【正文】 合，常閉觸點(diǎn)斷開(kāi)。 傳統(tǒng)的繼電器控制系統(tǒng)使用了大量的中間繼電器、時(shí)間繼電器。 電源模塊 PLC使用 AC220V或 DC24V電源。 PLC 通過(guò)輸入模塊檢測(cè)被控對(duì)象或被控生產(chǎn)過(guò)程的各種參數(shù)，以這些現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)作為 PLC 對(duì)被控對(duì)象進(jìn)行控制的信息依據(jù)。 CPU模塊中存儲(chǔ)器的作用：存儲(chǔ)系統(tǒng)程序、用戶(hù)程序和各種數(shù)據(jù)。 22 九、 參考文獻(xiàn) 17 模型介紹及控制過(guò)程分析 同時(shí)根 據(jù)十字路口交通信號(hào)燈控制系統(tǒng)總體控制要求和特點(diǎn) ,確定 PLC 的輸入輸出分配 ,并進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試 . 【 關(guān)鍵字 】 PLC 十字路口交通信號(hào)燈控制系統(tǒng) 梯形圖 Abstract In recent years, the urban traffic congestion phenomenon occur frequently, causing frequent traffic accidents, the driver serious violations and traffic order problem. Most of the city traffic in the overload operation, so the traffic jam has already bee the important problems traffic administrative department need to solve. How to adopt the appropriate control method, relieve the main road, make good use of urban expressway and solve the urban traffic congestion phenomenon, at present the most effective solution is to use the traffic signal control system, so improve the city traffic lights control system is an important thing. With the development of electric industry and puter technology, more and more small mediumsized equipment adopted PLC control, which with its advantages of simple structure, convenient programming and high reliability has been widely used in our country. Among them, PLC plays an important role in the traffic signal control. This paper describes the overall control using Siemens Series PLC control system for traffic lights. Describes the control scheme. In this paper, produced by the German pany Siemens S7200 PLC as the core controllertype intersection traffic signal control system design. And design a system configuration diagram of the program instructions, and input and output terminals of the ladder allocation scheme. While the overall control system based on intersection traffic signal control requirements and characteristics, determine the PLC input and output distribution and onsite missioning. ） 【Keywords】 PLC Traffic Signal Control System Ladder Diagram 目錄 一、 PLC 概述 除了文中特別加以標(biāo)注引用的內(nèi)容外，本論文不包含任何其他個(gè)人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫(xiě)的成果作品。 涉密論文按學(xué)校規(guī)定處理。1 二、 PLC 的基本結(jié)構(gòu)及分類(lèi) 8 PLC 的工作原理 10 六、 S7200 PLC 編程元件及指令系統(tǒng)介紹 22 附錄一 PLC及其有關(guān)設(shè)備，都應(yīng)按易于使工業(yè)控制系統(tǒng)形成一個(gè)整體，易于擴(kuò)充其功能的原則來(lái)設(shè)計(jì)。用戶(hù)程序一般儲(chǔ)存于 RAM或 E2PROM中，用戶(hù)程序存儲(chǔ)器容量一般以字（每個(gè)字由二進(jìn)制 16位組成）為單位（一般指令和操作數(shù)各占一個(gè)字節(jié)），有的 PLC將字稱(chēng)為步，每一步儲(chǔ)存一條指令。 （ 2） 輸出模塊 輸出模塊將 PLC處理結(jié)果送給被控設(shè)備或工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程，以實(shí)現(xiàn)控制。電路符號(hào)和表達(dá)方式與繼電器電路原理圖相似，程序控制過(guò)程形象直觀，使用的指令數(shù)量少，易學(xué)易懂，易于為熟悉梯形圖控制電路的電氣技術(shù)人員學(xué)習(xí)和掌握。 PLC的用戶(hù)程序可在實(shí)驗(yàn)室開(kāi)發(fā)和模擬調(diào)試，大大縮短現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試時(shí)間和工作量，系統(tǒng)調(diào)試時(shí)間較繼電器控制系統(tǒng)少得多?！?RUN” LED 亮。該標(biāo)準(zhǔn)包含了如下五個(gè)組成部分：通用信息、設(shè)備與測(cè)試要求、編程語(yǔ)言、用戶(hù)指南和通信。一般情況下，指令的 操作數(shù)在 PLC 的存貯器中。同一個(gè)子程序可以在不同地方被多次調(diào)用。 (10) 堆棧（ S）：用于梯形圖中電路塊的串、并聯(lián)時(shí)的情況。 具體指令及對(duì)應(yīng)描述如下表 1 所示。 6. 立即觸點(diǎn) 立即（ Immediate）觸點(diǎn)指令只能用于輸入量 I。CPU 第一次掃描時(shí)，定時(shí)器被清零。在第一 個(gè)掃描周期，所有的定時(shí)器位被清零。 圖 7 十字路口交通信號(hào)燈系統(tǒng)模型示意圖 根據(jù)控制系統(tǒng)的要求，控制過(guò)程如下： (1) 南北方向主干道處于直行或左轉(zhuǎn)時(shí)，東西主干道的紅燈處于點(diǎn)亮狀態(tài)，反之東西方向主干道處于直行或左轉(zhuǎn)時(shí)，南北主干道的紅燈處于點(diǎn)亮狀態(tài)。 表 2 I/O 地址定義 表 系統(tǒng) I量 啟動(dòng)按鈕 停止按鈕 系統(tǒng) O量 南北 直行綠燈 左轉(zhuǎn)綠燈 黃燈 主干道紅燈 人行道紅燈 東西 直行綠燈 左轉(zhuǎn)綠燈 黃燈 主干道紅燈 人行道紅燈 順序功能圖 M 0 . 0S M 0 . 1M 0 . 1I 0 . 0 啟 動(dòng) 按 鈕Q 1 . 5 Q 0 . 0 T 3 7南 北 直 行 綠 燈 亮 1 5 sM 0 . 2T 3 7Q 1 . 5 Q 0 . 0 T 3 8南 北 直 行 綠 燈 閃 3 次M 0 . 3T 3 8Q 1 . 5 Q 0 . 2 T 3 9南 北 直 行 黃 燈 亮 2 sQ 1 . 3M 0 . 4T 3 9Q 1 . 5 Q 0 . 1 T 4 0南 北 左 轉(zhuǎn) 綠 燈 亮 1 5 sQ 1 . 3M 0 . 5T 4 0Q 1 . 5 Q 0 . 1 T 4 1南 北 左 轉(zhuǎn) 綠 燈 閃 3 次Q 1 . 3M 0 . 6T 4 1Q 1 . 5 Q 0 . 2 T 4 2南 北 左 轉(zhuǎn) 黃 燈 亮 2 sQ 1 . 3M 1 . 0T 4 2Q 0 . 5 Q 1 . 0 T 4 3東 西 直 行 綠 燈 亮 1 5 sQ 0 . 3M 1 . 1T 4 3Q 0 . 5 Q 1 . 0 T 4 4東 西 直 行 綠 燈 閃 3 次Q 0 . 3M 1 . 2T 4 4Q 0 . 5 Q 1 . 2 T 4 5東 西 直 行 黃 燈 亮 2 sQ 0 . 3M 1 . 3T 4 5Q 0 . 5 Q 1 . 1 T 4 6東 西 左 轉(zhuǎn) 綠 燈 亮 1 5 sQ 0 . 3M 1 . 4T 4 6Q 0 . 5 Q 1 . 1 T 4 7東 西 左 轉(zhuǎn) 綠 燈 閃 3 次Q 0 . 3M 1 . 5T 4 7Q 0 . 5 Q 1 . 2 T 4 8東 西 左 轉(zhuǎn) 黃 燈 亮 2 sQ 0 . 3Q 1 . 3Q 1 . 3T 4 8M 2 . 0? ?連 續(xù) 循 環(huán) 控 制M 2 . 0I 0 . 0 I 0 . 1 M 2 . 0繪 圖 ： 王 菡 苑圖 10 順序功能圖 梯形圖程序編制方法介紹及程序 根據(jù)順序功能圖設(shè)計(jì)梯形圖程序。 總之，在本次設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)中，自己的各方面能力都得到了提高，包括資料查閱能力、軟件學(xué)習(xí)能力、 PLC 設(shè)計(jì)能力、軟件制圖能力和溝通交流能力。在這整個(gè)過(guò)程中，有過(guò)心酸的汗水，也收獲了成功的喜悅。本控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)以南北直行綠燈亮為系統(tǒng)的周期開(kāi)始。當(dāng)前值大于等于設(shè)定值 PV 時(shí)，計(jì)數(shù)器被置位。在第一個(gè)掃描周期非保持型定時(shí)器TON 和 TOF 被自動(dòng)復(fù)位，當(dāng)前值和定時(shí)器位均被清零。 4. 立即置位與復(fù)位指令 .SI(Set Immediate)—— 立即置位指令 SI bit， N (N=1~255) .RI(Reset Immediate)—— 立即復(fù)位指令 RI bit， N (N=1~255) 執(zhí)行 SI/RI 指令時(shí)，從指定的位地址開(kāi)始的 N個(gè)連 續(xù)的位地址將立即被置位或復(fù)位。 ALD 指令單獨(dú)使用，不需要操作數(shù)（地址），相當(dāng)于需要串聯(lián)的 兩塊電路之間的一段水平連線。常開(kāi)觸點(diǎn)的連接指令有： (1) LD：用于梯形圖中起始常開(kāi)觸點(diǎn)的連接，即將指令指定的常開(kāi)觸點(diǎn)（存儲(chǔ)位）狀態(tài)值取進(jìn)棧頂，棧中值順序下移一層，最底層數(shù)據(jù)溢出丟失。 (3) 作用于線圈的指令：如 =、 S、 R。語(yǔ)句表中，幾塊獨(dú)立電路對(duì)應(yīng)的語(yǔ)句可以放在一個(gè)網(wǎng)絡(luò)中，但是這種網(wǎng)絡(luò)不能轉(zhuǎn)換為梯形圖。梯形圖與工廠的繼電器控制系統(tǒng)的電路圖相似，具有直觀易懂的優(yōu)點(diǎn)，很容易被工廠熟悉繼電器控制的技術(shù)人員掌握，特別 適合于開(kāi)關(guān)量邏輯控制。其掃描 過(guò)程圖 5所示： 圖 5 掃描過(guò)程示意圖 PLC 的輸入 /輸出滯后時(shí)間 輸入 /輸出滯后時(shí)間又稱(chēng)系統(tǒng)響應(yīng)時(shí)間，是指 PLC 的外部輸入信號(hào)發(fā)生變化的時(shí)刻至它控制的有關(guān)外部輸出信號(hào)發(fā)生變化的時(shí)刻之間的時(shí)間間隔，它由輸入電路濾波時(shí)間、輸出電路滯后時(shí)間和因掃描工作方式產(chǎn)生的滯后時(shí)間三部分組成。 （ 5）通信聯(lián)網(wǎng) 經(jīng)通訊 端口，可以實(shí)現(xiàn) PLC之間、 PLC與其它智能設(shè)備 (如計(jì)算機(jī)、變頻器、數(shù)控裝置等 )之間通信，組成功能強(qiáng)大的“分散控制、集中管理”的分布式自動(dòng)控制系統(tǒng) (DCS 系統(tǒng) )，為現(xiàn)代工業(yè)自動(dòng)化生產(chǎn)提供強(qiáng)有力的控制支持。是用戶(hù)選擇自動(dòng)控制裝置的首要條件。 通用計(jì)算機(jī)編程：使用專(zhuān)業(yè)軟件編程，通過(guò)通信電纜與 PLC交換數(shù)據(jù)，功能強(qiáng)大，通用性強(qiáng)。 （ 1） 輸入模塊 輸入模塊用來(lái)接收和采集輸入信號(hào)。 ③ 輸出處理（輸出刷新） 將輸出映像寄存器的內(nèi)容送給輸出模塊，去控制外部負(fù)載。 20 程序調(diào)試過(guò)程、控制效果分析及控制結(jié)果 20 梯形圖程序編制方法介紹及程序 本文采用德國(guó)西門(mén)子公司生產(chǎn)的 S7200型 PLC 作為核心控制器進(jìn)行十字路口交通信號(hào)燈控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，并且設(shè)計(jì)出了系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖、順序功能圖、程序指令、梯形圖以及輸入輸出端子的分配方案。 作者簽名： 日 期： 學(xué)位論文原創(chuàng)性聲明 本人鄭重聲明：所呈交的論文是本人在導(dǎo)師的指導(dǎo)下獨(dú)立進(jìn)行研究所取得的研究成果。 作者簽名： 日期： 年 月 日 導(dǎo)師簽名： 日期： 年 月 日