【正文】 定時(shí)實(shí)際時(shí)間 =設(shè)定值精度 1ms: T32,T96 10ms: T33~T36, T97~T100 100ms: T37~T63, T101~T255 表 32 交通信號(hào)燈 PLC 的輸入 /輸出點(diǎn)分配表 輸入信號(hào) 定時(shí)元件 輸出信號(hào) 名稱 代號(hào) 輸入點(diǎn)編號(hào) T33:南北紅燈工作 25S 名稱 代號(hào) 輸出點(diǎn)編號(hào) 工作按鈕 SB1 T97: 東西 紅燈工作 30S 報(bào)警燈 L0 14 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 如圖 35所示 圖 35 PLC 控制接線圖 端口 為接入系統(tǒng)開(kāi)關(guān)的傳送信號(hào)，端口 接起報(bào)警作用的信號(hào)燈，端口 接南北紅燈，端口 接 東西綠燈 ，端口 接 東西黃燈 ，端口 接 東西黃燈 ，端口 接 南北綠燈 ，端口 接 南北黃燈 。 PLC 的地址分配 列出交通信號(hào)燈 PLC 的輸入 /輸出點(diǎn)分配表 ，見(jiàn)表 32。 1L、 2L 為輸出公共端。 主程序流程圖：（如圖 32 所示） 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 11 圖 32 主流程圖 南北紅燈亮，東西綠燈閃 20S 開(kāi)始 南北紅燈亮，東西綠燈亮 南北紅燈亮，東西黃燈亮 3S 東西紅燈亮，南北綠燈亮 2S 東西紅燈亮，南北綠燈閃 25S 東西紅燈亮，南北黃燈亮 3S 結(jié)束 2S 12 硬件設(shè)計(jì) PLC 的選型 從上面的分析可以知道，系統(tǒng)共有開(kāi)關(guān)量輸入點(diǎn) 1 個(gè)，開(kāi)關(guān)量輸出點(diǎn) 7 個(gè)，如果選用CPU222 / PLC，也需要擴(kuò)展單元 PLC，參照西門子 S7200 系列特性（見(jiàn)附錄） ，選用主啟動(dòng) 東西 綠 東西黃 東西紅 南北綠 南北 黃 20S 3S 2S 25S 3S 2S 30S 20S 3S 2S ON OFF 圖 33 十字路口交通燈 時(shí)序圖 25S 南北紅 13 機(jī)為 CPU224（ 14 輸入 /10 繼電器輸出）。 狀態(tài) 5：東西 紅燈 （ 10） 繼續(xù)亮 ， 南北 綠燈（ 9） 閃 。 狀態(tài) 3： 南北 紅燈（ 7） 繼續(xù) 亮， 東西黃燈 （ 11） 亮 。 10 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(gè)交通燈進(jìn)行編號(hào) 圖 31 十字路口交通燈狀態(tài)圖 這 12 個(gè)交通燈共有四個(gè)狀態(tài)： 狀態(tài) 1： 南北 紅燈（ 7）亮， 東西 綠燈（ 12）亮。 綜上所述，可編程控制器要滿足 一 個(gè)信號(hào)輸入（ 作系統(tǒng)接通、斷開(kāi)作用 ），七個(gè)信號(hào)輸出，十字路口有十二個(gè)交通信號(hào)燈，但南北、東西兩個(gè) 為 一組用一個(gè) 輸出 信號(hào)控制，再加上一個(gè)報(bào)警信號(hào)驅(qū)動(dòng)的報(bào)警燈。而且，南北、東西綠燈同時(shí)亮，報(bào)警。 如此循環(huán)下去。 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) 。 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) 。 系統(tǒng) 設(shè)計(jì) 方案分析 按照交通燈系統(tǒng)控制要求下， 結(jié)合 西門子 S7200 系列 可編程控制器的特性 （見(jiàn)附錄） ，選擇適合的型號(hào)。同時(shí)南北黃燈亮，維持 2S 后熄滅，這時(shí)南北紅燈亮，東西綠燈亮。南北綠燈亮維持 25S。同時(shí)，南北紅燈熄滅，南北綠燈亮。在東西綠燈熄滅時(shí)，東西黃燈亮，并維持 2S。在南北紅燈亮的同時(shí)東西綠 燈也亮，并維持 20S。 2 南北綠燈和東西綠燈不能同時(shí)亮，如果同時(shí)亮?xí)r應(yīng)關(guān)閉信號(hào)燈系統(tǒng)，并報(bào)警。 輸入刷新 程序執(zhí)行 輸出刷新 一個(gè)掃描周期 輸入刷新 讀 用 戶 輸 出 設(shè) 備 輸 入 端 子 輸 入 鎖 存 器 輸 入 映 象 寄 存 器 輸 出 映 象 寄 存 器 輸 出 鎖 存 器 輸 出 端 子 程序 執(zhí)行 用 戶 輸 入 設(shè) 備 寫 讀 9 第 3 章 系統(tǒng)設(shè)計(jì) 控制要求 交通燈控制系統(tǒng)的控制要求如下： 1 信號(hào)燈受一個(gè)起動(dòng)開(kāi)關(guān)控制，當(dāng)起動(dòng)開(kāi)關(guān)接通時(shí)，信號(hào)系統(tǒng)開(kāi)始工作，且先南北紅燈亮，東西綠燈亮。在此期間， CPU 按照 I/O 映象區(qū)內(nèi)對(duì)應(yīng)的狀態(tài)和數(shù)據(jù)刷新所有的輸出鎖存電路，再經(jīng)輸出電路驅(qū)動(dòng)相應(yīng)的外設(shè)。在 8 掃描每一條梯形圖時(shí)，又總是先掃描梯形圖左邊的由各觸點(diǎn)構(gòu)成的控制線路，并按先左后右、先上后下的順序?qū)τ捎|點(diǎn)構(gòu)成的控制線路進(jìn)行邏輯運(yùn)算，然后根據(jù)邏輯運(yùn)算的結(jié)果，刷新該邏輯線圈在系統(tǒng) RAM 存儲(chǔ)區(qū)中對(duì)應(yīng)位的狀態(tài)；或者刷新該輸出線圈在 I/O 映象區(qū)中對(duì)應(yīng)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。因此，如果輸入是脈沖信號(hào)，則該脈沖信號(hào)的寬度必須大 于一個(gè)掃描周期，才能保證在任何情況下，該輸入均能被讀入。輸入采樣結(jié)束后，轉(zhuǎn)入用戶程序執(zhí)行和輸出刷新階段。在整個(gè)運(yùn)行期間， PLC 的 CPU以一定的掃描速度重復(fù)執(zhí)行上述三個(gè)階段。 當(dāng) PLC 投入運(yùn)行后，其工作過(guò)程一般分為三個(gè)階段，即輸入采樣、用戶程序執(zhí)行和輸出刷新三個(gè)階段。 考慮到繼電器控制裝置各類觸點(diǎn)的動(dòng)作時(shí)間一般在 100ms 以上，而 PLC 掃描用戶程序的時(shí)間一般均小于 100ms，因此， PLC 采用了一種不同于一般微型計(jì)算機(jī)的運(yùn)行方式 掃描技術(shù)。當(dāng) PLC 投入運(yùn)行時(shí)，首先它以掃描的方式接收現(xiàn)場(chǎng)各輸入裝置的狀態(tài)和數(shù)據(jù)，并分別存入 I/O 映象區(qū)，然后從用戶程序存儲(chǔ)器中逐條讀取用戶程序，經(jīng)過(guò)命令解釋后，按指令的規(guī)定執(zhí)行邏輯或算數(shù)運(yùn)算的結(jié)果送入 I/O 映象區(qū)或數(shù)據(jù)寄存器內(nèi)，等所有的用戶程序執(zhí)行完畢之后，最后將 I/O 映象區(qū)的各輸出狀態(tài)或輸出寄存器內(nèi)的數(shù)據(jù)傳送到相應(yīng)的輸出裝置，如此循環(huán)運(yùn)行直到停止運(yùn)行。 其結(jié)構(gòu)如圖 21 所示。固定式 PLC 包括 CPU 板、 I/O 板、顯示面板、內(nèi)存塊、電源等，這些元素組合成一個(gè)不可拆卸的整體。 在我國(guó)，一般按 I/O 點(diǎn)數(shù)將 PLC 分為以下級(jí)別（但不絕對(duì)，國(guó)外分類有些區(qū)別）： 微型： 32 I/O 小型： 256 I/O 中型： 1024 I/O 大型： 4096 I/O 巨型： 8192 I/O 在我國(guó)應(yīng)用的 PLC 系統(tǒng)中， I/O64 點(diǎn)以下 PLC 銷售額占整個(gè) PLC 的 47%， 64 點(diǎn) ~256點(diǎn)的占 31%，合計(jì)占整個(gè) PLC 銷售額的 78%。 PLC 與其他智能控制設(shè)備一起，可以組成 “集中管理、分散控制 ”的分布式控制系統(tǒng)。 （ 4）數(shù)據(jù)處理 在機(jī)械加工中， PLC 作為主要的控制和管理系統(tǒng)用于 CNC 和 NC 系統(tǒng)中，可以完成大量的數(shù)據(jù)處理工作。 PID 模塊提供了使 PLC 具有閉環(huán)控制的功能，即一個(gè)具有 PID 控制能力