【文章內(nèi)容簡介】 形成一個統(tǒng)一的整體，實現(xiàn)分散集中控制。現(xiàn)在幾乎所有的 PLC 新產(chǎn)品都有通信聯(lián)網(wǎng) 功能，它和計算機一樣具有 RS232 接口，通過雙絞線、同軸電纜或光纜，可以在幾公里甚至幾十公里的范圍內(nèi)交換信息。 當然， PLC 之間的通訊網(wǎng)絡是各廠家專用的， PLC 與計算機之間的通訊，一些生產(chǎn)廠家采用工業(yè)標準總線，并向標準通訊協(xié)議靠攏，這將使不同機型的 PLC 之間、 PLC與計算機之間可以方便地進行通訊與聯(lián)網(wǎng)。 了解了 PLC 的基本結(jié)構(gòu)，我們在購買程控器時就有了一個基本配置的概念，做到既經(jīng)濟又合理，盡可能發(fā)揮 PLC 所提供的最佳功能。 PLC 的應用領(lǐng)域 目前， PLC 在國內(nèi)外已廣泛應用于鋼鐵、 石油 、 化工 、 電力 、 建材 、 機械制造 、 汽車 、 輕紡、交通運輸、保及文化娛樂等各個行業(yè)，使用情況大致可歸納為以下幾類： （ 1） 開 關(guān)量的邏輯控制 這是 PLC 最基本、最廣泛的應用領(lǐng)域，可用它取代傳統(tǒng)的繼電器控制電路，實現(xiàn)邏輯控制、順序控制，既可用于單臺設(shè)備的控制，又可用于多機群控制及自動化流水線。如電梯控制、高爐上料、注塑機、印刷機、組合機床、磨床、包裝生產(chǎn)線、電鍍流水線等。 南京師范大學電氣 與自動化 工程 學院畢業(yè)論文 7 （ 2） 模擬量控制 在工業(yè)生產(chǎn)過程中，有許多連續(xù)變化的量，如溫度、 壓力、流量、液位和速度等都是模擬量。為了使 PLC 能處理模擬信號， PLC 廠家生產(chǎn)有配套的 A/D、D/A 轉(zhuǎn)換模塊，使 PLC 可用于模擬量控制。 （ 3） 運動控制 PLC 可以用于圓周運動或直線運動的控制。從控制機構(gòu)配置來說，早期直接用開關(guān)量 I/O 模塊連接位置傳感器和執(zhí)行機構(gòu)，現(xiàn)在可使用專門的運動控制模塊。廣泛的運用于各種機床、機械、機器人、電器等場合。 （ 4） 過程控制 這是對溫度、壓力、流量等模擬量的閉環(huán)控制。 PLC 能編制各種控制算法程序，完成閉環(huán)控制。 PID 控制時一般閉環(huán)控制系統(tǒng)中常用的控制方法。 PID處理一般是運行專用的 PID 子程序。過程控制在冶金、化工、熱處理、鍋爐控制等場合有非常廣泛的應用 （ 5） 數(shù)據(jù)處理 現(xiàn)代 PLC 具有數(shù)學運算、 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)采集、分析及處理。這些數(shù)據(jù)可以與存儲在存儲器中的參考值比較。一般用于大型系統(tǒng)，如 無人控制的柔性制造業(yè)。 （ 6） 通信及聯(lián)網(wǎng) PLC 通信包含 PLC 之間的通信以及 PLC 與其他智能設(shè)備間的通信。在工業(yè)自動化網(wǎng)絡發(fā)展加快前提下，廠家都十分重視 PLC 的通訊功能，紛紛推出各自的網(wǎng)絡系統(tǒng)，通訊十分方便。 南京師范大學電氣 與自動化 工程 學院畢業(yè)論文 8 第 3 章 交通燈控制系統(tǒng)整體設(shè)計 第 節(jié) 系統(tǒng)的控制要求 （ 1） 用綠、黃、紅三 色發(fā)光二極管作信號燈。 （ 2） 假設(shè)一個路口為東西南北走向。初始狀態(tài) 0 為各個燈 都 不亮。然后轉(zhuǎn)至狀態(tài) 1南北直行 綠 燈亮 以及南北人行道綠燈亮。過一段時間轉(zhuǎn)至狀態(tài) 2， 南北直行綠燈亮、南北右行綠燈亮以及東西右行 綠 燈亮。過一段時間轉(zhuǎn)至狀態(tài) 3，南北右行綠燈亮、南北左行綠燈亮以及東西右行綠燈亮。過一段時間轉(zhuǎn)至狀態(tài) 4，東西直行綠燈亮以及東西人行道綠燈亮。過一段時間轉(zhuǎn)至狀態(tài) 5，東西直行綠燈亮、東西右行綠燈亮 以及南北右行綠燈亮。過一段時間轉(zhuǎn)至狀態(tài) 6，東西左行綠燈亮、東西右行綠燈亮以及南北右行綠燈亮。最后 循環(huán)至狀態(tài) 1。 （ 3） 循環(huán) 一次要 90 秒。 循環(huán)期間， 南北直行綠燈 在 025 秒 亮 ，直行黃燈 在 2530 秒 亮 ，直行紅燈 在 3090亮 。南北右行綠燈 15— 40 秒和 60— 85 秒亮， 40— 45 秒和 85— 90 秒閃爍，右行紅燈 0— 15秒和 45— 60 秒亮。南北左行綠燈在 30— 40 秒亮，在 40— 45 閃爍，其余時間左行紅燈在亮。南北人行道綠燈在 0— 10 秒亮，在 10— 15 秒閃爍，其余南北人行道紅燈亮。東西直行綠燈在 4570 秒亮，直行黃燈在 7075 秒亮，直行紅燈在 0— 45 秒和 75— 90 秒亮。東西右行綠燈 15— 40 秒和 60— 85 秒亮， 40— 45 秒和 85— 90 秒閃爍，右行紅燈 0— 15秒和 45— 60 秒亮。東西左行綠燈在 7585 秒亮，在 8590 閃爍，其余時間左行紅燈在亮。南北人行道綠燈在 4555 秒亮，在 5560 秒閃爍，其余南北人行道紅燈亮。 第 節(jié) 系統(tǒng) I/O 分配表和實物圖 交通燈的 I/O 分配表如下 ： 表 31 交通燈 I/O 的分配表 輸入信號 輸出信號 名稱 代號 輸入點編號 名稱 代號 輸出點編號 啟動按鈕 SB1 X000 南北直行綠燈 2 Y000 停止按鈕 SB2 X001 南北直行黃燈 4 Y001 南北直行紅燈 6 Y002 南北右行綠燈 8 Y003 南北右行紅燈 11 Y016 南北左行綠燈 10 Y004 南北左行紅燈 13 Y017 東西直行綠燈 16 Y007 東西直行黃燈 18 Y010 東西直行紅燈 1 Y011 東西右行綠燈 3 Y012 東西右行紅燈 15 Y020 東西左行綠燈 5 Y013 南京師范大學電氣 與自動化 工程 學院畢業(yè)論文 9 東西左行紅燈 17 Y021 南北人行道綠燈 12 Y005 南北人行道 紅燈 14 Y006 東西人行道綠燈 7 Y014 東西人行道紅燈 9 Y015 此圖是設(shè)計研究過程中的實物圖： 圖 31 交通燈的實物圖 第 節(jié) 系統(tǒng)的梯形圖 梯形圖 梯形圖是通過連線把 PLC 指令的梯形圖符號連接在一起的連通圖，用以表達所使用的 PLC 指令及其前后順序，它與電氣原理圖很相似。它的連線有兩種：一為母線，另一為內(nèi)部橫豎線。內(nèi)部橫豎線把一個個梯形圖符號指令連成一個指令組，這個指令組一般總是從裝載 （ LD） 指令開始，必要時再繼以若干個輸入 指令（含 LD 指令），以建立邏輯條件。最后為輸出類指令，實現(xiàn)輸出控制，或為數(shù)據(jù)控制、流程控制、通訊處理、南京師范大學電氣 與自動化 工程 學院畢業(yè)論文 10 監(jiān)控工作等指令，以進行相應的工作。母線是用來連接指令組的。下圖是三菱公司的FX2N 系列產(chǎn)品的最簡單的梯形圖例： 圖 32 FX2N 系列產(chǎn)品的最簡單的梯形圖 它有兩組，第一組用以實現(xiàn)啟動、停止控制。第二組僅一個 END 指令，用以 結(jié)束程序。 梯形圖與助記符的對應關(guān)系： 助記符指令與梯形圖指令有嚴格的對應關(guān)系，而梯形圖的連線又可把指令的順序予以體現(xiàn)。一般講，其順序為：先輸入，后輸出（含其他處理）；先上，后下；先左，后右。有了梯形圖就可將其翻譯成助記符程序。上圖的助記符程序為： 地址 指令 變量 0000 LD X000 0001 OR X010 0002 AND NOT X001 0003 OUT Y000 0004 END 反之根據(jù)助記符，也可畫出與其對應的梯形圖。 梯形圖與電氣原理圖的關(guān)系：如果僅考慮邏輯控制，梯形圖與電氣原理圖也可建立起一定的對應關(guān)系。如梯形圖的輸出（ OUT） 指令，對應于繼電器的線圈，而輸入指令（如 LD， AND， OR）對應于接點，互鎖指令（ IL、 ILC）可看成總開關(guān)，等等。這樣，原有的繼電控制邏輯，經(jīng)轉(zhuǎn)換即可變成梯形圖，再進一步轉(zhuǎn)換，即可變成語句表程序。有了這個對應關(guān)系，用 PLC 程序代表繼電邏輯是很容易的。這也是 PLC 技術(shù)對傳統(tǒng)繼電控制技術(shù) 繼承。 梯形圖的編程規(guī) 則 （ 1） 每個繼電器的線圈和它的觸點均用同一編號，每個元件的觸點使用時沒有數(shù)量限制。 （ 2） 梯形圖每一行都是從左邊開始，線圈接在最右邊（線圈右邊不允許再有接觸點），如圖 (a)錯，圖 (b)正確。 （ a） (b) 圖 33 規(guī)則 2 說明 南京師范大學電氣 與自動化 工程 學院畢業(yè)論文 11 （