【正文】 在設(shè)計(jì)的過(guò)程中遇到問(wèn)題，可以說(shuō)得是困難重重，這畢竟第一次做，難免會(huì)遇到過(guò)各種各樣的問(wèn)題，同時(shí)在設(shè)計(jì)的過(guò)程中發(fā)現(xiàn)了自己的不足之處，對(duì)以前所學(xué)過(guò)的知識(shí)理解得不夠深刻，掌握得不夠牢固。從開始時(shí)的滿富激情到后來(lái)汗水背后的復(fù)雜心情，點(diǎn)點(diǎn)滴滴無(wú)不令我回味無(wú)長(zhǎng)。經(jīng)過(guò)兩個(gè)星期的設(shè)計(jì)里，過(guò)程曲折可謂一語(yǔ)難盡。第4章 總結(jié)在設(shè)計(jì)過(guò)程中，經(jīng)常會(huì)遇到這樣那樣的情況，就是心里老想著這樣的接法可以行得通，但實(shí)際接上電路，總是實(shí)現(xiàn)不了，因此耗費(fèi)在這上面的時(shí)間用去很多。今天的PLC已經(jīng)開始用于閉環(huán)控制，不僅如此，隨著其擴(kuò)展能力和通信能力的發(fā)展，它也越來(lái)越多地應(yīng)用到了復(fù)雜的分布式控制系統(tǒng)中。十字路口的交通燈布置如圖445所示： 圖445十字路口交通燈示意圖 圖446十字路口交通燈時(shí)間圖 圖4 45 十字路口交通燈示意圖 本系統(tǒng)具有可靠性高，抗干擾能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，可以組成能滿足各種控制要求的控制系統(tǒng)，用戶不必自己再設(shè)計(jì)和制作硬件裝置。在南北方向通行時(shí)，東西方向的紅燈亮35秒，而南北方向的綠燈先亮30秒后再閃3秒（，）后黃燈亮2秒。、高度專業(yè)化的融合是可編程控制系統(tǒng)的新特征。，因此系統(tǒng)的分析運(yùn)算能力將越來(lái)越強(qiáng)。綜上所述，我們不難得出下面幾個(gè)結(jié)論:、計(jì)算機(jī)集散控制系統(tǒng)及PLC正在走著一條相互融合的道路。這樣使控制更有效，系統(tǒng)更可靠。縱觀各著名廠商，其PLC產(chǎn)品都有不同程度的冗余功能，而且發(fā)展越來(lái)越完善。要保證整個(gè)系統(tǒng)的可靠運(yùn)行，首先要求系統(tǒng)各單元的質(zhì)量要得到保證。硬件冗余的容錯(cuò)技術(shù)將進(jìn)一步得到應(yīng)用，不僅會(huì)有CPU單元冗余、通信單元冗余、電源單元冗余、I/0單元冗余、而且整個(gè)系統(tǒng)都會(huì)實(shí)現(xiàn)冗余。常用的專用模塊包括:定位模塊、溫度測(cè)量模塊、高速采樣模塊、網(wǎng)絡(luò)接口模塊等。怎樣才能使一個(gè)系統(tǒng)既具有通用性又具備專業(yè)化呢?硬件系統(tǒng)的模塊化便是解決這一矛盾的鑰匙。 可編程控制產(chǎn)品是通用的。另一方面，可編程控制器與工業(yè)控制機(jī)等其他裝置的通信難易也體現(xiàn)了開放性的特點(diǎn)。一方面是某一產(chǎn)品和第三家同類產(chǎn)品在通信上的兼容程度，另一方面是指某系統(tǒng)尤其是軟件上的開發(fā)平臺(tái)對(duì)使用者有多大的開放程度。提高一個(gè)系統(tǒng)的智能程度不僅提高系統(tǒng)的品質(zhì)，在某種意義上也提高了系統(tǒng)的可靠性。將來(lái)會(huì)全部使用64位RISC芯片，實(shí)現(xiàn)多CPU并行處理或分時(shí)處理或分任務(wù)處理，實(shí)現(xiàn)各種模塊智能化，且部分系統(tǒng)程序用門陣列電路固化。為了使各廠家的產(chǎn)品有一個(gè)共同的參考平面，制定了國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)。按照這些標(biāo)準(zhǔn)，各種型號(hào)的PLC產(chǎn)品對(duì)工業(yè)應(yīng)用環(huán)境、抗干擾性等條目都給出了明確的規(guī)定。標(biāo)準(zhǔn)化一方面保證了產(chǎn)品的出廠質(zhì)量，另一方面也保證了各個(gè)廠家產(chǎn)品的互相兼容?？偟内厔?shì)如下階：在工業(yè)自動(dòng)化產(chǎn)品繁花似錦的今天，各生產(chǎn)廠商既互相競(jìng)爭(zhēng)又互相合作。今后，PLC將主要朝著以下兩個(gè)方向發(fā)展:一個(gè)是向超小型專用化和低價(jià)格方向發(fā)展。 可編程控制技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)隨著計(jì)算機(jī)科學(xué)的發(fā)展和工業(yè)自動(dòng)化愈來(lái)愈高的需求，可編程控制技術(shù)得到了飛速的發(fā)展，其技術(shù)和產(chǎn)品日趨完善。（10）故障診斷功能 PLC可以對(duì)系統(tǒng)構(gòu)成、某些硬件狀態(tài)、指令的合法性等進(jìn)行自診斷，發(fā)現(xiàn)異常情況，發(fā)出報(bào)警并顯示錯(cuò)誤類型，如屬嚴(yán)重錯(cuò)誤則自動(dòng)終止運(yùn)行。利用某些記憶指令，可以對(duì)工作狀態(tài)進(jìn)行記憶，以保持PLC斷電后的數(shù)據(jù)內(nèi)容不變。利用編程器可以調(diào)整定時(shí)器、計(jì)數(shù)器的設(shè)定值和當(dāng)前值，并可以根據(jù)需要改變PLC內(nèi)部邏輯信號(hào)的狀態(tài)及數(shù)據(jù)區(qū)的數(shù)據(jù)內(nèi)容，為調(diào)試和維護(hù)提供了極大的方便。（7）通訊聯(lián)網(wǎng)功能 有些PLC采用通訊技術(shù)，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程I/O控制、多臺(tái)PLC之間的同位鏈接、PLC與計(jì)算機(jī)之間的通訊等。中、大型PLC數(shù)據(jù)處理功能更加齊全，可完成開方、PID運(yùn)算、浮點(diǎn)運(yùn)算等操作，還可以和CRT、打印機(jī)相聯(lián)、實(shí)現(xiàn)程序、數(shù)據(jù)的顯示的打印。有些PLC還專門設(shè)置了用于步進(jìn)控制的步進(jìn)指令和鼓形控制器操作指令，編程和使用都極為方便。（4）步進(jìn)控制功能PLC為用戶提供了若干個(gè)移位寄存器，可以實(shí)現(xiàn)由時(shí)間、計(jì)數(shù)或其他指定邏輯信號(hào)為轉(zhuǎn)步條件的步進(jìn)控制。計(jì)數(shù)器的設(shè)定值可以在編程時(shí)設(shè)定，也可以在運(yùn)行過(guò)程中進(jìn)行修改。（3） 計(jì)數(shù)控制功能 計(jì)數(shù)控制功能是PLC的基本功能之一。定時(shí)器的設(shè)定值（定時(shí)時(shí)間）可以在編程時(shí)設(shè)定，也可以在運(yùn)行過(guò)程中根據(jù)需要進(jìn)行修改，使用方便靈活。（2） 定時(shí)控制功能定時(shí)控制功能是PLC的最基本功能之一。因此，PLC可代替繼電器進(jìn)行開關(guān)控制，完成接點(diǎn)的串聯(lián)、并聯(lián)、串并聯(lián)、并串聯(lián)等各種連接。功能說(shuō)明：（1） 邏輯控制功能邏輯控制功能實(shí)際上就是位處理功能，是PLC的最基本功能之一。而現(xiàn)在完全可以采用PLC控制系統(tǒng)，選用模擬量控制模塊，其功能由軟件完成，系統(tǒng)的精度由位數(shù)決定，不受元件影響，因而可靠性更高，容易實(shí)現(xiàn)復(fù)雜的控制和先進(jìn)的控制方法，可以同時(shí)控制多個(gè)控制回路和多個(gè)控制參數(shù)。即使不經(jīng)過(guò)特殊的培訓(xùn)，一般工程技術(shù)人員也能很快掌握。梯型圖同繼電器電路相似，易于掌握，便于維修。它可分為邏輯型和動(dòng)作型兩大類。如：有色冶金行業(yè)的冶煉廠和選礦廠的物料輸送及配料、井下采礦皮帶輸送系統(tǒng)、選礦廠球磨機(jī)及各潤(rùn)滑站系統(tǒng)、冶煉廠余熱鍋爐振打系統(tǒng)、電收塵輸灰系統(tǒng)、冶煉廠轉(zhuǎn)爐本體聯(lián)鎖和加料系統(tǒng)等，其它行業(yè)如汽車生產(chǎn)線、印刷機(jī)械、加工機(jī)床、包裝機(jī)以及日常生活的電梯控制等。順序控制是PLC最基本、應(yīng)用最廣泛的領(lǐng)域。PLC的內(nèi)部工作過(guò)程用圖表示為如本章末之圖：用PLC 設(shè)計(jì)一個(gè)控制系統(tǒng)時(shí)，必須知道有一個(gè)輸入信號(hào)后PLC要經(jīng)過(guò)多長(zhǎng)時(shí)間才能有一個(gè)對(duì)應(yīng)的輸出信號(hào)，這樣才能精確的解決系統(tǒng)各個(gè)不見之間配合問(wèn)題。總之，在使用PLC時(shí)，可以把輸入端為一個(gè)繼電器線圈，其相應(yīng)的繼電器結(jié)點(diǎn)可以在內(nèi)部控制電路中使用，而輸出端又可以等效為內(nèi)部輸出繼電器的一個(gè)動(dòng)合觸點(diǎn)，驅(qū)動(dòng)外部設(shè)備。繼電器控制系統(tǒng)中沒(méi)有器件，他們的線圈自動(dòng)合，動(dòng)斷觸點(diǎn)只能在PLC內(nèi)部控制電路中使用，如要與外部電路相連，則必須通過(guò)輸出部分。內(nèi)部控制電路是是用戶根據(jù)控制要求編制的程序，作用是運(yùn)算和處理由輸入部分得到的信息并判斷應(yīng)產(chǎn)生哪些輸出。輸入部分用于接受被控設(shè)備的信息或操作命令等外部信息或操作命令等外部輸入信息。另外，PLC的外部設(shè)備中還包括打印機(jī)：在用戶程序編制階段用來(lái)打印帶注解的梯形圖或指令語(yǔ)句表程序，以利于維修和系統(tǒng)的改造 ；外存儲(chǔ)器：存儲(chǔ)部分程序或改變生產(chǎn)工藝流程時(shí)需要調(diào)用的程序，它所存的程序也可重新裝入內(nèi)存，有利于PLC的內(nèi)存程序的恢復(fù)；EPROM寫入器：用語(yǔ)將用戶程序?qū)懭氲紼PROM中去，它提供了一個(gè)非易失性的用戶程序保存方法。 主要功能PLC的外部設(shè)備中，最重要的就是編程器，它用來(lái)對(duì)用戶程序進(jìn)行寫入，檢查，修改和調(diào)試，也可以在線監(jiān)視 PLC的運(yùn)行，它經(jīng)過(guò)編程器接口與CPU聯(lián)系，完成人機(jī)對(duì)話。各個(gè)電路和不同的掃描階段會(huì)造成輸入和輸出的延遲，這是PLC的主要缺點(diǎn)。(四)對(duì)同一個(gè)輸出單元的多次使用、修改次序會(huì)造成不同的執(zhí)行結(jié)果。(三) 程序執(zhí)行完后的輸出映像寄存器的值決定了下一個(gè)掃描周期的輸出值，而在程序執(zhí)行階段，輸出映像寄存器的值即可以作為控制程序執(zhí)行的條件，同時(shí)又可以被程序修改用于存儲(chǔ)中間結(jié)果或下一個(gè)掃描周期的輸出結(jié)果。由上述分析得出循環(huán)掃描有如下特點(diǎn)：(一) 掃描過(guò)程周而復(fù)始地進(jìn)行，讀輸入、寫輸出和用戶程序是否執(zhí)行是可控的。在程序執(zhí)行期間，即使輸入端子狀態(tài)發(fā)生變化，輸入狀態(tài)寄存器的內(nèi)容也不會(huì)改變—輸入端子狀態(tài)變化只能在下一個(gè)工作周期的輸入階段才被集中讀入。在讀輸入階段，CPU對(duì)各個(gè)輸入端子進(jìn)行掃描，通過(guò)輸入電路將各輸入點(diǎn)的狀態(tài)鎖入輸入映像寄存器中。封鎖I／O就是關(guān)閉I／O掃描過(guò)程。在輸入掃描過(guò)程中，CPU把實(shí)際輸入點(diǎn)的狀態(tài)鎖入到輸入映像寄存器；在輸出過(guò)程中，CPU把輸出映像寄存器的值鎖定到實(shí)際輸出點(diǎn)。CPU在處理用戶程序時(shí)，使用的輸入值不是直接從輸入點(diǎn)讀取的運(yùn)算的結(jié)果也不直接送到實(shí)際輸出點(diǎn)，而是在內(nèi)存中設(shè)置了兩個(gè)映像寄存器：一個(gè)為輸入映像寄存器，另一個(gè)為輸出映像寄存器。個(gè)掃描周期內(nèi)都包含這個(gè)掃描過(guò)程。用戶程序的長(zhǎng)短，會(huì)影響過(guò)程所用的時(shí)間. 。機(jī)器處于正常運(yùn)行狀態(tài)下，每一掃描周期內(nèi)部包換掃描過(guò)程。一般小型系統(tǒng)沒(méi)有這一掃描過(guò)程，配有網(wǎng)絡(luò)的PLC系統(tǒng)才有通信掃描過(guò)程，這一過(guò)程用于PLC之間及PLC與上位計(jì)算機(jī)或終端設(shè)備之間的通信。其它的執(zhí)行結(jié)果錯(cuò)誤可由程序設(shè)計(jì)者通過(guò)標(biāo)志位進(jìn)行處理。WDT是一個(gè)硬件定時(shí)器，每一個(gè)掃描周期開始前都被復(fù)位。為保證設(shè)備的可靠性，及時(shí)反應(yīng)所出現(xiàn)的故障，PLC都具有自監(jiān)視功能。典型的PLC在一個(gè)周期中可完成以下5個(gè)掃描過(guò)程。它一直周而復(fù)始地循環(huán)掃描并執(zhí)行由系統(tǒng)軟件規(guī)定好的任務(wù)。如下圖所示，CPU的掃描周期包括讀輸入、執(zhí)行程序、處理通信請(qǐng)求、執(zhí)行CPU自診斷測(cè)試及寫輸出等內(nèi)容。5. 其它接口單元其它接口單元用于提供PLC與其它設(shè)備和模塊進(jìn)行連接通信的物理?xiàng)l件。用戶存儲(chǔ)器中存放的是用戶程序和運(yùn)行所需要的資源，I/O寄存器的值作為條件決定著存儲(chǔ)器中的程序如何被執(zhí)行，從而完成復(fù)雜的控制功能。3. 存儲(chǔ)器存儲(chǔ)器分為系統(tǒng)存儲(chǔ)器和用戶存儲(chǔ)器。在程序執(zhí)行過(guò)程中,CPU可以讀其值,并作為條件參加控制,還可以修改其值,而中間的變換僅僅影響寄存器的值。CPU可以讀其值，但不可以寫或進(jìn)行修改。其完成控制的實(shí)質(zhì)是按一定算法進(jìn)行I／O變換，并將這個(gè)變換物理實(shí)現(xiàn)，應(yīng)用于工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)。它不僅可通過(guò)增加輸入輸出卡件增加點(diǎn)數(shù)，通過(guò)擴(kuò)展單元來(lái)擴(kuò)大容量和功能，甚至可通過(guò)與集散控制系統(tǒng)DCS或其他上位機(jī)的通信來(lái)擴(kuò)展功能，并與外部設(shè)備進(jìn)行交換等。這種編程的靈活性是繼電器順序控制所不能比擬的，正是由于