【文章內容簡介】 方式依次地讀入所有輸入狀態(tài)和數據，并將它們存入I/O 映象區(qū)中的相應得單元內。輸入采樣結束后，轉入用戶程序執(zhí)行和輸出刷新階段。在這兩個階段中，即使輸入狀態(tài)和數據發(fā)生變化， I/O 映象區(qū)中的相應單元的狀態(tài)和數據也不會改變。因此，如果輸入是脈沖信號，則該脈沖信號的寬度必須大于一個掃描周期，才能保證在任何情況下，該輸入均能被讀入。 2 用戶程序執(zhí)行 階段 在用戶程序執(zhí)行階段， PLC 總是按由上而下的順序依次地掃描用戶程序 (梯形圖 )。在 包頭鋼鐵職業(yè)技術學院畢業(yè)實踐任務書 8 掃描每一條梯形圖時，又總是先掃描梯形圖左邊的由各觸點構成的控制線路，并按先左后右、先上后下的順序對由觸點構成的控制線路進行邏輯運算，然后根據邏輯運算的結果，刷新該邏輯線圈在系統(tǒng) RAM 存儲區(qū)中對應位的狀 態(tài)；或者刷新該輸出線圈在 I/O 映象區(qū)中對應位的狀態(tài)；或者確定是否要執(zhí)行該梯形圖所規(guī)定的特殊功能指令。 3 輸出刷新階段 當掃描用戶程序結束后， PLC 就進入輸出刷新階段。在此期間，CPU 按照 I/O 映象區(qū)內對應的狀態(tài)和數據刷新所有的輸出鎖存電路，再經輸出電路驅動相應的外設。 PLC 的掃描工作過程如圖 2圖 23 所示 圖 23 PLC 的掃描周期圖 本章小結 本章介紹的是 PLC 的產生、發(fā)展及應用，通過這些基礎知識，更好地理解 PLC 的控制， 基于 PLC 在交通燈控制系統(tǒng)上應用這一范疇，使下一步 PLC的程序設計開發(fā)和實際需要有機地融合在一起。 7 第 3章 系統(tǒng)設計 控制要 求 交通燈控制系統(tǒng)的控制要求如下： 1 信號燈受一個起動開關控制，當起動開關接通時，信號系統(tǒng)開始工作，且先南北紅燈亮，東西綠燈亮。當起動開關斷開時，所有信號燈都熄滅。 2 南北綠燈和東西綠燈不能同時亮，如果同時亮時應關閉信號燈系統(tǒng)，并報警。 3 南北紅燈亮維持 25S。在南北紅燈亮的同時東西綠燈也亮，并維持 20S。到 20S 時，東西綠燈閃爍，閃爍 3S 后熄滅。在東西綠燈熄滅時，東西黃燈亮，并維持 2S。到 2S 時，東西黃燈熄，東西紅燈亮。同時，南北紅燈熄滅，南北綠燈亮。 4東西紅燈亮維持 30S。南北綠 燈亮維持 25S。然后閃爍 3S，熄滅。同時南北黃燈亮，維持 2S 后熄滅，這時南北紅燈亮，東西綠燈亮。 5 周而復始。 系統(tǒng)設計方案分析 按照交通燈系統(tǒng)控制要求下，結合西門子 S7200系列可編程控制器的特性（見附錄），選擇適合的型號。設計思想分析如下：給一個啟動的輸入信號，要配合一個 SB1 的按鈕，當 SB1啟動按鈕動作，系統(tǒng)工作。 首先，南北方向道路處于禁止通行的狀態(tài)，東西方向道路處于允許通行的狀態(tài)。 南北方向道路亮紅燈狀態(tài)過程中，南北紅燈亮 25S,需計時器設定延時 25秒，才會 轉入下一狀態(tài)南北綠燈亮；同時，東西方向道路也一起亮綠燈 20S,需計時器設定延時 20 秒，才會轉下一狀態(tài)東西綠燈閃爍；東西綠燈閃爍 3S，需振蕩器或脈沖源（秒 /次）動作使東西綠燈閃爍，還要需計時器設定延時3 秒，才會轉下一狀態(tài)東西黃燈亮；東西黃燈亮 2S,需計時器設定延時 2 秒，才會轉入下一狀態(tài)東西紅燈亮。 其次，東西方向道路處于禁止通行的狀態(tài)，南北方向道路處于允許通行的狀態(tài)。 東西方向道路亮紅燈狀態(tài)過程中，東西紅燈亮 30S,需計時器設定延時 30 秒，才會轉入下一狀態(tài)東西綠燈亮；同時，南北方向道路也一起亮綠燈 25S,需 計時器設定延時 25 秒，才會轉下一狀態(tài)南北綠燈閃爍；南北綠燈閃爍 3S，需振蕩器或脈沖源（秒 /次）動作使南北綠燈閃爍，還要需計時器設定延時 3 秒，才會轉下一狀態(tài)南北黃燈亮；南北黃燈亮 2S,需計時器設定延時 2 秒，才會轉入下一狀態(tài)南北紅燈亮。 如此循環(huán)下去。 另外，當斷開系統(tǒng)，所有信號燈熄滅；需要按鈕 SB1動作斷開系統(tǒng)，停此輸入信號入可編程控制器，而最快的方法，是使可編程控制器不動作，那么肯定無信號輸出。而且，南北、東西綠燈同時亮，報警?？删幊炭刂破饕敵鲆粋€信號，驅動一個報警燈。 綜上所述，可編程控制器要滿足 一個信號輸入（作系統(tǒng)接通、斷開作用），七個信號 輸出，十字路口有十二個交通信號燈，但南北、東西兩個為一組用一個輸出信號控制，再加上一個報警信號驅動的報警燈。通過如下的十字路口交通燈狀態(tài)分析表、主流程圖、十字路口交通燈時序圖一一展開，將十字路口交通燈控制系統(tǒng)設計思路逐漸脈絡清晰。 表 31 十字路口交通燈狀態(tài)分析表 十字路口交通燈狀態(tài)的分析： 十字路口交通燈如下圖 31 所示，將 12 個交通燈進行編號 。 圖 31 十字路口交通燈狀態(tài)圖 這 12 個交通燈共有四個狀態(tài)： 狀態(tài) 1：南北紅燈（ 7）亮，東西綠燈（ 12）亮。 狀態(tài) 2：南北紅燈（ 7）繼續(xù)亮，東西綠燈（ 12）閃。 南北方 向 交通燈狀態(tài) 紅燈亮 25S 綠燈亮 25S 綠燈閃 3S 黃燈亮 2S 東西方向 交通燈狀態(tài) 綠燈亮 20S 綠燈閃 3S 黃燈亮 2S 紅燈亮 30S 交通燈狀態(tài) 十字路口交通燈狀態(tài)的分析： 十字路口交通燈如下圖 31 所示，將 12 個交通燈進行編號 這 12 個交通燈共有四個狀態(tài)： 狀態(tài) 1：南北紅燈（ 7）亮，東西綠 燈（ 12）亮。 狀態(tài) 2：南北紅燈（ 7）繼續(xù)亮，東西綠燈（ 12）閃。 狀態(tài) 3：南北紅燈（ 7）繼續(xù)亮，東西黃燈（ 11）亮。 狀態(tài) 4：東西紅燈（ 10）亮，南北綠燈（ 9）亮。 狀態(tài) 5：東西紅燈（ 10）繼續(xù)亮，南北綠燈（ 9）閃。 狀態(tài) 6：東西紅燈（ 7）繼續(xù)亮，南北黃燈（ 8）亮。 主程序流程圖：（如圖 32 所示） 9 11 硬件設計 PLC 的選型 從上面的分析可以知道，系統(tǒng)共有開關量輸入點 1個，開關量輸出點 7個，如果選用 CPU222 / PLC，也需要擴展單元 PLC，參照西門子 S7200 系列特性（見附錄），選用主機為 CPU224（ 14 輸入 /10繼電器輸出）。 其外形圖 34 如下： 輸入電路采用了雙向光電耦合器， 24V DC極性可任意選擇， 1M、 2M為輸入端子的公共端。1L、 2L 為輸出公共端。 CPU224 另有 24V、 280mA電源供 PLC 輸入點使用。 PLC 的地址分配 列出交通信號燈 PLC 的輸入 /輸出點分配表，見表 32。 定時器 T=PT S。 定時實際時間=設 定值精度 1ms: T32,T96 10ms: T33~T36, T97~T100 100ms: T37~T63, T101~T255 表 32 交通信號燈 PLC 的輸入 /輸出點分配表 輸入信號 定時元件 輸出信號 名稱 代號 輸入點編號 T33:南北紅燈工作 25S 名稱 代號 輸出點編 號 工作按 鈕 SB1 T97: 東西紅燈工作 30S 報警燈 L0 T98:東西綠燈工作 20S 南北紅燈 L1 T99:東西綠燈閃爍 3S 東西綠 燈 L2 T100:東西黃燈工作 2S 東西黃燈 L3 T34:南北綠燈工作 25S 東西紅燈 L4 T35:南北綠燈閃爍 3S 南北綠燈 L5 T36:南北黃燈工作 2S 南北黃燈 L6 PLC 的接線形式 端口 為接入系統(tǒng)開關的傳送信號，端口 接起報警作用的信號燈，端口 接南北紅燈，端口 接東西綠燈，端口 ，端口 接東西黃燈，端口 接南北綠燈 ，端口 接南北黃燈 13 系統(tǒng)程序設計 系統(tǒng)的梯形圖 15 17 系統(tǒng)的指令表 系統(tǒng)程序分析 當開關 SB1 合