【正文】 使我在PLC的基本原理、PLC應(yīng)用系統(tǒng)開發(fā)過程，以及在常用編程設(shè)計(jì)思路技巧（特別是匯編語言）的掌握方面都能向前邁了一大步，為日后成為合格的應(yīng)用型人才打下良好的基礎(chǔ)。由于對PLC內(nèi)部的功能繼電器不太熟悉（不同型號的PLC內(nèi)部功能繼電器編號也不一樣）我想了一個(gè)用程序?qū)崿F(xiàn)的方法（程序段在第86條~第94條指令之間），此方法可以說是軟件實(shí)現(xiàn)功能的方法，雖然程序加長了但閃爍頻率可以控制比較靈活。這就涉及到了一個(gè)請求和響應(yīng)的關(guān)系。(2)盲人脈沖按鍵按下時(shí)要實(shí)現(xiàn)功能的同時(shí)不影響和它沒關(guān)系的主干道盲人在東西南北的行人道同時(shí)通過十字路口的情況不會經(jīng)常出現(xiàn)，可以說是非少的，如果我們要把盲人脈沖分開東西控制和南北控制使他不影響和它沒關(guān)系的主干道就可以使車輛行走更加通順減少車輛堵塞的情況。本程序在設(shè)計(jì)過程遇到了一些難點(diǎn)我把它整理了一下發(fā)現(xiàn)有以下幾個(gè)問題。由于所學(xué)知識及設(shè)備有限，無法對其路燈進(jìn)行智能化控制，所以在編程時(shí)就沒把智能控制這一塊加上去，再加上編程軟件無法下載，在畫梯形圖方面受到一點(diǎn)阻礙。雖然找錯(cuò)誤是一個(gè)枯燥無味的工作，但只要你耐心的去做的話，你肯定能學(xué)到有用的動(dòng)西。突然想起來編程器還可以進(jìn)行監(jiān)控于是再在運(yùn)行的同時(shí)進(jìn)行監(jiān)控，于是發(fā)現(xiàn)了在程序的第一周期一切都運(yùn)行正常但再運(yùn)行下去的時(shí)候第二周期就再沒有反應(yīng)了，包括里面的輔助繼電器，最后發(fā)現(xiàn)原來是程序前面沒有并上完成這個(gè)循環(huán)的繼電器號。燈雖然是亮了但仍然循環(huán)不起來。剛開始的時(shí)候把程序?qū)戇M(jìn)去然后運(yùn)行卻發(fā)現(xiàn)有些燈亮不起來而且在完成了一個(gè)周期后就循環(huán)不起來了。當(dāng)系統(tǒng)需要停止工作時(shí)，只要按下停止按鈕即可。南北綠燈工作25s后，系統(tǒng)的工作情況與上述類同。(4) 經(jīng)過2秒后，TIM 005的常閉接點(diǎn)斷開，東西黃燈滅，這是啟動(dòng)TIM 000進(jìn)入延時(shí)。(3) 經(jīng)過3秒后，TIM 007的常閉接點(diǎn)斷開，東西綠燈熄滅。下面對所設(shè)計(jì)的梯形圖作幾點(diǎn)說明：(1) 當(dāng)按下啟動(dòng)按鈕，南北紅燈亮，與此同時(shí)，東西綠燈亮。COMCOM000000M北綠南綠北黃南黃南紅北紅警燈東綠西綠東黃西黃西紅東紅圖619 系統(tǒng)的I/O接線圖電源SB1SB2F1F0F2F3F4F5F6 交通指揮信號燈控制系統(tǒng)工作時(shí)，對指揮燈的控制要求按一定時(shí)序進(jìn)行，如圖618所示。但本書還是以CS1為例，則PLC外部輸入輸出的信號接線如圖619所示。由此可知，該系統(tǒng)所需的輸入點(diǎn)數(shù)為2，輸出點(diǎn)數(shù)為7，全部是開關(guān)量，則可將I//O分配用表68表示。根據(jù)對交通指揮信號燈系統(tǒng)控制要求分析，系統(tǒng)采用自動(dòng)控制方式，輸入有系統(tǒng)開啟與停止按鈕信號；輸出有東西方向、南北方向各兩組指示信號和故障指示驅(qū)動(dòng)信號。而且還可 連接可編程控制終端，創(chuàng)造了尚無前例的靈活運(yùn)用。 存儲容量(字節(jié))＝開關(guān)量I／O點(diǎn)數(shù)10＋模擬量I／O通道數(shù)100三、本系統(tǒng)選擇的PLC 本次交通燈設(shè)計(jì)用的是來自O(shè)MRON的CPM1A30CDRA可編程控制器。一個(gè)有經(jīng)驗(yàn)的程序員和一個(gè)初學(xué)者，在完成同一復(fù)雜功能時(shí)，其程序量可能相差25%之多，所以對于初學(xué)者應(yīng)該在存儲容量估算時(shí)多留裕量。 通常I／O點(diǎn)數(shù)是根據(jù)被控對象的輸入、輸出信號的實(shí)際需要，再加上10%~15%的裕量來確定。二、PLC容量的選擇步驟與原則 PLC的容量包括I／O點(diǎn)數(shù)和用戶存儲容量兩個(gè)方面。 2)機(jī)型統(tǒng)一，其功能和使用方法類似，有利于技術(shù)力量的培訓(xùn)和技術(shù)水平的提高。對可靠性要求很高的系統(tǒng)，應(yīng)考慮是否采用冗余系統(tǒng)或熱備用系統(tǒng)。如果要跨范圍使用PLC，或者某些功能或信號有特殊的速度要求時(shí)，則應(yīng)該慎重考慮PLC的響應(yīng)速度，可選用具有高速I／O處理功能的PLC，或選用具有快速響應(yīng)模塊和中斷輸入模塊的PLC等。但是中、高檔PLC價(jià)格較貴，一般用于大規(guī)模過程控制和集散控制系統(tǒng)等場合。 對于以開關(guān)量控制為主，帶少量模擬量控制的系統(tǒng)，可選用能帶A／D和D／A轉(zhuǎn)換單元，具有加減算術(shù)運(yùn)算、數(shù)據(jù)傳送功能的增強(qiáng)型低檔PLC。 集中式不需要設(shè)置驅(qū)動(dòng)遠(yuǎn)程I／O硬件，系統(tǒng)反應(yīng)快、成本低；遠(yuǎn)程I／O式適用于大型系統(tǒng)，系統(tǒng)的裝置分布范圍很廣，遠(yuǎn)程I／O可以分散安裝在現(xiàn)場裝置附近，連線短，但需要增設(shè)驅(qū)動(dòng)器和遠(yuǎn)程I／O電源；多臺PLC聯(lián)網(wǎng)的分布式適用于多臺設(shè)備分別獨(dú)立控制，又要相互聯(lián)系的場合，可以選用小型PLC，但必須要附加通訊模塊。 整體式PLC的每一個(gè)I／O點(diǎn)的平均價(jià)格比模塊式的便宜，且體積相對較小一般用于系統(tǒng)工藝過程較為固定的小型控制系統(tǒng)中；而模塊式PLC的功能擴(kuò)展靈活方便在I／O點(diǎn)數(shù)、輸入點(diǎn)數(shù)與輸出點(diǎn)數(shù)的比例、I／O模塊的種類等方面選擇余地大，且維修方便，一般于較復(fù)雜的控制系統(tǒng)。 PLC機(jī)型選擇的基本原則是在滿足功能要求及保證可靠、維護(hù)方便的前提下，力爭最佳的性能價(jià)格比。因此，合理選用PLC，對于提高PLC控制系統(tǒng)的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)有著重要意義。 PLC選擇 一、PLC機(jī)型和容量的選擇步驟與原則隨著PLC技術(shù)的發(fā)展，PLC產(chǎn)品的種類也越來越多。為了實(shí)現(xiàn)模糊控制，需要將綠燈時(shí)間分為兩部分：其一是固定的10秒作為路口車輛狀態(tài)參數(shù)的采集時(shí)間t1；其二是根據(jù)兩個(gè)方向車輛流量變化進(jìn)行模糊決策的延時(shí)t2。具體由傳感器采集后送入可編程序控制器。而模糊控制恰恰具有這方面的優(yōu)勢。即使是經(jīng)過長期運(yùn)行、適用的方案，仍然會發(fā) 生這樣的現(xiàn)象：綠燈方向幾乎沒有什么車輛，而紅燈方向卻排著長隊(duì)等候通過。此系統(tǒng)就是應(yīng)用可編程序控制器(PLC)對十字路口交通控 制燈實(shí)現(xiàn)模糊控制傳統(tǒng)的十字路口交通控制燈，通常是事先經(jīng)過交通流量的調(diào)查，運(yùn)用統(tǒng)計(jì)的方法將兩個(gè)方向紅綠 燈的延時(shí)預(yù)先設(shè)置好。這種流量變化的偶然性是無法建立準(zhǔn)確模型的，統(tǒng)計(jì)的方法已不能適應(yīng)迅猛發(fā)展的交 通現(xiàn)狀，需要有一種能夠根據(jù)流量變化情況自適應(yīng)控制的交通燈。然而實(shí)際上交通流量的變化往往是不確定的，有的路口在不同的時(shí)段甚至可能產(chǎn)生很大的差異。南北向脈沖開關(guān)對應(yīng)東西向功能相同。南北向脈沖開關(guān)對應(yīng)東西向功能相同，另外兩個(gè)脈沖開可以控制車流量，當(dāng)東西向主干道等待車量較多的時(shí)候，按下東西向控制脈沖開關(guān)，東西向主干道延長綠燈點(diǎn)亮?xí)r間到15秒。實(shí)現(xiàn)讓盲人可以方便通過十字路口和手動(dòng)控制車流量。東西行人道通行綠燈于東西主干道綠燈點(diǎn)亮是點(diǎn)亮，當(dāng)東西主干道綠燈閃亮和黃燈點(diǎn)亮?xí)r東西行人道綠燈也要對應(yīng)閃亮，其它時(shí)間為紅燈。南北向和東西向行人道均設(shè)為通行綠燈和禁行紅燈。北 南東西圖617 交通指揮燈示意圖綠 黃紅綠黃紅紅黃綠綠紅黃 結(jié)合十字路口交通燈的路況模擬控制實(shí)驗(yàn)在PLC交通燈模擬模塊中，主干道東西南北每面都有3個(gè)控制燈，分別為：禁止通行燈 （亮?xí)r為紅色）準(zhǔn)備禁止通行燈 （亮?xí)r為黃色）直通燈 （亮?xí)r為綠色） 另外行人道東西南北每面都有2個(gè)控制燈,分別為：禁止通行燈 （亮?xí)r為紅色）直通燈 （亮?xí)r為綠色） 結(jié)合十字路口交通燈實(shí)際情況設(shè)計(jì)交通燈模擬控制系統(tǒng)如下：當(dāng)交通燈系統(tǒng)啟動(dòng)開關(guān)接通時(shí)，南北向（列）和東西向（行）主干道均設(shè)有綠燈 10S，綠燈閃亮2S（ ）,黃燈2S和紅燈14S。 （5）南北綠燈熄滅時(shí)，南北黃燈亮維持2s后熄滅；同時(shí)南北紅燈亮，東西綠燈亮。（3）在東西綠燈熄滅時(shí)，東西黃燈亮并維持2s，然后東西黃燈熄滅，東西紅燈亮，同時(shí)南北紅燈熄滅，南北綠燈亮。 對經(jīng)濟(jì)指標(biāo)還要作綜合分析，要看使用了PLC能否帶來效益，然后，再分析使用哪家的PLC效益更好些.0第三章 交通信號控制系統(tǒng)分析（增加內(nèi)容）（1）南北方向綠燈和東西方向的綠燈不能同時(shí)亮；如果同時(shí)亮，則應(yīng)自動(dòng)立即關(guān)閉信號燈系統(tǒng)，并立即發(fā)出報(bào)警信號。經(jīng)濟(jì)指標(biāo)最簡單的就是看價(jià)格。經(jīng)濟(jì)是基礎(chǔ)，經(jīng)濟(jì)上不合算，不能帶來經(jīng)濟(jì)效益，使用PLC也就沒有基礎(chǔ)。 八、經(jīng)濟(jì)指標(biāo) 以上七條講的都是PLC的技術(shù)性能。所以，PLC的可靠措施都是圍繞提高M(jìn)TBF及MTTR值進(jìn)行的。 A=MTBF/(MTBF+MTTR) 式中A有效率 MTBF平均故障間隔時(shí)間 MTTR平均修復(fù)時(shí)間 當(dāng)然，A值越大越好，它可使PLC系統(tǒng)得到充分的利用，是為什么要使用PLC的重要指標(biāo)。這在介紹PLC的特點(diǎn)時(shí)已作了敘述。 總之，為了用好PLC，PLC的支持軟件越來越豐富，性能也越來越好，其界面也越來越友好，也因此，它的情況如何，已成為評判PLC性能的指標(biāo)之一。 PLC的用戶也可基于DOS或WINDOWS平臺開發(fā)用于PLC控制系統(tǒng)的應(yīng)用軟件，以提高PLC系統(tǒng)自動(dòng)化及智能化水平。 此外，也有專用于監(jiān)控PLC工作的軟件，它多與PLC的監(jiān)視終端連用。 支持軟件不僅編制PLC程序需要，監(jiān)控PLC運(yùn)行，特別是監(jiān)視PLC所控制的系統(tǒng)的工作狀況也需要。 再前進(jìn)一步，從理論上講使用自然語言編程也是完全可能的。當(dāng)前不少PLC廠家已有提供。從根本上講，只要能實(shí)現(xiàn)這個(gè)轉(zhuǎn)換的，什么高級語言都可以?？梢栽贒OS，也可在WINDOWS平臺上運(yùn)行。用梯形圖再確定塊中的種種量間的邏輯關(guān)系。這種語言，梯形圖與流程圖兩者兼用，可使PLC程序結(jié)構(gòu)化。日本OMRON公司開發(fā)的F系列機(jī)就是使用這種語言。流程圖語言與符號語言也有一一對應(yīng)關(guān)系，只是它對應(yīng)的符號語言與梯形圖的對應(yīng)不一樣。多數(shù)是在計(jì)算機(jī)對PLC編程時(shí)，才使用這種語言。這種語言與符號語言有對應(yīng)關(guān)系，很容易互相轉(zhuǎn)換，并便于電氣工程師了解與熟悉，故用得很普遍，幾乎所有的PLC都開發(fā)有這種語言。所以，多數(shù)PLC都配備有這種語言。它類似計(jì)算機(jī)的匯編語言，PLC的指令系統(tǒng)就是用這種語言表達(dá)的。它之所以能使用一些助記符語言、梯形圖語言、流程圖語言，以至高級語言，全靠為使用這些語言而開發(fā)的種種軟件。 六、支持軟件 為了便于編制PLC程序，多數(shù)PLC廠家都開發(fā)有關(guān)計(jì)算機(jī)支持軟件。以上只是指出幾個(gè)例子，說明要從哪幾個(gè)方面了解PLC指令，從中也可大致看出指令的多少及功能將怎樣影響PLC的性能。 狀態(tài)監(jiān)控指令，用以監(jiān)視及記錄PLC及其控制系統(tǒng)的工作狀態(tài)，對提高PLC控制系統(tǒng)的工作可靠性大有幫助。但遇到流程控制指令也可作相應(yīng)改變。 流程控制指令，用以控制程序運(yùn)行流程。 數(shù)據(jù)處理指令，用于處理數(shù)據(jù)，如譯碼，編碼，傳送、移位等等。 PLC的指令繁多，但主要的有這么幾種類型： 基本邏輯指令，用于處理邏輯關(guān)系，以實(shí)現(xiàn)邏輯控制。你不懂PLC指令怎么編程，沒有程序，PLC又怎么工作？ PLC的指令越來越多，越來越豐富。 內(nèi)部器件也是PLC指令的操作數(shù)，不弄清楚是無法編程的。大型機(jī)的DM可達(dá)10K以至幾十K。如日本OMRON公司的CQM1機(jī)，其DM區(qū)就有6k字。趨勢也是越來越大。多以字、兩字或多字為單位予以使用，是PLC進(jìn)行模擬量控制，或記錄數(shù)據(jù)所必不可少的。可進(jìn)行什么樣的計(jì)數(shù)，計(jì)數(shù)范圍多大，怎么設(shè)定，有多少計(jì)數(shù)器，則是PLC計(jì)數(shù)器性能的代表指標(biāo)。定時(shí)器有多少，設(shè)定范圍有多大，設(shè)定值的分辨率又是多少，這些都代表定時(shí)器件的性能。 定時(shí)器，可進(jìn)行定時(shí)控制。再上電后可繼續(xù)丟電前的狀態(tài)。一般講，內(nèi)部繼電器數(shù)比I/O繼電器要多得多。它與I/O繼電器區(qū)相聯(lián)系著，有時(shí)與后者相聯(lián)系進(jìn)行處理。它與PLC所能控制的I/O點(diǎn)數(shù)及模擬量的路數(shù)直接相關(guān)。它也是代表 PLC性能的重要指標(biāo)。但通過運(yùn)行程序進(jìn)行使用時(shí)，給使用者提供的卻實(shí)實(shí)在在有這些器件。不同的內(nèi)部器件占據(jù)系統(tǒng)內(nèi)存的不同區(qū)域。大型PLC的內(nèi)存容量可達(dá)幾十k，以至于一百多k。內(nèi)存大，可存儲的程序量大，也就可進(jìn)行更為復(fù)雜的控制。CPU既要具備訪問這些內(nèi)存的能力，還應(yīng)提供相應(yīng)的存儲介質(zhì)。用戶內(nèi)存主要用以存儲用戶程序，個(gè)別的還將其中的一部分劃為系統(tǒng)所用。它的情況，當(dāng)然是選用PLC必須了解的重要方面，所以也應(yīng)把它列為PLC性能的重要內(nèi)容。隨著技術(shù)進(jìn)步，這種設(shè)備將更加豐富。輸入的有條碼讀入器，輸入模擬量的電位器等。各種PLC大體都有這方面的配套設(shè)施。這些設(shè)備，如存儲卡、存儲磁帶、軟磁盤或只讀存儲器。性能好的PLC，這種外部設(shè)備已越來越豐富。 監(jiān)控設(shè)備：小的有數(shù)據(jù)監(jiān)視器，可監(jiān)視數(shù)據(jù)；大的還可能有圖形監(jiān)視器，可通過畫面監(jiān)視數(shù)據(jù)。編程器除了用于編程，還可對系統(tǒng)作一些設(shè)定，以確定PLC控制方式，或工作方式。復(fù)雜一點(diǎn)的有圖形編程器，可用梯形圖語編程。故一種PLC的性能如何，與這種PLC所具外部設(shè)備豐富與否，外部設(shè)備好用與否直接相關(guān)。 盡管用PLC實(shí)現(xiàn)對系統(tǒng)的控制可不用外部設(shè)備，配置好合適的模塊就行了。 掌握PLC性能，一定要了解它的模塊，并通過了解模塊的性能，去弄清楚PLC的性能。 通訊模塊，它接人PLC后，可使PLC與計(jì)算機(jī)，或PLC與PLC進(jìn)行通訊，有的還可實(shí)現(xiàn)與其它控制部件，如變頻器、溫控器通訊，或組成局部網(wǎng)絡(luò)。這些模塊有自己的CPU，可對信號作預(yù)處理或后處理，以簡化PLC的CPU對復(fù)雜的程控制量的控制。 除上述模塊，PLC還有特殊的或稱智能或稱功能模塊。 箱體式的PLC還有I/O擴(kuò)展箱體，它不含CPU，僅有電源及I/O單元的功能。若干底板間的聯(lián)系有的用接口模塊，有的用總線接口。在結(jié)構(gòu)上內(nèi)存模塊都是附加于CPU模塊之中。 I/O模塊，它集成了I/O電路，并依點(diǎn)數(shù)及電路類型劃分為不同規(guī)格的模塊。PLC的主要性能，如速度、規(guī)模都由它的性能來體現(xiàn)。 組成PLC的模塊是PLC的硬件基礎(chǔ)，只有弄清所選用的PLC都具有那些模塊及其特點(diǎn)，才能正確選用模塊，去組成一臺完整的PLC，以滿足控制系統(tǒng)對PLC的要求。相反，小型PLC、檔次低的PLC模塊種類也少，規(guī)格也少，指標(biāo)也低。 一般講，規(guī)模大的PLC，檔次高的PLC模塊的種類也多，規(guī)格也多，反映它的特點(diǎn)的性能指標(biāo)也高。在此，不妨把PLC的模塊組成當(dāng)作所有PLC的結(jié)構(gòu)性能。規(guī)模大的PLC指令條數(shù)多，指令的功能也強(qiáng)，才能應(yīng)付對點(diǎn)數(shù)多的系統(tǒng)進(jìn)行控制的需要。所以，規(guī)模