)計(jì)一個(gè)控制系統(tǒng)時(shí),必須知道有一個(gè)輸入信號(hào)后PLC要經(jīng)過多長(zhǎng)時(shí)間才能有一個(gè)對(duì)應(yīng)的輸出信號(hào),這樣才能精確的解決系統(tǒng)各個(gè)不見之間配合問題。輸入部分用于接受被控設(shè)備的信息或操作命令等外部信息或操作命令等外部輸入信息。(四)對(duì)同一個(gè)輸出單元的多次使用、修改次序會(huì)造成不同的執(zhí)行結(jié)果。在讀輸入階段,CPU對(duì)各個(gè)輸入端子進(jìn)行掃描,通過輸入電路將各輸入點(diǎn)的狀態(tài)鎖入輸入映像寄存器中。個(gè)掃描周期內(nèi)都包含這個(gè)掃描過程。其它的執(zhí)行結(jié)果錯(cuò)誤可由程序設(shè)計(jì)者通過標(biāo)志位進(jìn)行處理。它一直周而復(fù)始地循環(huán)掃描并執(zhí)行由系統(tǒng)軟件規(guī)定好的任務(wù)。3. 存儲(chǔ)器存儲(chǔ)器分為系統(tǒng)存儲(chǔ)器和用戶存儲(chǔ)器。它不僅可通過增加輸入輸出卡件增加點(diǎn)數(shù),通過擴(kuò)展單元來擴(kuò)大容量和功能,甚至可通過與集散控制系統(tǒng)DCS或其他上位機(jī)的通信來擴(kuò)展功能,并與外部設(shè)備進(jìn)行交換等。在可編程控制器的軟件方面,也采用了一系列提高可靠性的措施。一般對(duì)環(huán)境溫度要求不高,在環(huán)境溫度20—65度、相對(duì)濕度為35%85%情況下仍可正常工作。由于PLC 的電源部件有很好的穩(wěn)壓措施,因此它對(duì)外部電源的要求并不高,直流24V供電的機(jī)型,允許電壓為1632V。32PLC與一般的計(jì)算機(jī)的結(jié)構(gòu)相似,由中央處理單元(CPU),存儲(chǔ)器(MEMERY),輸入/輸出(INPUT/OUTPUT)接口,電源部件外部設(shè)備接口等,但由于PLC專為工業(yè)環(huán)境下設(shè)計(jì),為了便于接線,擴(kuò)充功能,操作及維護(hù),它的結(jié)構(gòu)與組成又與一般的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)有所區(qū)別。2. 增強(qiáng)小型PLC的功能小型PLC一般指I/O點(diǎn)數(shù)小于256的PLC,大多數(shù)采用整體結(jié)構(gòu),小型PLC價(jià)格便宜,性價(jià)比不斷提高,很使用單機(jī)自動(dòng)化,或組成分布式系統(tǒng)。隨著中國(guó)經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展和基礎(chǔ)自動(dòng)化水平的不斷提高,今后一段時(shí)期內(nèi)PLC在我國(guó)仍將保持高速增長(zhǎng)勢(shì)頭。大型PLC使用另外一個(gè)CPU來完成模擬量的運(yùn)算。它以存儲(chǔ)執(zhí)行邏輯運(yùn)算、順序控制、定時(shí)、計(jì)數(shù)和運(yùn)算等操作的指令;并通過數(shù)字輸入和輸出操作,來控制各類機(jī)械或生產(chǎn)過程。PLC在世界各地得到了廣泛應(yīng)用,同時(shí),PLC的功能也不斷完善。目前,在國(guó)內(nèi)工業(yè)控制中應(yīng)用最廣泛的是中、低檔機(jī)。 中型PLC:I/O點(diǎn)數(shù)較多,在256點(diǎn)以上、2048以下的PLC。PLC的CPU、存儲(chǔ)器和電源等做成一個(gè)模塊,該模塊在總線版上的安裝位置一般來說是固定的,而且該模塊也是構(gòu)成組合式PLC所必需的。可編程序控制器的分類:PLC的種類很多,其實(shí)現(xiàn)的功能、內(nèi)存容量、控制規(guī)模、外型等方面均存在較大的差異。70年代中期,美國(guó)和西德首先出現(xiàn)了微電腦化的小型PLC。目前已從小規(guī)模單機(jī)順序控制,發(fā)展到包括過程控制、位置控制等場(chǎng)合的所有控制領(lǐng)域??删幊炭刂破魇且环N存儲(chǔ)器控制器,支持控制系統(tǒng)工作的程序存放在存儲(chǔ)器中利用程序來實(shí)現(xiàn)控制邏輯,完成控制任務(wù)。 本課題主要研究?jī)?nèi)容按照城市交通控制的需要,本文討論了用PLC實(shí)現(xiàn)正常時(shí)序、急車強(qiáng)通2種控制方式,通過傳感器與PLC完成對(duì)交通異常狀況(滯留或堵車)的判別及處理。次年,英國(guó)人研制出了自己的自動(dòng)控制信號(hào)機(jī)。但無(wú)論哪個(gè)國(guó)家的大城市,不可能無(wú)限制地修建道路,不論是資金因素還是土地因素,都限制了道路的無(wú)節(jié)制增長(zhǎng)。一個(gè)控制對(duì)象的硬件配置確定以后,可以通過修改用戶程序,方便快速地適應(yīng)工藝條件的變化。因此,本文介紹了三菱公司的PLC 產(chǎn)品來實(shí)現(xiàn)交通燈的自動(dòng)控制。 傳感器探測(cè) 。城市交通燈控制采用的可編程制器具有可靠性高、維護(hù)方便,用法簡(jiǎn)單、通用性強(qiáng)等特點(diǎn),本文用三菱FX2N的可編程控制器控制十字路口信號(hào)燈來說明可編程控制器硬件、軟件的設(shè)計(jì)。三菱系列的可編程序控制器和傳感技術(shù)來實(shí)現(xiàn)對(duì)交通燈的智能信號(hào)控制。t carry on regulating the control according to the actual transportation condition enough. The programmable preface controller of the Mitsubishi series and spread the feeling technique to carry out the intelligence signal control toward the transportation light. Can use as follows the project controls the transportation situation on road: the creation spreads the feeling machine to probe into the vehicle quantity the hour of control the transportation light is long. In a specific way and as follows: The at go the into the underground of the each the direction neigh