【正文】 保及文化娛樂(lè)等各個(gè)行業(yè)，使用情況大致可歸納為如下幾類。 2021 年 4 月 9 日～ 2021 年 4 月 13 日 畢業(yè)設(shè)計(jì)中期檢查 2021年 4月 14日～ 2021年 4月 30日 系統(tǒng)測(cè)試與功能完善，畢業(yè)設(shè)計(jì)論文撰 寫。頁(yè)號(hào)一級(jí)目錄：黑體、三號(hào)；二級(jí)目錄：黑體、四號(hào)；三級(jí)目錄：宋體、加粗、小四：正文部分：宋體、小四；頁(yè)眉“黃石理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）”，宋體、 5號(hào)，居右排列；頁(yè)碼居頁(yè)面底端靠右排列。系統(tǒng)的主要功能特點(diǎn)為：具有常規(guī)人 /車通行控制的一般功能；增加了急車先行控制功能；加入光電傳感器實(shí)現(xiàn)闖紅燈報(bào)警功能；直行方向通行時(shí)間倒計(jì)時(shí)顯示；用 PLC 進(jìn)行系統(tǒng)全局控制； 用傳感器進(jìn)行信號(hào)的檢測(cè)。 （ 5）完成畢業(yè)設(shè)計(jì)所須完成的畢業(yè)實(shí)習(xí)等。雜志或會(huì)議名系統(tǒng)功能設(shè)計(jì)，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)， I/O 點(diǎn)選取， PLC 選型，繪制外部接線圖。早期的可編程控制器稱作可編程邏輯控制器（ Programmable Logic Controller），簡(jiǎn)稱 PLC，它主要用來(lái)代替繼電器實(shí)現(xiàn)邏輯控制。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。 數(shù)據(jù)處理現(xiàn)代 PLC 具有數(shù)學(xué)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。 1968 年，美國(guó)最大的汽車制造商通用汽車公司（ GM），為了適應(yīng)汽車型號(hào)的不斷翻新，想尋找一種方法，以盡可能減少重新設(shè)計(jì)繼電器控制系統(tǒng)和接線、降低成本、縮短時(shí)間，而考慮把計(jì)算機(jī)的功能完善、通用靈活等優(yōu)點(diǎn)與繼電器控制的簡(jiǎn)單易懂、操作方便、價(jià)格便宜等優(yōu)點(diǎn)結(jié)合起來(lái)，制成一種通用控制裝置，提出了研制 PLC 的基本設(shè)想： ，可在現(xiàn)場(chǎng)修改程序； ，最好是插件式結(jié)構(gòu)； ； 積小于繼電器控制裝置； 5.可將數(shù)據(jù)直接送入管理計(jì)算機(jī)； ； 115V； 115V， 2A以上，能直接驅(qū)動(dòng)電磁閥； ，原有系統(tǒng)只需做很小的改動(dòng)； 4K。用戶在硬件方面的設(shè)計(jì)工作只是確定 PLC 的硬件配置和外部接線。 PLC 的梯形圖程序很容易掌握，設(shè)計(jì)和調(diào)試梯形圖所花的時(shí)間比設(shè)計(jì)繼電器系統(tǒng)電路圖花的時(shí)間要少得多。 湖北理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) （論文 ) 7 中型 PLC ：中型 PLC 采用模塊化結(jié)構(gòu)，其 I/O 點(diǎn)數(shù)一般在 256~1024 點(diǎn)之間。 PLC 的基本結(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)從結(jié)構(gòu)上分， PLC分為固定式和組合式（模塊式）兩種。這樣，即使某個(gè) CPU 出現(xiàn)故 障，整個(gè)系統(tǒng)仍能正常運(yùn)行。 有三種類型： 第一：繼電器輸出型：為有觸點(diǎn)輸出方式，用于接通或斷開開關(guān)頻率較低的直流負(fù)載或交流負(fù)載回路。在梯級(jí)中，描述事件發(fā)生的條件表示在左面，事件發(fā)生的結(jié)果表示在后面。 湖北理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) （論文 ) 11 PLC 的基本工作原理 一 . 掃描 技術(shù) 當(dāng) PLC 投入運(yùn)行后，其工作過(guò)程一般分為三個(gè)階段，即輸入采樣、用戶程序執(zhí)行和輸出刷新三個(gè)階段。在掃描每一條梯形圖時(shí)，又總是先掃描梯形圖左邊的由各觸點(diǎn)構(gòu)成的控制線路，并按先左后右、先上后下的順序?qū)τ捎|點(diǎn)構(gòu)成的控制線路進(jìn)行邏輯運(yùn)算，然后根據(jù)邏輯運(yùn)算的結(jié)果，刷新該邏輯線圈在系統(tǒng) RAM 存儲(chǔ)區(qū)中對(duì)應(yīng)位的狀態(tài)；或者刷新該輸出線圈在 I/O 映象區(qū)中對(duì)應(yīng)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。 湖北理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) （論文 ) 12 一般來(lái)說(shuō)， PLC的掃描周期包括自診斷、通訊等，如下圖所示，即一個(gè)掃描周期等于自診斷、通訊、輸入采樣、用戶程序執(zhí)行、輸出刷新等所有時(shí)間的總和 。超小型 PLC 向體積更小、速度更快、功能更強(qiáng)、價(jià)格更低方向發(fā)展，以真正完全取代最小的繼電器系統(tǒng)。 Ⅱ、具有急車先行控制功能。 SO２為東西方向闖紅燈報(bào)警光電開關(guān)，ＳＯ３為南北方向闖紅燈報(bào)警光電開關(guān)、ＳＯ４為東西方向急車先行光電 開關(guān)、ＳＯ４為南北方向急車先行光電開關(guān)。 整體式 PLC 的每一個(gè) I／ O 點(diǎn)的平均價(jià)格比模塊式的便宜，且體積相對(duì)較小一般用于系統(tǒng)工藝過(guò)程較為固定的小型控制系統(tǒng)中；而模塊式 PLC 的功能擴(kuò)展靈活方便在 I／ O點(diǎn)數(shù)、輸入點(diǎn)數(shù)與輸出點(diǎn)數(shù)的比例、 I／ O模塊的種 類等方面選擇余地大，且維修方便，一般于較復(fù)雜的控制系統(tǒng)。如果要跨范圍使用 PLC，或者某些功能或信號(hào)有特殊的速度要求時(shí)，則應(yīng)該慎重考慮 PLC 的響應(yīng)速度，可選用具有高速 I／ O處理功能的 PLC，或選用具有快速響應(yīng)模塊和中斷輸入模塊的 PLC等。 通常 I／ O點(diǎn)數(shù)是根據(jù)被控對(duì)象的輸入、輸出信號(hào)的實(shí)際需要，再 加上 10%~15%的裕量來(lái)確定。 圖 22 PLC 的外部系統(tǒng)接線圖 交通燈控制系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì) 湖北理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) （論文 ) 18 十字路口交通燈模擬控制時(shí)序圖 圖 23 十字路口交通信號(hào)燈控制時(shí)序圖 設(shè)計(jì)系統(tǒng) 流程圖 圖 24 系統(tǒng)流程圖 湖北理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) （論文 ) 19 數(shù)碼管顯示控制 LED 數(shù)碼管工作原理 LED 數(shù)碼管（ LED Segment Displays）是由多個(gè)發(fā)光二極管封裝在一起組成“ 8”字型的器件，引線已在內(nèi)部連接完成，只需引出它們的各個(gè)筆劃，公共電極。 這是一個(gè) 7段兩位帶小數(shù)點(diǎn) 10引腳的 LED 數(shù)碼管 引腳定義 每一筆劃都是對(duì)應(yīng)一個(gè)字母表示 DP 是小數(shù)點(diǎn) . 數(shù)碼管分為共陽(yáng)極的 LED 數(shù)碼管、共陰極的 LED數(shù)碼管兩種。故實(shí)際應(yīng)用時(shí)必須增加驅(qū)動(dòng)器進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，增加了硬體電路的復(fù)雜性。 湖北理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) （論文 ) 24 圖 27 PLC 的外部硬件接線圖 顯示過(guò)程分析 M8002 指令為初始脈沖。 最終 D2 為倒計(jì)時(shí)的十位數(shù)， D4 為個(gè)位數(shù)。接收器有光電二極管、光電三 極管、光電池組成。發(fā)光器能發(fā)出紅外光或可見光，在無(wú)阻情 況下光接收器能收到光。 ⑶反光板型光電開關(guān) 把發(fā) 光器和收光器裝入同一個(gè)裝置內(nèi)，在它的前方裝一塊反光板，利用反射原理完成光電控制作用的稱為反光板反射式 (或反射鏡反射式 )光電開關(guān)。 電磁式揚(yáng)聲器發(fā)聲是靠通過(guò)以交變電流信號(hào)的線圈產(chǎn)生交變磁場(chǎng)，吸引排斥磁片，引起振膜、紙盆振動(dòng)，再通過(guò)空氣介質(zhì)傳播聲音。 在制造三極管時(shí)，有意識(shí)地使發(fā)射區(qū)的多數(shù)載流子濃度大于基區(qū)的，同時(shí)基區(qū)做得很薄，而且，要嚴(yán)格控制雜質(zhì)含量，這樣，一旦接通電源后，由于發(fā)射結(jié)正偏，發(fā)射區(qū)的多數(shù)載流子（電子）及基區(qū)的多數(shù)載流子（空穴）很容易地越過(guò)發(fā)射結(jié)互相向?qū)Ψ綌U(kuò)散，但因前者的濃度基大于后者，所 以通過(guò)發(fā)射結(jié)的電流基本上是電子流，這股電子流稱為發(fā)射極電流了。 △表示輸入號(hào)，取值范圍為 0～ 5，每個(gè)輸入只能用一次。 程序流程控制功能指令 ? 條件跳轉(zhuǎn)指令 CJ ? 子程序調(diào)用指令 CALL 與返回指令 SRET ? 中斷返回指令 IRET、允許中斷指令 EI 與禁止中 斷指令 DI ? 主程序結(jié)束指令 FEND ? 監(jiān)視定時(shí)器刷新指令 WDT ? 循環(huán)開始指令 FOR 與循環(huán)結(jié)束指令 NEXT ? 條件跳轉(zhuǎn)指令 CJ ? 子程序調(diào)用指令 CALL 與返回指令 SRET ? 子程序調(diào)用指令 CALL 與返回指令 SRET ? 中斷返回指令 IRET、允許中斷指令 EI 與禁止中 斷指令 DI ? 主程序結(jié)束指令 FEND ? 監(jiān)視定時(shí)器刷新指令 WDT ? 循環(huán)開始指令 FOR 與循環(huán)結(jié)束指令 NEXT CJ、 CJP 指令用于跳過(guò)順序程序某一部分的場(chǎng)合，以減少掃描時(shí)間。每個(gè)數(shù)據(jù)的最高位作為符號(hào)位（ 0為正， 1為負(fù)），運(yùn)算是二進(jìn)制代數(shù)運(yùn)算。就如畫電氣原理圖吧，整體的構(gòu)造腦海里都有一個(gè)整體的概念。 通過(guò)這次畢業(yè)設(shè)計(jì)，使我得到了一次用專業(yè)知識(shí)、專業(yè)技能分析和解決問(wèn)題全面系統(tǒng)的鍛煉。 同時(shí)衷心感謝在大學(xué)期間共同生活三年的室友和其他所有關(guān)心我，幫助我的老師、同學(xué)和朋友們，是他們的幫助才使我的設(shè)計(jì)能夠順利完成。 湖北理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) （論文 ) 38 致謝 經(jīng)過(guò)一個(gè)多月的忙碌，本次畢業(yè) 設(shè)計(jì)已經(jīng)接近尾聲，由于在外實(shí)習(xí)及經(jīng)驗(yàn)的匱乏， 難免有許多考慮不周全的地方，如果沒有 鄢葉老師 的督促 和 指導(dǎo)，以及同學(xué)們的支持，想要完成這個(gè)設(shè)計(jì)是難以想象的。遇到這些問(wèn)題的時(shí)候都要讓你主動(dòng)去翻書，復(fù)習(xí)這些陌生的知識(shí)。 區(qū)間復(fù)位指令 ZRST ZRST 指令使 [D1.]~[D2.]的元件復(fù)位，如圖所示。條件跳轉(zhuǎn)指令分類 FNC NO． 助記符 功 能 程序流控制 00 CJ 條件跳轉(zhuǎn) 01 CALL 子程序調(diào)用 02 SRET 子程序返回 03 IRET 中斷返回 04 EI 允許中斷 05 DI 禁止中斷 06 FEND 主程序結(jié)束 07 WDT 監(jiān)控定時(shí)器刷新 08 FOR 循環(huán)開始 09 NEXT 循環(huán)結(jié)束 湖北理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) （論文 ) 35 CJ 應(yīng)用說(shuō)明如圖 比較指令 CMP CMP 指令有三個(gè)操作數(shù)：兩個(gè)源操作數(shù) [S1.]和 [S2.]，一個(gè)目標(biāo)操作數(shù) [D.]，該指令將 [S1.]和 [S2.]進(jìn)行比較，結(jié)果送到 [D.]中。 (2) 定時(shí)器中斷 I△□□ △表示定時(shí)器中斷號(hào) ,取值范圍為 6～ 8，每個(gè)定時(shí)器只能用 1 次。 報(bào)警電路 當(dāng)南北或東西方向出現(xiàn)闖紅燈時(shí)， PLC 的 Y1 的映像寄存器置 1，三極管接通揚(yáng)聲器以 秒的頻率發(fā)聲報(bào)警。 靜電揚(yáng)聲 器發(fā)聲是靠靜電積累的相吸相斥效應(yīng)，使振膜振動(dòng)，再通過(guò)空氣介質(zhì)傳播聲音。 ⑷擴(kuò)散反射型光電開關(guān) 它的檢測(cè)頭里也裝有一個(gè)發(fā)光器和一個(gè)收光器，但前方?jīng)]有反光板。輸出一個(gè)開關(guān)控制信號(hào)，切斷或接通負(fù)載電流，從而完成一次控制動(dòng)作。在其后面是檢測(cè)電路，它能濾出有效信號(hào)和應(yīng)用該信號(hào)。當(dāng) D1倒數(shù)到“ 0”時(shí)，利用 RST 指令返回 D0的初始值為“ 0”。當(dāng)按下 SB1 時(shí)， x0閉合，m0 自鎖。 透過(guò)分時(shí)輪流控制各個(gè) LED 數(shù)碼管的 COM 端，就使各個(gè)數(shù)碼管輪流受控顯示，這就是動(dòng)態(tài)驅(qū)動(dòng)。 led 數(shù)碼管原理湖北理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) （論文 ) 20 圖示意： 引腳示意圖 從上圖可以看出，要是數(shù)碼管顯示數(shù)字，有兩個(gè)條件： 是要在 VT 端（ 3/8腳）加正電源； 要使（ a,b,c,d,e,f,g,dp)端接低電平或 “0” 電平。位數(shù)有半位， 1， 2， 3， 4， 5， 6， 8， 10 位等等 ....， LED 數(shù)碼管根據(jù) LED 的接法不同分為共陰和共陽(yáng)兩類，了解 LED 的這些特性，對(duì)編程是很重要的，因?yàn)椴煌愋偷臄?shù)碼管，除了它們的硬件電路有差異外，編程方法也是不同的。一個(gè)有經(jīng)驗(yàn)的程序員和一個(gè)初學(xué)者，在完成同一復(fù)雜功能時(shí)，其程序量可能相差 25%之多，所以對(duì)于初學(xué)者應(yīng)該在存儲(chǔ)容量估算時(shí)多留裕量。對(duì)可靠性要求很高的系統(tǒng)，應(yīng)考慮是否采用冗余系統(tǒng)或熱備用系統(tǒng)。 集中式不需要設(shè)置驅(qū)動(dòng)遠(yuǎn)程 I／ O硬件，系統(tǒng)反應(yīng)快、成本低；遠(yuǎn)程 I／ O 式適用于大型系統(tǒng)，系統(tǒng)的裝置分布范圍很廣，遠(yuǎn)程 I／ O 可以分散安裝在現(xiàn)場(chǎng)裝置附近，連線短，但需要增設(shè)驅(qū)動(dòng)器和遠(yuǎn)程 I／ O 電源；多臺(tái) PLC 聯(lián)網(wǎng)的分布式適用于多臺(tái)設(shè)備分別獨(dú)立控制，又要相互聯(lián)系的場(chǎng)合，可以選用小型 PLC，但必須要附加通訊模塊。 Ｔ９ Ｔ１０ ０．５秒脈沖發(fā)生控制綠燈的閃亮 Ｔ１１ １ｓ發(fā)生 控制ＬＥＤ的減一 Ｔ１２ ３０ｓ