【正文】 都具有那些模塊及其特點，才能正確選用模塊，去組成一臺完整的 PLC，以滿足控制系統(tǒng)對 PLC 的要求。 通訊模塊，它接人 PLC后，可使 PLC 與計算機，或 PLC 與 PLC 進行通訊，有的還可實現(xiàn)與其它控制部件，如變頻器、溫控器通訊，或組成局部網(wǎng)絡(luò)。這些設(shè)備，如存儲卡、存儲磁帶、軟磁盤或只讀存儲器。大型 PLC 的內(nèi)存容量可達幾十 k，以至于一百多 k。 34 定時器，可進行定時控制。你不懂 PLC 指令怎么編程，沒有程序， PLC 又怎么工作？ PLC 的指令越來越多，越來越豐富。它之所以能 使用一些助記符語言、梯形圖語言、流程圖語言，以至高級語言，全靠為使用這些語言而開發(fā)的種種軟件。用梯形圖再確定塊中的種種量間的邏輯關(guān)系。 總之，為了用好 PLC， PLC 的支持軟件越來越豐富，性能也越來越好，其界面也越來越友好，也因此，它的情況如何，已成為評判 PLC性能的指標之一。 （ 3）在東西綠燈熄滅時，東西黃燈亮并維持 2s，然后東 西黃燈熄滅，東西紅燈亮，同時南北紅燈熄滅，南北綠燈亮。然而實際上交通流 量的變化往往是不確定的，有的路口在不同的時段甚至可能產(chǎn)生很大的差異。因此，合理選用 PLC，對于提高 PLC 控制系統(tǒng)的技術(shù)經(jīng)濟指標有著重要意義。 2)機型統(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。但本書還是以 CS1為例，則 PLC外部輸入輸出的信號接線如 圖 619所示。當(dāng)系統(tǒng)需要停止工作時，只要按下停止按鈕即可。 可編程控制器 I/O 端口分配 根據(jù)對交通指揮信號燈系統(tǒng)控制要求分析，系統(tǒng)采用自動控制方式，輸入有系統(tǒng)開啟與停止按鈕信號；輸出有東西方向、南北方向各兩組指示信號和故障指示驅(qū)動信號。如果要跨范圍使用 PLC，或者某些功能或信號有特殊的速度要求時，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。為了實現(xiàn)模糊控制，需要將綠燈時間分為兩部分：其一是固定的 10 秒作為路口車輛狀態(tài)參數(shù)的采集時間 t1；其二是根據(jù)兩個方向車輛流量變化進行模糊決策的延時 t2。南北向脈沖開關(guān)對應(yīng)東西向功能相同，另外兩個脈沖開可以控制車流量，當(dāng)東西向主干道等待車量較多的時候，按下東西向控制脈沖開關(guān)，東西向主干道延長綠燈點亮?xí)r間到 15 秒。經(jīng)濟指標最簡單的就是看價格。 此外，也有專用于監(jiān)控 PLC工作的軟件，它多與 PLC 的監(jiān)視終端連用。日本 OMRON 公司開發(fā)的F系列機就是使用這種語言。以上只是指出幾個例子，說明要從哪幾個方面了解 PLC 指令，從中也可大致看出指令的多少及功能將怎樣影響 PLC 的性能。大型機的 DM 可達 10K 以至幾十 K。一般講，內(nèi)部繼電器數(shù)比 I/O 繼電器要多得多。 CPU 既要具備訪問這些內(nèi)存的能力，還應(yīng)提供相應(yīng)的存儲介質(zhì)。 監(jiān)控設(shè)備：小的有數(shù)據(jù)監(jiān)視器，可監(jiān)視數(shù)據(jù)；大的還可能有圖形監(jiān)視器，可通過畫面監(jiān)視數(shù)據(jù)。 除上述模塊， PLC 還有特殊的或稱智能或稱功能模塊。 一般講，規(guī)模大的 PLC，檔次高的 PLC 模塊的種類也多，規(guī)格也多，反映它的特點的性能指標也高。因為規(guī)模大了，用戶程序也長，執(zhí)行指令的速度不快，勢必延長 PLC 循環(huán)的時間，也必然會延長 PLC 對輸入信號的響應(yīng)。不理想時，還要多延長一個周期。 有相應(yīng)的 I/O 模塊與工業(yè)現(xiàn)場的器件或設(shè)備，如： 按鈕 行程開關(guān) 接近開關(guān) 傳感器及變送器 電磁線圈 控制閥 直接連接另外為了提高操作性能，它還有多種人 機對話的接口模塊；為了組成工業(yè)局部網(wǎng)絡(luò)，它還有多種通訊聯(lián)網(wǎng)的接口模塊，等等。 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。 3) 計時器 4) 計數(shù)器 26 (3) 用戶程序存 儲區(qū) 用戶程序存儲區(qū)存放用戶編制的用戶程序，不同類型的 PLC 其存儲容量各不相同。 CPU 主要由運算器、控制器、寄存器及實現(xiàn)它們之間聯(lián)系的數(shù)據(jù)、控制及狀態(tài)總線構(gòu)成， CPU 單元還包括外圍芯片、總線接口及有關(guān)電路。這時，才是 PLC 的真正輸出。 ” 總之，可編程控制器是一臺計算機，它是專為工業(yè)環(huán)境應(yīng)用而設(shè)計制造的計算機。到 1971 年，已經(jīng)成功地應(yīng)用于食品，飲料，冶金，造紙等工業(yè)。 隨著社會的發(fā)展，人們的消費水平不斷的提高，私人車輛不斷的增加。 control, is mainly considered that it has to uses the adaptability to environment strong characteristic, simultaneously its internal timer resources are very rich, may “the evolution type” the signal light carry on the accuracy control to the present universal use, specially realization which may facilitate to the multiroad fork39。由于 PLC 具有對使用環(huán)境適應(yīng)性強的特性，同時其內(nèi)部 定時器資源十分豐富，可對目前普遍使用的“漸進式”信號燈進行精確控制，特別對多岔路口的控制可方便地實現(xiàn)。 1869 年 1月 2日，煤氣燈爆炸，使警察受傷，遂被取消。 20 第二章 PLC 的基礎(chǔ)知識 PLC 的 概述 可編程 控制器（ PLC） 是 以微處理器為核心 ， 將計算機技術(shù)、自動控制技術(shù)、通訊技術(shù)融為一體的一種專門為適應(yīng)惡劣的工業(yè)環(huán)境下而設(shè)計的工業(yè)控制裝置，涉及到很多自動控制、電器方面的知識 。但是為了避免與個人計算機(Personal Computer)的簡稱混淆，所以將可編程控制器簡稱 PLC PLC 問世以來，盡管時間不長，但發(fā)展迅速。在這兩個階段中，即使輸入狀態(tài)和數(shù)據(jù)發(fā)生變化， I/O 映象區(qū)中的相應(yīng)單元的狀態(tài)和數(shù)據(jù)也不會改變。 C、電源 PLC 的電源在整個系統(tǒng)中起著十分重要的作用。 （ 2） EPROM (Erasable Programmable Read Only Memory)，這是 一種可擦除的只讀存儲器，在斷電情況下存儲器內(nèi)的所有內(nèi)容保持不變 (在紫外線連續(xù)照射下可擦除存儲器內(nèi)容 )。 3 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。 2）各輸入端均采用 RC濾波器，其濾波時間常數(shù)一般為 10~20ms。指令不同，執(zhí)行的時間也不同。多數(shù) PLC 都可對一個或多個輸入點作快速響應(yīng)，快速響應(yīng)時間僅幾個毫秒。這些電路集成于 I/O 模塊中，而每個模塊有多少路的 I/O點總是有數(shù)的。 內(nèi)存模塊，它主要存儲用戶程序，有的還為系統(tǒng)提供輔加的工作內(nèi)存。然而，要對 PLC 編程，要監(jiān)控 PLC及其所控制的系統(tǒng)的工作狀 況，以及存儲用戶程序、打印數(shù)據(jù)等，就得使用 PLC的外部設(shè)備。輸出的有打印機、編程器、監(jiān)控器雖也可對 PLC輸入信息，從 PLC輸出信息，但輸入輸出設(shè)備實現(xiàn)人機對話更方便，可在現(xiàn)場條件下實現(xiàn)，并便于使用。 內(nèi)存器件種類越多，數(shù)量越多，越便于 PLC 進行種種邏輯量及模擬控制。 數(shù)據(jù)存儲區(qū)，用以存儲工作數(shù)據(jù)。 數(shù)據(jù)運算指令，用于進數(shù)據(jù)的運算，如十、一、 X、 /等，可進行整形數(shù)計算，有的還可浮點數(shù)運算；也可進行邏輯量運算，等等。 梯形圖語言是圖形語言，它用類似于繼電器電路圖的符號表達 PLC 實現(xiàn)控制的邏輯關(guān)系。而編寫這個轉(zhuǎn)換的軟件工作量很大，當(dāng)然應(yīng)由有關(guān)廠家開發(fā)與提供。而從上式可知， MTBF 越大， MTTR 越小，則 A 越大。當(dāng)南北主干道紅燈點亮?xí)r，東西住干道應(yīng)依次點亮綠燈，綠燈閃亮，黃燈，反之，當(dāng)東西主干道紅燈點亮?xí)r， 南北主干道依次點亮綠燈，綠燈閃，黃燈。然而實際上交通流量的變化往往是不確定的，有的路口在不同的時段甚至可能產(chǎn)生很大的差異。 安裝方式的選擇 PLC 系統(tǒng)的安裝方式分為集中式、遠程 I／ O式以及多臺 PLC 聯(lián)網(wǎng)的分布式。 存儲容量的選擇 用戶程序所需的存儲容量大小不僅與 PLC系統(tǒng)的功能有關(guān)，而且還與功能實現(xiàn)的方法、程序編寫水平有關(guān)。 (2) 延時 20 秒后， TIM 006 的常閉觸點接通，與該接點串聯(lián)的 TIM 008 的常開接點共同控制產(chǎn)生 ，使東西綠燈閃爍 3s（閃爍 6 次）。此時 TIM 007的常開接點閉合， 線圈接通，東西黃燈亮 2s。 PLC 的 I／ O點數(shù)的多少，在很大程序上反映了 PLC系統(tǒng)的功能要求，因此可在 I／ O點數(shù)確定的基礎(chǔ)上，按下式估算存儲容量后，再加 20%~30%的裕量。 相應(yīng)的功能要求 一般小型 (低檔 )PLC 具有邏輯運算、定時、計數(shù)等功能，對于只需要開關(guān)量控制的設(shè)備都可滿足。這種流量變化的偶然性是無法建立準確模型的，統(tǒng)計的方法已不能適應(yīng)迅猛發(fā)展的交 通現(xiàn)狀，需要有一種能夠根據(jù)流量變化情況自適應(yīng)控制的交通燈。南北人行道通行綠燈應(yīng)在南北主干道綠燈點亮?xí)r點亮，當(dāng)南北主干道綠燈閃亮和黃燈點亮?xí)r南北行人道綠燈也要對應(yīng)閃亮，其它時間為紅燈。 鑒于可靠工作是 PLC 的重要特點，至關(guān)重要，故有關(guān)提高 MTBF 及降低 MTTR 的措施如何，以及 PLC的 MTBF 與 MTTR 值也成為 PLC 性能的重要指標。如 GE－ FANAC 的 PLC就提供有可用 C語言編程的軟件。由于它 是用圖形表達，小的編程器不好使用它，得有較大的液晶畫面的編程器，才能使用它。 PLC 的用戶程序一般是從零地址的指令開始執(zhí)行，按順序推進。這個存儲區(qū)的大小代表 PLC 的性能也是越大越好。 PLC 內(nèi)部器件有： I/O 繼電器，或稱映射區(qū)。 外部設(shè)備已發(fā)展成為 PLC 系統(tǒng)的不可分割的一個部分。 PLC的外部設(shè)備有四大類： 編程設(shè)備：簡單的為簡易編程器，多只接受助記將編程，個別的也可用圖形編程（如日本東芝公司的 EX 型可編程控制器）。 32 底板、機架模塊，它為 PLC 各模塊的安裝提供基板，并為模塊間的聯(lián)系提供總線。 控制規(guī)模還與 PLC指令系統(tǒng)有關(guān)。 工作速度關(guān)系到 PLC對輸入信號的響應(yīng)速度，是 PLC對系統(tǒng)控制是否及時的前提。這個時間當(dāng)然越短越好，已從微秒級縮短到零點微秒級。 4）采用性能優(yōu)良的開關(guān)電源。 PLC 系統(tǒng)的其它設(shè)備 編程設(shè)備：編程器是 PLC 開發(fā)應(yīng)用、監(jiān)測運行、檢查維護不可缺少的器件，用于編程、對系統(tǒng)作一些設(shè)定、監(jiān)控 PLC 及 PLC 所控制的系統(tǒng)的工作狀況，但它不直接參與現(xiàn)場控制運行。 2 PLC 存儲空間的分配 25 雖然各種 PLC 的 CPU 的最大尋址空間各不相同，但是根據(jù) PLC 的工作原理其存儲空間一般包括以下三個區(qū)域： (1)系統(tǒng)程序存儲區(qū) 在系統(tǒng)程序存儲區(qū)中存放著相當(dāng)于計算機操作系 統(tǒng)的系統(tǒng)程序，包括監(jiān)控程序、管理程序、命令解釋程序、功能子程序、系統(tǒng)診斷子程序、等由制造廠商將其固化在 EPROM 中，用戶不能直接存取，它和硬件一起決定了該 PLC 的性能。一般交流電壓波動在 +10%(+15%)范圍內(nèi)，可以不采取其它措施而將PLC 直接連接到交流電網(wǎng)上去 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。 (二 ) 用戶程序執(zhí)行階段 在用戶程序執(zhí)行階段， PLC 總是按由上而下的順序依次地掃描用戶程序 (梯形圖 )。用來執(zhí)行諸如邏輯，順序，計時，計數(shù)與演算等功能，并通過數(shù)字或類似的輸入 /輸出模塊，以控制各種機械或工作程序。目前，可編程控制器成為工業(yè)自動化領(lǐng)域中最重要、應(yīng)用最多的控制裝置，居工業(yè)生產(chǎn)自動化三大支柱（可編程控制器、機器人、計算機輔助設(shè)計與制造）的首位。紅燈亮表示“停 止”，綠燈亮表示“通行”。 同時， PLC 本身還具有通訊聯(lián)網(wǎng)功能，將同一條道路上的信號燈組成一局域網(wǎng)進行統(tǒng)一調(diào)度管理，可縮短車輛通行等候時間，實現(xiàn)科學(xué)化管理。 關(guān)鍵字： PLC 交通燈 程序 報告 設(shè)計 2 Abstract PLC and traffic light39。紅外線紅綠燈當(dāng)行人踏上對壓力敏感的路面時，它就能察覺到有人要過馬路。 這就是著名的 GM10 條， 1969 年，美國數(shù)字設(shè)備公司（ DEC）研制出第一臺 PLC，在美國通用汽車自動裝配線上試用，21 獲得了成功。它采用一類可編程的存儲器，用于其內(nèi)部存儲程序， 執(zhí)行邏輯運算，順序控制，定 時，計數(shù)與算術(shù)操作等面向用戶的指令，并通過數(shù)字或模擬式輸入 /輸出控制各種類型的機械或生產(chǎn)過程。 (三 ) 輸出刷新階段 當(dāng)掃描用戶程序結(jié)束后， PLC 就進入輸出刷新階段。 CPU 是 PLC 的核心，起神經(jīng)中樞的作用，每套 PLC 至少有一個 CPU，它按 PLC 的系統(tǒng)程序賦予的功能接收并存貯用戶程序和數(shù)據(jù)，用掃描的方式采集由現(xiàn)場輸入裝置送來的狀態(tài)或數(shù)據(jù)，并存入規(guī)定的寄存器中，同時，診斷電源