【文章內(nèi)容簡介】 異同點： （ 一） 功能強，性能價格比高 在實時檢測和自動控制的單片機應用系統(tǒng)中，單片機往往作為一個核心部件來使用，僅單片機方面知識是不夠的，還應根據(jù)具體硬件結(jié)構(gòu)軟硬件結(jié)合，加以完善。繼電器是用于邏輯控制，起到過渡作用的，亦可控制小負載。 PLC 是可編程邏輯控制器，是用軟件來進行邏輯控制的，而繼電器是用硬件結(jié)構(gòu)來控制的。一臺小型 PLC 內(nèi)有成百上千個可供用戶使用的編程元件，有很強的功能，可以實現(xiàn)非常復雜的控制功能 。與相同功能的繼電器相比，具有很高的性能價格比?？删幊绦蚩刂破骺梢酝ㄟ^通信聯(lián)網(wǎng)，實現(xiàn)分散控制，集中管理。 （ 二） 硬件配套齊全，用戶使用方便，適應性強 可編程序控制器產(chǎn)品已經(jīng)標準化，系列化，模塊化，配備有品種齊全的各種硬件裝置供用戶選用。用戶能靈活方便的進行系統(tǒng)配置，組成不同的功能、不規(guī)模的系統(tǒng)。楞編程序控制器的安裝接線也很方便，一般用接線端子連接外部接線。PLC 有很強的帶負載能力，可以直接驅(qū)動一般的電磁閥和交流接觸器。 （ 三） 可靠性高，抗干擾能力強 單片機是靠程序的，并且可以修改。通過不同的程序?qū)崿F(xiàn)不同的功 能，尤其是特殊的獨特的一些功能，這是別的器件需要費很大力氣才能做到的，有些則是花大力氣也很難做到的。而 PLC 的編程更比單片機通俗易懂。傳統(tǒng)的繼電器控制系統(tǒng)中使用了大量的中間繼電器、時間繼電器。由于觸點接觸不良，容易出現(xiàn)故障， PLC 用軟件代替大量的中間繼電器和時間繼電器，僅剩下與輸入和輸出有關(guān)的少量硬件，接線可減少互繼電器控制系統(tǒng)的 1/101/100，因觸點接觸不良造成的故障大為減少。 （ 四） 系統(tǒng)的設計、安裝、調(diào)試工作量少 PLC 用軟件功能取代了繼電器控制系統(tǒng)中大量的中間繼電器、時間繼電器、計數(shù)器等器件， 使控制柜的設計、安裝、接線工作量大大減少。 PLC 的梯形圖程序一般采用順序控制設計方法。這種編程方法很有規(guī)律，很容易掌握。對于復雜的控制系統(tǒng)，梯形圖的設計時間比設計繼電器系統(tǒng)電路圖的時間要少得多。 PLC 的用戶程序可以在實驗室模擬調(diào)試，輸入信號用小開關(guān)來模擬，通過 PLC上的發(fā)光二極管可觀察輸出信號的狀態(tài)。完成了系統(tǒng)的安裝和接線后，在現(xiàn)場的統(tǒng)調(diào)過程中發(fā)現(xiàn)的問題一般通過修改程序就可以解決，系統(tǒng)的調(diào)試時間比繼電器系統(tǒng)少得多。 （ 五） 編程方法簡單 梯形圖是使用得最多的可編程序控制器的編程語言，其電路符號和表達方式與 繼電器電路原理圖相似，梯形圖語言形象直觀，易學易懂，熟悉繼電器電路圖 和單片機的電氣技術(shù)人員只要花幾天時間就可以熟悉梯形圖語言，并用來編制用戶程序。 梯形圖語言實際上是一種面向用戶的一種高級語言，可編程序控制器在執(zhí)行梯形圖的程序時，用解釋程序?qū)⑺胺g”成匯編語言后再去執(zhí)行。 （ 六） 維修工作量少，維修方便 PLC 的故障率很低，且有完善的自診斷和顯示功能。 PLC 或外部的輸入裝置和執(zhí)行機構(gòu)發(fā)生故障時，可以根據(jù) PLC 上的發(fā)光二極管或編程器提供的住處迅速的查明故障的原因，用更換模塊的方法可以迅速地排除故障。這些都是繼 電器和單片機無法比擬的。 綜合以上優(yōu)點，所以，本設計采用可編程序控制器控制系統(tǒng)。 第二節(jié) 系統(tǒng)硬件設計 一丶 系統(tǒng)的組成框圖 控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖如圖 所示 圖 交通燈控制系統(tǒng) 二丶 交通燈的控制過程 信號燈受啟動及停止按鈕的控制，當按下啟動按鈕時，信號燈系統(tǒng)開始工作，并周而復始地循環(huán)工作，當按下停止按鈕時，系統(tǒng)將停止在初始狀態(tài)，所有信號燈都熄滅。 交通燈示意圖如圖 所示，在東西南北兩個方向均安裝信號燈，兩個方向各 6 個燈，分為三個方向紅、黃、綠三種顏色。 控制要求： 南北主干道 左轉(zhuǎn)綠 10S 直行綠 30S 綠閃 3S 黃 2S 紅 45S 右行紅 10S 綠 78S 東西人行道 綠 27S 綠閃 3S 紅 60S 東西主干道 紅 45S 右行紅 10S 綠 78S 左轉(zhuǎn)綠 10S 直行綠 30S 綠閃 3S 黃2S 南北人行道 紅 60S 綠 27S 綠閃 3S 正常循環(huán)控制方式 交通燈變化順序表（單循環(huán)周期 90 秒） （ 1）南北向（列）和東西向（行）主干道均設有左行綠燈 10S，直行綠燈 30S，綠燈閃亮 3S，黃燈 2S 和紅燈 45S。當南北主干道紅燈點亮時，東西主干道應依次點亮左行綠燈，直行綠燈，綠燈閃亮和黃燈；反之 ，當東西主干道紅燈點亮時，南北主干道依次點亮左行綠燈，直行綠燈，綠燈閃亮和黃燈。 （ 2）南北向和東西向人行道均設有通行綠燈和禁行紅燈。南北人行道通行綠 燈應在南北向主干道直行綠燈點亮 3S 后才允許點亮，然后接 3S 綠閃，其他時間為紅燈；同樣，東西人行道通行綠燈于東西向主干道直行綠燈點亮 3S 后才允許點亮，然后接 3S 綠閃，其它時間為紅燈。 急車強通控制方式 （ 1）急車強通信號受急車強通開關(guān)控制。無急車時，按正常循環(huán)時序控制，有急車來時，將急車強通開關(guān)接通，不管原來信號狀態(tài)如何，一律強制讓急車來車方向的綠燈亮，直到急車 通過為止，將急車強通開關(guān)斷開，信號的狀態(tài)立即轉(zhuǎn)為急車放行方向的綠燈閃亮 3 次。隨后按正常時序控制。 （ 2）急車強通信號只能響應一路方向的來車，若兩個方向先后來急車，則響應先來的一方，隨后再響應另一方。 圖 交通燈示意圖 三丶 PLC 的選型 根據(jù)設計要求，本設計共需要 I/O 點數(shù)為 4 輸入 /22 輸出。，選擇 CPU226 作為主機是最合理的。 如圖 所示為 CPU226 的端子連接圖。 L+接 24VDC， M 接地。上部分 到 為 16 點輸出端子，下部分 到 為 24 點輸入端子。 圖 CPU226 端子連接圖 四丶擴展模塊的選擇 S7200 系列 CPU 提供一定數(shù)量的主機數(shù)字量 I/O 點，但在主機 I/O 點數(shù)不夠的情況下，就必須使用擴展模塊的 I/O 點。由于本設計的輸入點很少，只 PLC 主機的輸入點足以滿足要求。需要擴展 6 點輸出， EM222 是 8DC 輸出，這樣擴展一個EM222 就滿足系統(tǒng)要求，且比較經(jīng)濟合理，所以，選擇 EM222 作為輸出擴展模塊。 如表 、表 所示，優(yōu)先分配主機 CPU226 的地址，后分配擴展模塊 EM222（ 8 輸出數(shù)字量模塊）的地址。 表 輸入點分 配 序號 輸入信號名稱 按扭 電氣符號 1 啟動按鈕 SB1 2 停止按鈕 SB2 3 急車強通按鈕 1 SB3 4 急車強通按鈕 2 SB4 輸出點分配 序號 輸出信號名稱 按扭 電氣符號 1 南北左轉(zhuǎn)綠 HL2 2 南北左轉(zhuǎn)黃 HL11 3 南北左轉(zhuǎn)紅 HL13 4 東西左轉(zhuǎn)綠 HL16 5 東西左轉(zhuǎn)黃 HL19 6 東西左轉(zhuǎn)紅 HL6 7 南北直行綠 HL9 8 南北直行黃 HL14 9 南北