【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 按隔離方式分，有繼電器隔離和晶體管隔離。 模擬量：按信號(hào)類型分，有電流型（ 420mA,020mA）、電壓型（ 010V,05V,1010V）等，按精度分，有 12bit,14bit,16bit 等。 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。 按 I/O 點(diǎn)數(shù)確定模塊規(guī)格及數(shù)量， I/O 模塊可多可少，但其最大數(shù)受 CPU 所能 管 理的基本配置的能力，即受最大的底板或機(jī)架槽數(shù)限制。 PLC在交通暢通工程中的應(yīng)用設(shè)計(jì) 7 （五） 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(cè)運(yùn)行、檢查維護(hù)不可缺少的器件，用于編程、對(duì)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(chǎng)控制運(yùn)行。小編程器 PLC 一般有手持型編程器，目前一般由計(jì)算機(jī)（運(yùn)行編程軟件）充當(dāng)編程器。也就是我們系統(tǒng)的上位機(jī)。 人機(jī)界面：最簡(jiǎn)單的人機(jī)界面是指示燈和按鈕，目前液晶屏（或觸摸屏）式的一體式操作員終端應(yīng)用越來越廣泛，由計(jì)算機(jī)（運(yùn)行組態(tài)軟件）充當(dāng)人機(jī)界面非常普及 。 PLC 的 工作原理 的工作方式 1）輸入采樣階段，在此階段，順序 讀入所有輸入緞子通斷狀態(tài)，并將讀入的信息存入內(nèi)存，接著進(jìn)入程序執(zhí)行階段，在程序執(zhí)行時(shí)，即使輸入信號(hào)發(fā)生變化，內(nèi)存中輸入信息也不變化，只有在下一個(gè)掃描周期的輸入采樣階段才能讀入信息。 2） 程序執(zhí)行階段： plc對(duì)用戶程序掃描。 3）輸出刷新階段：當(dāng)所有指令執(zhí)行完畢通過隔離電路，驅(qū)動(dòng)功率放大器，電路是輸出端子向外界輸出控制信號(hào)驅(qū)動(dòng)外部負(fù)載。 P PLC匯編語(yǔ)言 采用面向控制過程，面向問題，簡(jiǎn)單直觀的 plc 編寫橫語(yǔ)言，常用的有：梯形圖，語(yǔ)句表，功能圖等。 1. 梯形圖：由繼電器控制邏輯演變而 來，兩者具有一定程度的相似性，但梯形圖編程語(yǔ)言功能更強(qiáng)更方便。 主要特點(diǎn)： 1）自上而下，從左到右的順序排列，兩列垂直線為母線。每一邏輯行，起使左母線。 2）梯形圖中采用繼電器名稱，但不是真實(shí)物理繼電器稱為“軟繼電器” 3）每個(gè)梯級(jí)流過的是概念電流，從左向右，其兩端母線設(shè)有電源。 4）輸入繼電器，用于接入信號(hào)，而無線圈，輸入繼電器，通過輸入接入的繼電器，晶體及晶閘管才能實(shí)現(xiàn)。 又叫指令表，類似計(jì)算機(jī)匯編語(yǔ)言形式，用指令的記助符編程。 PLC 的基本指令 1 輸入輸出指令（ LD/LDN/=） 下面把 LD/LDN/=三條指令的功能、梯形圖表示形式、 以列表的形式加以說明： PLC在交通暢通工程中的應(yīng)用設(shè)計(jì) 8 符號(hào) 功 能 梯形圖表示 LD（?。? 常開觸點(diǎn)與母線相連 LDN（取反）常閉觸點(diǎn)與母線相連 =（輸出） 線圈驅(qū)動(dòng) — （） LD 與 LDN 指令用于與母線相連的接點(diǎn)，此外還可用于分支電路的起點(diǎn)。 =指令是線圈的驅(qū)動(dòng)指令，可用于輸出繼電器、輔助繼電器、定時(shí)器 、計(jì)數(shù)器、狀態(tài)寄存器等，但不能用于輸入繼電器。輸出指令用于并行輸出，能連續(xù)使用多次。 2 觸點(diǎn)串連指令（ A/AN）、并聯(lián)指令（ O/ON） 符號(hào)（名稱） 功 能 A（與） 常開觸點(diǎn)串聯(lián)連接 AN（與非） 常閉觸點(diǎn)串聯(lián)連接 O（或） 常開觸點(diǎn)并聯(lián)連接 ON（ 或非） 常閉觸點(diǎn)并聯(lián)連接 A、 AN 指令用于一個(gè)觸點(diǎn)的 串聯(lián)，但串聯(lián)觸點(diǎn)的數(shù)量不限，這兩個(gè)指令可連續(xù)使用。 O、 ON是用于一個(gè)觸點(diǎn)的并聯(lián)連接指令。 3 電路塊的并聯(lián)和串聯(lián)指令（ OLD、 ALD） 符號(hào)（名稱） 功 能 梯形圖表示 操作元件 OLD（塊或） 電路塊并聯(lián)連接 無 ALD（塊與） 電路塊串聯(lián)連接 無 4 程序結(jié)束指令（ END） 符號(hào)（名稱） 功 能 梯形圖表示 操作元件 END（結(jié)束） 程序結(jié)束 無 在程序結(jié)束處寫上 END 指令， PLC只執(zhí)行第一步至 END 之間的程序，并立即輸出處理。若不寫 END 指令， PLC 將以用戶存貯器的第一步執(zhí)行到最后一步，因此，使用END 指令可縮短掃描周期。另外。在調(diào)試程序時(shí)，可以將 END 指令插在各程序段之后，分段檢查各程序段的動(dòng)作，確認(rèn)無誤后，再依次刪去插入的 END 指令。 一般情況下， X代表輸入繼電器， Y 代表輸出繼電器， M代表輔助繼電器， SPM 代表專 用輔助繼電器， T 代表定時(shí)器， C 代表計(jì)數(shù)器， S 代表狀態(tài)繼電器， D 代表數(shù)據(jù)寄存器， MOV 代表傳輸?shù)取? PLC 的基本性能指標(biāo) 結(jié)束 PLC在交通暢通工程中的應(yīng)用設(shè)計(jì) 9 可編程控制器的基本性能可用如下八條予以概括： （一） 工作速度 工作速度是指 PLC 的 CPU執(zhí)行指令的速度及對(duì)急需處理的輸入信號(hào)的響應(yīng)速度。工作速度是 PLC工作的基礎(chǔ)。速度高了，才可能通過運(yùn)行程序?qū)崿F(xiàn)控制，才可能不斷擴(kuò)大控制規(guī)模，才可能發(fā)揮 PLC 的多種多樣的作用。 （二） 控制規(guī)模 控制規(guī)模代表 PLC 控制能力，看其能對(duì)多少輸入、輸出點(diǎn)及對(duì)多少路模擬進(jìn)行控制。 控制規(guī)模與速度有關(guān)。因 為規(guī)模大了，用戶程序也長(zhǎng)，執(zhí)行指令的速度不快，勢(shì)必延長(zhǎng) PLC循環(huán)的時(shí)間，也必然會(huì)延長(zhǎng) PLC 對(duì)輸入信號(hào)的響應(yīng)。為了避免這個(gè)情況， PLC 的工作速度就要快。所以，大型 PLC的工作速度總是比小的要快。 （三） 組成模塊 PLC 的結(jié)構(gòu)雖有箱體及模塊式之分，但從質(zhì)上看，箱體也是模塊，只是它集成了更多的功能。在此，不妨把 PLC 的模塊組成當(dāng)作所有 PLC 的結(jié)構(gòu)性能。 （四） 內(nèi)存容量 PLC 內(nèi)存有用戶及系統(tǒng)兩大部分。用戶內(nèi)存主要用以存儲(chǔ)用戶程序，個(gè)別的還將其中的一部分劃為系統(tǒng)所用。系統(tǒng)內(nèi)存是與 CPU 配置在一起的。 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(chǔ)介質(zhì)。 用戶內(nèi)存大小與可存儲(chǔ)的用戶程序量有關(guān)。內(nèi)存大，可存儲(chǔ)的程序量大，也就可進(jìn)行更為復(fù)雜的控制。從發(fā)展趨勢(shì)看，內(nèi)存容量總是在不斷增大著。大型 PLC 的內(nèi)存容量可達(dá)幾十 k，以至于一百多 k。系統(tǒng)內(nèi)存對(duì)于用戶，主要體現(xiàn)在 PLC能提供多少內(nèi)部器件。不同的內(nèi)部器件占據(jù)系統(tǒng)內(nèi)存的不同區(qū)域。在物理上并無這些器件，僅僅為 RAM。但通過運(yùn)行程序進(jìn)行使用時(shí)，給使用者提供的卻實(shí)實(shí)在在有這些器件。 內(nèi)存器件種類越多，數(shù)量越多，越便于 PLC 進(jìn)行種種邏輯量及模擬控制。 （五） 指令系統(tǒng) PLC 的指令繁多，但主要的有這么幾種類型： 基本邏輯指令，用于處理邏輯關(guān)系，以實(shí)現(xiàn)邏輯控制。這類指令不管什么樣的 PLC 都總是有的。 數(shù)據(jù)處理指令，用于處理數(shù)據(jù)，如譯碼，編碼，傳送、移位等等。 數(shù)據(jù)運(yùn)算指令，用于進(jìn)數(shù)據(jù)的運(yùn)算，如十、一、 X、 /等，可進(jìn)行整形數(shù)計(jì)算，有的還可浮點(diǎn)數(shù)運(yùn)算；也可進(jìn)行邏輯量運(yùn)算，等等。 流程控制指令，用以控制程序運(yùn)行流程。 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(jìn)。但遇到流程控制指令也可作相應(yīng)改變。流程控制指令也較多，運(yùn)用得好，可使程序簡(jiǎn)練，并便于調(diào)試與閱讀。 狀態(tài)監(jiān)控指令，用以監(jiān)視及記錄 PLC 及其控制系統(tǒng)的工作狀態(tài)，對(duì)提高 PLC 控制系統(tǒng)的工作可靠性大有幫助。 （六） 支持軟件 為了便于編制 PLC 程序，多數(shù) PLC 廠家都開發(fā)有關(guān)計(jì)算機(jī)支持軟件。 從本質(zhì)上講， PLC 所能識(shí)別的只是機(jī)器語(yǔ)言。它之所以能使用一些助記符語(yǔ)言、梯形圖語(yǔ)言、流程圖語(yǔ)言，以至高級(jí)語(yǔ)言，全靠為使用這些語(yǔ)言而開發(fā)的種種軟件。 （七） 可靠控制 為使 PLC 能可靠工作，在硬件與軟件兩個(gè)方面 PLC 廠家都采取了很多措施，對(duì)一些特殊可靠要求的 PLC，還有相應(yīng)的特殊的措施，如熱備、冗余等等。這在介紹 PLC 的 特點(diǎn)時(shí)已作了敘述?？煽看胧┑哪康氖窃黾?PLC 平均故障間隔時(shí)間、 MTBF（ MeanTimeBetweenFailure）及減少 PLC 的平均修復(fù)時(shí)間、 MTTR（ MeanTimeToRepair），以提高 PLC 的有效度 APLC在交通暢通工程中的應(yīng)用設(shè)計(jì) 10 （ Availability）。 A=MTBF/(MTBF+MTTR) 、 式中 A有效率 、 MTBF平均故障間隔時(shí)間 、 MTTR平均修復(fù)時(shí)間 。 當(dāng)然， A值越大越好，它可使 PLC 系統(tǒng)得到充分的利用，是為什么要使用 PLC的重要指標(biāo)。而從上式可知， MTBF 越大， MTTR 越小，則 A越大。所以， PLC 的可靠措施都是圍繞提高 MTBF 及 MTTR 值進(jìn)行的。 鑒于可靠工作是 PLC的重要特點(diǎn)，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(biāo)。 （八） 經(jīng)濟(jì)指標(biāo) 以上七條講的都是 PLC 的技術(shù)性能。其實(shí)，使用 PLC，還要考慮經(jīng)濟(jì)指標(biāo)。經(jīng)濟(jì)是基礎(chǔ)，經(jīng)濟(jì)上不合算，不能帶來經(jīng)濟(jì)效益，使用 PLC 也就沒有基礎(chǔ)。所以，這個(gè)指標(biāo)也是重要的。經(jīng)濟(jì)指標(biāo)最簡(jiǎn)單的就是看價(jià)格。一般講，同樣技術(shù)性能的 PLC，價(jià)格低其經(jīng)濟(jì)指標(biāo)就好 。 PLC在交通暢通工程中的應(yīng)用設(shè)計(jì) 11 第 三 章 S7200 編程軟件 STEP7Micro/ 如何控制程序作業(yè) S7200 在程序的控制邏輯中不斷循環(huán)，讀取和寫入數(shù)據(jù)。當(dāng)您將程序下載至 PLC 并將PLC 放置在 RUN（運(yùn)行）模式時(shí)， PLC 的中央處 理器（ CPU）按下列順序執(zhí)行程序： S7200 讀取輸入狀態(tài)。 存儲(chǔ)在 S7200 中的程序使用這些輸入評(píng)估（或執(zhí)行）控制邏輯。 當(dāng)程序經(jīng)過評(píng)估， S7200 將程序邏輯結(jié)果存儲(chǔ)在稱作進(jìn)程圖像輸出寄存器的輸出內(nèi)存區(qū)中。 在程序結(jié)束時(shí)， S7200 將數(shù)據(jù)從進(jìn)程圖像輸出寄存器寫入至域輸出 。 重復(fù)任務(wù)循環(huán)。 S7200 反復(fù)執(zhí)行一系列任務(wù)。該循環(huán)執(zhí)行任務(wù)被稱作掃描循環(huán)。 S7200 在掃描循環(huán)過程中執(zhí)行大多數(shù)或全部下列任務(wù)： 1 讀取輸入： S7200 將實(shí)際輸入狀態(tài)復(fù)制至進(jìn)程圖像輸入寄存器。 2 在程序中執(zhí)行控制邏輯： S7200執(zhí)行程序的指令，并將數(shù)值存儲(chǔ)在不同的內(nèi)存區(qū)。 3 處理所有通訊請(qǐng)求： S7200執(zhí)行點(diǎn)至點(diǎn)或網(wǎng)絡(luò)通訊要求的所有任務(wù)。 4 執(zhí)行 CPU自測(cè)試診斷程序： S7200 保證固件、程序內(nèi)存和所有擴(kuò)充模塊均正常作業(yè)。 5 向輸出寫入：存儲(chǔ)在進(jìn)程圖像輸出寄存器中的數(shù)值被寫入實(shí)際 輸出。 掃描循環(huán)的執(zhí)行取決于 S7200 是位于 STOP（停止）模式還是 RUN（運(yùn)行）模式。在RUN（運(yùn)行）模式中，程序被執(zhí)行；在 STOP（停止）模式中，程序不被執(zhí)行。 在程序執(zhí)行