【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 圖 13 表 14 （ 2） 觸點(diǎn)串連指令（ AND/ANDI）、并聯(lián)指令（ OR/ORI） AND、 ANDI 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。 OR、 ORI 是用于一個(gè)觸點(diǎn)的并聯(lián)連接指令。 地址 指令 數(shù)據(jù) 0000 LD X000 0001 OUT Y000 符號(hào)（名稱） 功 能 梯形圖表示 操作元件 AND（與） 常開觸點(diǎn)串聯(lián)連接 X， Y， M， T， C,S ANDI（與非） 常閉觸點(diǎn)串聯(lián)連接 X， Y， M， T， C,S OR（或） 常開觸點(diǎn)并聯(lián)連接 X， Y， M， T， C， S ORI（ 或非） 常閉觸點(diǎn)并聯(lián)連接 X， Y， M， T， C， S 基于 PLC 的十字路口交通燈控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 8 表 15 X001 X002 Y001 X003 圖 14 （ 3） 電路塊的并聯(lián)和串聯(lián)指令（ ORB、 ANB） 表 16 符號(hào)（名稱） 功 能 梯形圖表示 操作元件 ORB（塊或） 電路塊并聯(lián)連接 無(wú) ANB（塊與） 電路塊串聯(lián)連接 無(wú) 含有兩個(gè)以上觸點(diǎn)串聯(lián)連接的電路稱為“串聯(lián)連接塊”，串聯(lián)電路塊并聯(lián)連接時(shí)，支路的起點(diǎn)以 LD 或 LDNOT 指令開始，而支路的終點(diǎn)要用 ORB 指令。 ORB 指令是一種獨(dú)立指令，其后不帶操作元件號(hào)，因此， ORB 指令不表示觸點(diǎn)，可以看成電路塊 之間的一段連接線。如需要將多個(gè)電路塊并聯(lián)連接，應(yīng)在每個(gè)并聯(lián)電路塊之后使用一個(gè) ORB 指令，用這種方法編程時(shí)并聯(lián)電路塊的個(gè)數(shù)沒有限制；也可將所有要并聯(lián)的電路塊依次寫出，然后在這些電路塊的末尾集中寫出 ORB 的指令，但這時(shí) ORB指令最多使用 7 次。 將分支電路（并聯(lián)電路塊）與前面的電路串聯(lián)連接時(shí)使用 ANB 指令，各并聯(lián)電路塊的起點(diǎn)，使用 LD 或 LDNOT 指令；與 ORB 指令一樣， ANB 指令也不帶操作元件，如需要將多個(gè)電路塊串聯(lián)連接，應(yīng)在每個(gè)串聯(lián)電路塊之后使用一個(gè) ANB 指令，用這種方法編程時(shí)串聯(lián)電路塊的個(gè)數(shù)沒有限制，若集中使 用 ANB 指令，最多使用 7 次。 地址 指令 數(shù)據(jù) 0002 LD X001 0003 ANDI X002 0004 OR X003 0005 OUT Y001 基于 PLC 的十字路口交通燈控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 9 ANB X000 X002 X003 Y006 X001 X004 X005 ORB X006 X003 圖 15 表 17 （ 4） 程序結(jié)束指令 （ END） 地 址 指 令 數(shù) 據(jù) 0000 LD X000 0001 OR X001 0002 LD X002 0003 AND X003 0004 LDI X004 0005 AND X005 0006 OR X006 0007 ORB 0008 ANB 0009 OR X003 0010 OUT Y006 基于 PLC 的十字路口交通燈控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 10 表 18 （ 4） 程序結(jié)束指令（ END） 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(wú)誤后，再依次刪去插入的 END 指令。 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(wú) 結(jié)束 基于 PLC 的十字路口交通燈控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 11 2. 設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容 （ 1） 交通信號(hào)燈的控制要求 （ 2） 交通信號(hào)燈的控制時(shí)序 （ 3） PLC 應(yīng)將控制 電路設(shè)計(jì) （ 4） 交通信號(hào)燈程序設(shè)計(jì)過程 （ 5） 交通信號(hào)燈的 PLC 程序 因?yàn)槭墙煌舻膯纹瑱C(jī)控制設(shè)計(jì)，所以要了解實(shí)際交通燈的變化情況和規(guī)律。假設(shè)一個(gè)十字路口為東西南北走向。然后轉(zhuǎn)狀態(tài) 1 南北紅燈，東西綠燈通車。過一段時(shí)間轉(zhuǎn)狀態(tài) 2 東西綠燈滅，黃燈閃爍幾次，南北仍然紅燈。再轉(zhuǎn)狀態(tài) 3，南北綠燈通車，東西紅燈。過一段時(shí)間轉(zhuǎn)狀態(tài) 4，南北綠燈滅，閃幾次黃燈，東西仍然紅燈。最后循環(huán)至狀態(tài) 1。 基于 PLC 的十字路口交通燈控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 12 3. PLC 控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)概要 設(shè)計(jì)的基本原則和內(nèi)容 我們?cè)趯W(xué)習(xí)了 PLC 的大量相關(guān)知識(shí)后，要能夠把其運(yùn)用在實(shí)際設(shè)計(jì)當(dāng)中。當(dāng)然，要設(shè)計(jì)經(jīng)濟(jì)、 可靠、簡(jiǎn)潔的 PLC 控制系統(tǒng)，需要豐富的專業(yè)知識(shí)和實(shí)際的工作經(jīng)驗(yàn)。 所以我們首先要了解 PLC 控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)原則和內(nèi)容。 （ 1） PLC 控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的基本原則 ① 最大限度地滿足被控對(duì)象的控制要求； ② 保證控制系統(tǒng)的高可靠、安全； ③ 滿足上面條件的前提下，力求使控制系統(tǒng)簡(jiǎn)單、經(jīng)濟(jì)、實(shí)用和維修方便； ④ 選擇 PLC 時(shí)，要考慮生產(chǎn)和工藝改進(jìn)所需的余量。 （ 2） PLC 控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的基本內(nèi)容 ① 選擇合適的用戶輸入設(shè)備、輸出設(shè)備以及輸出設(shè)備驅(qū)動(dòng)的控制對(duì)象； ② 分配 I/O，設(shè)計(jì)電氣接線圖，考慮安全措施； ③ 選擇適合系 統(tǒng)的 PLC； ④ 設(shè)計(jì)程序； ⑤ 調(diào)試程序，一個(gè)是模擬調(diào)試，一個(gè)是聯(lián)機(jī)調(diào)試； ⑥ 設(shè)計(jì)控制柜，編寫系統(tǒng)交付使用的技術(shù)文件，說明書、電氣圖、電氣元件明細(xì)表。 ⑦ 驗(yàn)收、交付使用。 設(shè)計(jì)的步驟和實(shí)現(xiàn)過程 （ 1） PLC 控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的一般步驟 ① 對(duì)于復(fù)雜的控制系統(tǒng)，最好繪制編程流程圖，相當(dāng)于設(shè)計(jì)思路； ② 設(shè)計(jì)梯形圖； ③ 程序輸入 PLC 模擬調(diào)試，修改，直到滿足要求為止； ④ 現(xiàn)場(chǎng)施工完畢后進(jìn)行聯(lián)機(jī)調(diào)試，直至可靠地滿足控制要求； ⑤ 編寫技術(shù)文件； ⑥ 交付使用。 因?yàn)闆]有實(shí)際的操作實(shí)地及經(jīng)驗(yàn)，所以只能用 以書面形式的理論來(lái)表述。但 我們?cè)谠O(shè)計(jì)流程圖時(shí)，也要遵循以下過程： ① 分析生產(chǎn)工藝過程； ② 根據(jù)控制要求確定所需的用戶輸入、輸出設(shè)備，分配 I/O； ③ 選擇 PLC； ④ 設(shè)計(jì) PLC 接線圖以及電氣施工圖； ⑤ 程序設(shè)計(jì)和控制柜接線施工。 基于 PLC 的十字路口交通燈控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 13 具體的設(shè)計(jì)步驟框圖如圖 31 所示。 圖 31 控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)步驟框圖 分析控制要求 確定 I/O 設(shè)備 選擇 PLC 分配 I/O、設(shè)計(jì)電氣圖 編寫流程圖 設(shè)計(jì)梯形圖 編制程序清單 輸入程序并檢查 調(diào)試滿足 N Y 聯(lián)機(jī)調(diào)試 滿足 N N 編制技術(shù)文件 交付使用 設(shè)計(jì)控制柜 現(xiàn)場(chǎng)連接 基于 PLC 的十字路口交通燈控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 14 （ 2） PLC 控制系統(tǒng)執(zhí)行程序的過程及特點(diǎn) PLC 執(zhí)行程序的過程分為三個(gè)階段，即輸入采樣階段、程序執(zhí)行階段、輸出刷新階段。 ① 輸入采樣階段 在輸入采樣階段 ， PLC 以掃描工作方式按順序?qū)λ休斎攵说妮斎霠顟B(tài)進(jìn)行采樣，并存入輸入映象寄存器中，此時(shí)輸入 映像 寄存器被刷新。接著進(jìn)入程序處理階段，在程序執(zhí)行階段或其它階段，即使輸入狀態(tài)發(fā)生變化，輸入 映像 寄存器的內(nèi)容也不會(huì)改變，輸入狀態(tài)的變化只有在下一個(gè)掃描周期的輸入處理階段才能被采樣到。 ② 程序執(zhí)行階段 在程序執(zhí)行階段， PLC 對(duì)程序按順序進(jìn)行掃描執(zhí)行。若程序用梯形圖來(lái)表示，則總是按先上后下，先左后右的順序進(jìn)行。當(dāng)遇到程序跳轉(zhuǎn)指令時(shí)，則根據(jù)跳轉(zhuǎn)條件是否滿足來(lái)決定程序是否跳轉(zhuǎn)。當(dāng)指令中涉及到輸入、輸出狀態(tài)時(shí)， PLC 從輸入映 像寄存器和元件 映像 寄存器中讀出，根據(jù)用戶程序進(jìn)行運(yùn)算，運(yùn)算的結(jié)果再存入元件映象寄存器中。對(duì)于元件 映像 寄存器來(lái)說，其內(nèi)容會(huì)隨程序執(zhí)行的過程而變化。 ③ 輸出刷新階段 程序執(zhí)行完畢后，進(jìn)入輸出處理階段。在這一階段里， PLC 將輸出映象寄存器中與輸出有關(guān)的狀態(tài)（輸出繼電器狀態(tài)）轉(zhuǎn)存到輸出鎖存器中，并通過一定方式輸出，驅(qū)動(dòng)外部負(fù)載。 因此， PLC 在一個(gè)掃描周期內(nèi)，對(duì)輸入狀態(tài)的采樣只在輸入采樣階段進(jìn)行。當(dāng) PLC進(jìn)入程序執(zhí)行階段后輸入端將被封鎖，直到下一個(gè)掃描周期的輸入采樣階段才對(duì)輸入狀態(tài)進(jìn)行重新采樣。這方式稱為集中采樣 ，即在一個(gè)掃描周期內(nèi)，集中一段時(shí)間對(duì)輸入狀態(tài)進(jìn)行采樣。 在用戶程序中如果對(duì)輸出結(jié)果多次賦值，則最后一次有效。在一個(gè)掃描周期內(nèi)，只在輸出刷新階段才將輸出狀態(tài)從輸出 映像 寄存器中輸出，對(duì)輸出接口進(jìn)行刷新。在