【文章內容簡介】 也在協商制訂通用的通信標準，以構成更大的網絡系統，PLC已成為集散控制系統（DCS）不可缺少的重要組成部分。增強外部故障的檢測與處理能力根據統計資料表明：在PLC控制系統的故障中，CPU占5%，I/O接口占15%，輸入設備占45%，輸出設備占30%，線路占5%。前二項共20%故障屬于PLC的內部故障，它可通過PLC本身的軟、硬件實現檢測、處理；而其余80%的故障屬于PLC的外部故障。因此，PLC生產廠家都致力于研制、發(fā)展用于檢測外部故障的專用智能模塊，進一步提高系統的可靠性。 編程語言多樣化在PLC系統結構不斷發(fā)展的同時，PLC的編程語言也越來越豐富，功能也不斷提高。除了大多數PLC使用的梯形圖語言外，為了適應各種控制要求，出現了面向順序控制的步進編程語言、面向過程控制的流程圖語言、與計算機兼容的高級語言（BASIC、C語言等）等。多種編程語言的并存、互補與發(fā)展是PLC進步的一種趨勢。2. PLC控制系統設計 設計任務和內容任務：設計一個能夠控制十二盞交通信號燈，分成六祖交通燈的模擬系統，并且要求交通信號燈按照交通規(guī)則的模試來運行。內容：因為本課程設計是交通燈的單片機控制設計，所以要了解實際交通燈的變化情況和規(guī)律。假設一個十字路口為東西南北走向。然后轉狀態(tài)1南北紅燈，東西綠燈通車。過一段時間轉狀態(tài)2東西綠燈滅，黃燈閃爍幾次，南北仍然紅燈。再轉狀態(tài)3，南北綠燈通車，東西紅燈。過一段時間轉狀態(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。 控制系統設計概要我們在學習了PLC的大量的相關知識后，要能夠把其運用在實際訓練當中。當然要設計經濟、可靠、簡潔的PLC控制系統，需要豐富的專業(yè)知識和實際的工作經驗。 PLC控制系統設計的基本原則1） 最大限度地滿足被控對象的控制要求。2） 保證控制系統的高可靠、安全。3） 滿足上面條件的前提下，力求使控制系統簡單、經濟、實用和維修方便。4） 選擇PLC時，要考慮生產和工藝改進所需的余量。 PLC控制系統設計的基本內容1) 選擇合適的用戶輸入設備、輸出設備以及輸出設備驅動的控制對象。2) 分配I/O，設計電氣接線圖，考慮安全措施。3) 選擇適合系統的PLC.4) 設計程序5) 調試程序,一個是模擬調試，一個是聯機調試。6) 設計控制柜，編寫系統交付使用的技術文件，說明書、電氣圖、電氣元件明細表。7) 驗收、交付使用。 PLC控制系統設計的一般步驟1） 流程圖功能說明a. 分析生產工藝過程。b. 根據控制要求確定所需的用戶輸入、輸出設備，分配I/O。c. 選擇PLC。d. 設計PLC接線圖以及電氣施工圖。e. 程序設計和控制柜接線施工。2） PLC程序設計的步驟a. 對于復雜的控制系統，最好繪制編程流程圖，相當于設計思路。b． 設計梯形圖。c． 程序輸入PLC模擬調試，修改，直到滿足要求為止。d． 現場施工完畢后進行聯機調試，直至可靠地滿足控制要求。e． 編寫技術文件f． 交付使用。3）設計步驟框圖如下： 分析控制要求確定I/O設備選擇PLC分配I/O 設計電路圖編寫流程圖設計梯形圖編制程序清單輸入程序及檢查調試滿足聯機調試滿足編制技術文件交付使用設計控制柜現場連接圖2 設計步驟框圖控制系統執(zhí)行程序的過程及特點PLC執(zhí)行程序的過程分三個階段，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對所有輸入端的輸入狀態(tài)進行采樣，并存入輸入映象寄存器中，此時輸入映象寄存器被刷新。接著進入程序處理階段，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，輸入映象寄存器的內容也不會改變，輸入狀態(tài)的變化只有在下一個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對程序按順序進行掃描執(zhí)行。若程序用梯形圖來表示，則總是按先上后下，先左后右的順序進行。當遇到程序跳轉指令時，則根據跳轉條件是否滿足來決定程序是否跳轉。當指令中涉及到輸入、輸出狀態(tài)時，PLC從輸入映像寄存器和元件映象寄存器中讀出，根據用戶程序進行運算，運算的結果再存入元件映象寄存器中。對于元件映象寄存器來說，其內容會隨程序執(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的狀態(tài)（輸出繼電器狀態(tài)）轉存到輸出鎖存器中，并通過一定方式輸出，驅動外部負載。因此，PLC在一個掃描周期內，對輸入狀態(tài)的采樣只在輸入采樣階段進行。當PLC進入程序執(zhí)行階段后輸入端將被封鎖，直到下一個掃描周期的輸入采樣階段才對輸入狀態(tài)進行重新采樣。這方式稱為集中采樣，即在一個掃描周期內，集中一段時間對輸入狀態(tài)進行采樣。在用戶程序中