【文章內(nèi)容簡介】 可確保 PLC 耐振動、耐沖擊。使用環(huán)境溫度可高達攝氏 50 多度，有的 PLC 可高達 8090度。 有的 PLC 的模塊可熱備，一個主機工作，另一個主機也運轉(zhuǎn)，但不參與控制，僅作備份。一旦工作主機出現(xiàn)故障，熱備的可自動接替其工作。 5 還有更進一步冗余的，采用三取一的設(shè)計， CPU、 I/O 模塊、電源模塊都冗余或其中的部分冗余。三套同時工作，最終輸出取決于三者中的多數(shù)決定的結(jié)果。這可使系統(tǒng)出故障的機率幾乎為零，做到萬無一失。當然，這樣的系統(tǒng)成本是很高的，只用于特別重要的場合 ，如鐵路車站的道叉控制系統(tǒng)。 2．在軟件方面： PLC 的工作方式為掃描加中斷，這既可保證它能有序地工作，避免繼電控制系統(tǒng)常出現(xiàn)的冒險競爭，其控制結(jié)果總是確定的；而且又能應(yīng)急處理急于處理的控制，保證了PLC 對應(yīng)急情況的及時響應(yīng)，使 PLC 能可靠地工作。 為監(jiān)控 PLC 運行程序是否正常， PLC 系統(tǒng)都設(shè)置了看門狗（ Watchingdog）監(jiān)控程序。運行用戶程序開始時，先清看門狗定時器，并開始計時。當用戶程序一個循環(huán)運行完了，則查看定時器的計時值。若超時（一般不超過 100ms），則報警。嚴重超時，還可使 PLC停止工作。 用戶可依報警信號采取相應(yīng)的應(yīng)急措施。定時器的計時值若不超時，則重復(fù)起始的過程， PLC 將正常工作。顯然，有了這個看門狗監(jiān)控程序，可保證 PLC 用戶程序的正常運行，可避免出現(xiàn)死循環(huán)而影響其工作的可靠性。 PLC 還有很多防止及檢測故障的指令，以產(chǎn)生各重要模塊工作正常與否的提示信號?？赏ㄟ^編制相應(yīng)的用戶程序，對 PLC 的工作狀況，以及 PLC 所控制的系統(tǒng)進行監(jiān)控，以確保其可靠工作。 PLC 每次上電后，還都要運行自檢程序及對系統(tǒng)進行初始化。這是系統(tǒng)程序配置了的，用戶可不干預(yù)。出現(xiàn)故障時有相應(yīng)的出錯信號提示。 正是 PLC 在軟 、硬件諸方面有強有力的可靠性措施，才確保了 PLC 具有可靠工作的特點。它的平均無故障時間可達幾萬小時以上；出了故障平均修復(fù)時間也很短，幾小時以至于幾分鐘即可。 曾有人做過為什么要使用 PLC 的問卷調(diào)查。在回答中，多數(shù)用戶把 PLC 工作可靠作為選用它的主要原因，即把 PLC 能可靠工作，作為它的首選指標。 6 第 3 章 PLC 控制系統(tǒng)設(shè)計 確定 I/O 信號數(shù)量，選擇 PLC 類型 本設(shè)計采用 PLC 來實現(xiàn)對十字路口交通信號燈的控制， 隨著 PLC 技術(shù)的發(fā)展， PLC產(chǎn)品的種類也越來越多。不同型號的 PLC，其結(jié)構(gòu)形式、性能、容量 、指令系統(tǒng)、編程方式、價格等也各有不同，適用的場合也各有側(cè)重。因此，合理選用 PLC，對于提高 PLC控制系統(tǒng)的技術(shù)經(jīng)濟指標有著重要意義。 PLC 的選擇主要應(yīng)從 PLC 的機型、容量、 I/O 模塊、電源模塊、特殊功能模塊、通信聯(lián)網(wǎng)能力等方面加以綜合考慮。 根據(jù)對交通信號燈控制系統(tǒng)的控制要求分析 ,其輸入信號有系統(tǒng)的開啟、 停止按鈕信號 。輸出信號有東西方向、 南北方向各四組指示燈驅(qū)動信號。由于每一方向的兩組指示燈中 ,同種顏色的指示燈同時工作 ,為節(jié)省輸出點數(shù) ,采用并聯(lián)輸出法。 由此確定 ,系統(tǒng)所需的輸入點數(shù)為 2,輸出點數(shù)為 8,全部為開關(guān)量 ,所以該系統(tǒng)屬于小型單機控制系統(tǒng)。 選用 西門子的 S7200系列 CPU224型號 PLC 對東西南北的紅、黃、綠、左綠燈實現(xiàn)有規(guī)律的循環(huán)閃亮，以達到對交通信號燈的控制。 I/O 地址的分配與編號 表 31 I/O分配表 輸入信號 輸出信號 名稱 符號 地址 名稱 符號 地址 啟動開關(guān) SB1 東西紅燈 REW 停止開關(guān) SB2 東西黃燈 YEW 東西綠燈 GEW 東西左綠 LEW 南北紅燈 RSN 南北黃燈 YSN 南北綠燈 GSN 南北左綠 LSN PLC外部接線圖 7 圖 31 PLC外部接線圖 SB2SB1L1L+東西紅燈東西黃燈東西綠燈東西左綠南北紅燈南北黃燈南北綠燈南北左綠S7200CPU224M1MN1L 整體控制 程序 設(shè)計 表 32 各時段時間分配 晚上時段 正常時段 高峰時段 21:30到 6:30 6:30到 7:30 7:30到 8:15 8:15到 16:30 16:30到 18:00 18:00到 21:30 ：按上起動按鈕 ,功能圖直接進入晚間時段， 置位，觸點 通，常閉觸點 T37, 和 C1 為通，所有黃燈亮，定時器 T38 開始計時， 秒后黃燈滅，同時 T37 開始計時， 秒后經(jīng)計數(shù)器 C1 計數(shù)，循環(huán)以上過程達到黃燈亮 秒，滅 ，重復(fù) 32400 次（ 9 小時）后，常閉觸點 C1斷開退出晚間時段， 進入正常時段（ 運行周期 為 90秒）。 ：周期為 90s 表 33 正常時段亮燈時間分配 8 東西路段 EW 燈亮時間 南北路段 SN 燈亮時間 東西紅燈亮 0到 55s 南北紅燈亮 0到 10s和 45到 90s 東西左綠亮 45到 50s 南北左綠亮 0到 5s 東西左綠閃 50到 55s 南北左綠閃 5到 10s 東西綠燈亮 55到 80s 南北綠燈亮 10到 35s 東西綠燈閃 80到 85s 南北綠燈閃 35到 40s 東西黃燈亮 85到 90s 南北黃燈亮 40到 45s 由任務(wù)書時序圖分析總結(jié)出 如 上表 所示 燈亮時間分配表，通過定時器來控制各個燈亮的時間， 完成一個 正常時段 周期，用常閉觸點 T41 完成定時器復(fù)位從新計數(shù)，經(jīng) C2計數(shù)，循環(huán)此正常時 段工作的運行過程，當 C2計數(shù)達 40 次即工作一個小時，常閉觸點C2 斷開，常開觸點 C2 閉合，進入高峰時段。 ：周期為 90s 表 34 高峰時段亮燈時間分配 東西路段 EW 燈亮時間 南北路段 SN 燈亮時間 東西紅燈亮 0到 60s 南北紅燈亮 0到 10s和 50到 90s 東西左綠亮 50到 55s 南北左綠亮 0到 5s 東西左綠閃 55到 60s 南北左綠閃 5到 10s 東西綠燈亮 60到 80s 南北綠燈亮 10到 40s 東西綠燈閃 80到 85s 南北綠燈閃 40到 45s 東西黃燈亮 85到 90s 南北黃燈亮 45到 50s 由任務(wù)書時序圖分析總結(jié)出如上表所示燈亮時間分配表，通過定時器來控制各個燈亮的時間，完成一個高峰時段周期，用常閉觸點 T41 完成定時器復(fù)位從新計數(shù)，經(jīng) C3計數(shù)，循環(huán)此 高峰 時段工作的運行過程，當 C3計數(shù)達 31 次（循環(huán) 30次）即工作 運行四 十五分鐘，常閉觸點 C3 斷開，常開觸點 C3閉合，又重新進入正常時段。 ： 第二階段正常時段的運行狀況同一階段正常運行狀況，只是它們循環(huán)次數(shù)從 40次變成 331 次（循環(huán) 330 次共 小時），工作到 16:30又進入一個半時的高峰運行時段，共循環(huán) 60 次，即 C5計數(shù) 61次后常閉觸點 C5 斷開，常開觸點 C5 閉合，再次進入正常時段工作狀態(tài)循環(huán)運行 C6 計數(shù) 141 次（