【正文】 授人以魚(yú)不如授人以漁，置身其間，耳濡目染，潛移默化，使我不僅接受了全新的思想觀念，樹(shù)立了宏偉的學(xué)術(shù)目標(biāo)，領(lǐng)會(huì)了基本的思考方式，從論文題目的選定到論文寫(xiě)作的指導(dǎo) ,經(jīng)由您悉心的點(diǎn)撥 ,再經(jīng)思考后的領(lǐng)悟 ,常常讓我有 “ 山重水復(fù)疑無(wú)路 ,柳暗花明又一村 ” 。我不是 您最出色的學(xué)生，而您卻是我最尊敬的老師。四年的求學(xué)生涯在師長(zhǎng)、親友的大力支持下，走得辛苦卻也收獲滿(mǎn)囊，在論文即將付梓之際，思緒萬(wàn)千，心情久久不能平靜。這次畢業(yè)設(shè)計(jì)必將成為我人生旅途上一個(gè)非常美好的回 憶。 對(duì)我而言，知識(shí)上的收獲非常重要，精神上的豐收更加可喜。 （ 5）同組同學(xué)相互包容，彼此合作，取長(zhǎng)補(bǔ)短才能鑄就最后的成果。我發(fā)現(xiàn)，在我們所使用的書(shū)籍上有一些知識(shí)在實(shí)際應(yīng)用中并不是十分理想的，需要自己去調(diào)整，還會(huì)遇到錯(cuò)誤的資料現(xiàn)象，這就要求我們應(yīng)更加注重實(shí)踐環(huán)節(jié) （ 3） 在畢業(yè)設(shè)計(jì)中，我們應(yīng)當(dāng)注意重點(diǎn)與細(xì)節(jié)的關(guān)系。體會(huì)到理論知識(shí)對(duì)實(shí)踐有很大的指導(dǎo)作用，它讓我知道，只有在正確的理論指導(dǎo)下，才能設(shè)計(jì)出合乎實(shí)際需要的硬件電路。實(shí)驗(yàn)最后成功完 成，由于很多客觀原因，比如時(shí)間上，個(gè)人技術(shù)上，本設(shè)計(jì)的應(yīng)用范圍不是很廣，想想還可以用攝像頭測(cè)量十字路口的車(chē)流量，改變路口的通行時(shí)間，實(shí)現(xiàn)智能化。對(duì)優(yōu)化城市交通具有一定的意義。 其他的一些指令，如置位復(fù)位、脈沖輸出、清除、移位、主控觸點(diǎn)、空操作、跳轉(zhuǎn)指令等。另外。 圖 55 ORB、 ANB實(shí)例 （ 4）程序結(jié)束指令（ END） 表 55 END指令的應(yīng)用 在程序結(jié)束處寫(xiě)上 END 指令， PLC 只執(zhí)行第一步至 END 之間的程序，并立即 19 輸出處理。如需要將多個(gè)電路塊并聯(lián)連接，應(yīng)在每個(gè)并聯(lián)電路塊之后使用一個(gè) ORB 指令，用這種方法編程時(shí)并聯(lián)電路塊的個(gè)數(shù)沒(méi)有限制；也可將所有要并聯(lián)的電路塊依次寫(xiě)出，然后在這些電路塊的末尾集中寫(xiě)出 ORB 的指令，但這時(shí) ORB 指令最多使用 7 次。 表 53 相應(yīng)指令語(yǔ)句 18 （ 3）電路塊的并聯(lián)和串聯(lián)指令（ ORB、 ANB） 表 54 ORB、 ANB 指令的應(yīng)用 含有兩個(gè)以上觸點(diǎn)串聯(lián)連接的電路稱(chēng)為“串聯(lián)連接塊”，串聯(lián)電路 塊并聯(lián)連接時(shí)，支路的起點(diǎn)以 LD 或 LDNOT 指令開(kāi)始，而支路的終點(diǎn)要用 ORB 指令。 （ 2）觸點(diǎn)串連指令（ AND/ANDI）、 并聯(lián)指令（ OR/ORI） 表 52 串聯(lián)、并聯(lián)指令的應(yīng)用 AND、 ANDI 指 令用于一個(gè)觸點(diǎn)的串聯(lián)，但串聯(lián)觸點(diǎn)的數(shù)量不限，這兩個(gè)指令可連續(xù)使用。 OUT 指令是線圈的驅(qū)動(dòng)指令，可用于輸出繼電器、輔助繼電器、定時(shí)器、計(jì)數(shù)器、狀態(tài)寄存器等，但不能用于輸入繼電器。每條指令 及其應(yīng)用實(shí)例都以梯形圖和語(yǔ)句表兩種編程語(yǔ)言對(duì)照說(shuō)明。 是寫(xiě)入特定目的的數(shù)據(jù)或已經(jīng)寫(xiě)入數(shù)據(jù)寄存器，其內(nèi)容在電源接通時(shí)，寫(xiě)入初始化值（一般先清零，然后由系統(tǒng) ROM 來(lái)寫(xiě)入）。 驅(qū)動(dòng)特殊輔助繼電器 M8074，由于采用掃描被 禁止，上述的數(shù)據(jù)寄存器可作為文件寄存器處理，用 BMOV 指令傳送數(shù)據(jù)（寫(xiě)入或讀出）。將數(shù)據(jù)寫(xiě)入 EEPROM 盒時(shí)，需要花費(fèi)一定的時(shí)間，務(wù)必請(qǐng)注意。在 PLC 運(yùn)行時(shí)，可用 BMOV 指令讀到通用數(shù)據(jù)寄存器中，但是不能用指令將數(shù)據(jù)寫(xiě)入文件寄存器。 文件寄存器是在用戶(hù)程序存儲(chǔ)器（ RAM、 EEPROM、 EPROM）內(nèi)的一個(gè)存儲(chǔ)區(qū)，以 500 點(diǎn)為一個(gè)單位，最多可在參數(shù)設(shè)置時(shí)到 2021 點(diǎn)。然而在二臺(tái) PLC 作點(diǎn)對(duì)的通信時(shí)， D490～D509 被用作通信操作。 基本上同通用數(shù)據(jù)寄存器。（若特殊輔助繼電器 M8033 已被驅(qū)動(dòng)，則數(shù)據(jù)不被清零）。 只要不寫(xiě)入其他數(shù)據(jù)，已寫(xiě)入的數(shù)據(jù)不會(huì)變化。 FX2N 中每一個(gè)數(shù)據(jù)寄存器都是 16bit（最高位為正、負(fù)符號(hào)位），也可用兩個(gè)數(shù)據(jù)寄存器合并起來(lái)存儲(chǔ) 32 bit 數(shù)據(jù)（最高位為正、負(fù)符號(hào)位）。 應(yīng)注意的是，計(jì)數(shù)器 C100～ C199，即使發(fā)生停電，當(dāng)前值與輸出觸點(diǎn)的動(dòng)作狀態(tài)或復(fù)位狀態(tài)也能保持。之后即使計(jì)數(shù)器輸入 X011 再動(dòng)作，計(jì)數(shù)器的當(dāng)前值保持不變。 舉個(gè)例子： 16 圖 53 計(jì)數(shù)器的應(yīng)用 由計(jì)數(shù)輸入 X011 每次驅(qū)動(dòng) C0 線圈時(shí)，計(jì)數(shù)器的當(dāng)前值加 1。 保持用計(jì)數(shù)器的通道號(hào) ： C100～ C199，共 100 點(diǎn)。 設(shè)定值 K0 與 K1 含義相同，即在第一次計(jì)數(shù)時(shí)，其輸出觸點(diǎn)就動(dòng)作。直到復(fù)位控制信號(hào)的上升沿輸入時(shí)，觸點(diǎn)才斷開(kāi)，設(shè)定值又寫(xiě)入，再又進(jìn)入計(jì)數(shù)狀態(tài)。 (5)計(jì)數(shù)器（ C） FX2N 中的 16 位增計(jì)數(shù)器，是 16 位二進(jìn)制加法計(jì)數(shù)器，它是在計(jì)數(shù)信號(hào)的上升沿進(jìn)行計(jì)數(shù)，它有兩個(gè)輸入，一個(gè)用于復(fù)位，一個(gè)用于計(jì)數(shù)。 每個(gè)定時(shí)器只有一個(gè)輸入，它與常規(guī)定時(shí)器一樣，線圈通電時(shí)，開(kāi)始計(jì)時(shí)；斷電時(shí)，自動(dòng)復(fù)位，不保存中間數(shù)值。 定時(shí)器通道范圍如下： 100 ms 定時(shí)器 T0～ T199， 共 200 點(diǎn)，設(shè)定值： ～ 秒； 10 ms 定時(shí)器 T200～ TT245，共 46 點(diǎn)，設(shè)定值： ～ 秒； 1 ms 積算定時(shí)器 T245～ T249，共 4 點(diǎn)，設(shè)定值： ～ 秒； 100 ms 積算定時(shí)器 T250～ T255，共 6 點(diǎn)，設(shè)定值： ～ 秒； 定時(shí)器指令符號(hào)及應(yīng)用如下圖所示： 圖 52 繼電器的應(yīng)用 當(dāng)定時(shí)器線圈 T200 的驅(qū)動(dòng)輸入 X000 接通時(shí)， T200 的當(dāng)前值計(jì)數(shù)器對(duì) 10 ms的時(shí)鐘脈沖進(jìn)行累積計(jì)數(shù)，當(dāng)前值與設(shè)定值 K123 相等時(shí)，定時(shí)器的輸出接點(diǎn)動(dòng)作，即輸出觸點(diǎn)是在驅(qū)動(dòng)線圈后的 秒（ 10 * 123ms = ）時(shí)才動(dòng)作， 當(dāng) T200 觸點(diǎn)吸合后， Y000 就有輸出。在后一種情況下，一般使用有掉電保護(hù)功能的數(shù)據(jù)寄存器。 圖 51 繼電器的自鎖功能 15 （ 4）定時(shí)器（ T） 在 PLC 內(nèi)的定時(shí)器是根據(jù)時(shí)鐘脈沖的累積形式，當(dāng)所計(jì)時(shí)間達(dá)到設(shè)定值時(shí)，其輸出觸點(diǎn)動(dòng)作，時(shí)鐘脈沖有 1ms、 10ms、 100ms。在 FX2N 中普遍途采用 M0～ M499，共 500 點(diǎn)輔助繼電器，其地址號(hào)按十進(jìn)制編號(hào)。但是，這些觸點(diǎn)不能直接驅(qū)動(dòng)外部負(fù)載，外部負(fù)載的驅(qū)動(dòng)必須通過(guò)輸出繼電器來(lái)實(shí)現(xiàn)。輔助繼電器也稱(chēng)中間繼電器，它沒(méi)有向外的任何聯(lián)系，只供內(nèi)部編程使用。它們一般位于機(jī)器的下端。輸出電路的時(shí)間常數(shù)是固定的 。輸出繼電器的線圈由程序控制，輸出繼電器的外部輸出主觸點(diǎn)接到 PLC 的輸出端子上供外部負(fù)載使用，其余常開(kāi) /常閉觸點(diǎn)供內(nèi)部程序使用。它們一般位于機(jī)器的上端。輸入電路的時(shí)間常數(shù)一般小于 10ms。 （ 1） 輸入繼電器（ X） PLC 的輸入端子是從外部開(kāi)關(guān)接受信號(hào)的窗口， PLC 內(nèi)部與輸入端子連接的輸入繼電器 X 是用光電隔離的電子繼電器，它們的編號(hào)與接線端子編號(hào)一致（按八進(jìn)制輸入），線圈的吸合或釋放只取決于 PLC 外部觸點(diǎn)的狀態(tài)。它在不同的指令操作下，其工作狀態(tài)可以無(wú)記憶，也可以有記憶，還可以作脈沖數(shù)字元件使用。 FX 系列產(chǎn)品，它內(nèi)部的編程元件，也就是支持該機(jī)型編程語(yǔ)言的軟元件，按通俗叫法分別稱(chēng)為繼電器、定時(shí)器、計(jì)數(shù)器等，但它們與真實(shí)元件有很大的差別，一般稱(chēng)它們?yōu)椤败浝^電器”。解決方案：在程序中加一步，在計(jì)數(shù)器出發(fā)時(shí)讓計(jì)時(shí)器 T0 復(fù)位即可實(shí)現(xiàn)程序按只要求有序的循環(huán)。把 C3 刪除就可以實(shí)現(xiàn)循環(huán)了 為什么只進(jìn)行部分循環(huán)？ 當(dāng)系統(tǒng)能夠循環(huán)時(shí)，在仔細(xì)一看發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)只進(jìn)行部分循環(huán)，每次循環(huán)程序逗 從 10秒后開(kāi)始工作，為何不從 0 秒循環(huán)，我仔細(xì)分析了一下，發(fā)現(xiàn)程序中的計(jì)時(shí)器 T0 沒(méi)有 13 在 C3 出發(fā)后復(fù)位。 軟件調(diào)試 調(diào)試的預(yù)期效果 在實(shí)驗(yàn)臺(tái)上向 FXGPWIN 軟件輸入本設(shè)計(jì)的程序，按控制要求把輸入輸出導(dǎo)線連接好，在整個(gè)裝置中接上 24V 電壓，通過(guò)硬件和軟件的結(jié)合，得到控制要求的預(yù)期效果。 （ 4）焊接好后，要用萬(wàn)用表檢測(cè)每一條電路是否正常。在電路板反面焊接時(shí)腦中要先想好每條線路的分布，防止交叉無(wú)序。 （ 2） 如果一次性不能焊接成功要把多功能電路板用密封袋裝好，防止氧化。 下圖是一個(gè)錯(cuò)誤的橋式電路梯形圖。 （ 4） 在一個(gè)程序中，同一編號(hào)的線圈如果使用兩次，稱(chēng)為雙線圈輸出，它很容易引起誤操作，應(yīng)盡量避免。 （ 2） 梯形圖每一行都是從左邊開(kāi)始，線圈接在最右邊（線圈右邊不允許再有接觸 點(diǎn)），如圖 (a)錯(cuò)，圖 (b)正確。這也是 PLC 技術(shù)對(duì)傳統(tǒng)繼電控制技術(shù)繼承。這樣，原有的繼電控制邏輯，經(jīng)轉(zhuǎn)換即可變成梯形圖，再進(jìn)一步轉(zhuǎn)換，即可變成語(yǔ)句表程序。 梯形圖與電氣原理圖的關(guān)系：如果僅考慮邏輯控制，梯形圖與電氣原理圖也可建立起一定的對(duì)應(yīng)關(guān)系。有了梯形圖就可將其翻譯成助記符程序。 梯形圖與助記符的對(duì)應(yīng)關(guān)系： 助記符指令與梯形圖指令有嚴(yán)格的對(duì)應(yīng)關(guān)系，而梯形圖的連線又可把指令的順序予以體現(xiàn)。下圖是三菱公司的FX2N 系列產(chǎn)品的最簡(jiǎn)單的梯形圖例： 圖 32 FX2N系列產(chǎn)品的最簡(jiǎn)單的梯形圖 它有兩組，第一組用以實(shí)現(xiàn)啟動(dòng)、停止控制。最后為輸出類(lèi)指令，實(shí)現(xiàn)輸出控制，或?yàn)閿?shù)據(jù)控制、流程控制、通訊處理、 10 監(jiān)控工作等指令，以進(jìn)行相應(yīng)的工作。它的連線有兩種：一為母線，另一為內(nèi)部橫豎線。南北人行道綠燈在 4555 秒亮，在 5560 秒閃爍，其余南北人行道紅燈亮。東西右行綠燈 15— 40 秒和 60— 85秒亮， 40— 45秒和 85— 90秒閃 爍，右行紅燈 0— 15秒和 45— 60 秒亮。南北人行道綠燈在 0— 10 秒亮，在 10— 15 秒閃爍，其余南北人行道紅燈亮。南北右行綠燈 15— 40 秒和 60— 85秒亮， 40— 45秒和 85— 90秒閃爍，右行紅燈 0— 15秒和 45— 60 秒亮。 （ 3） 循環(huán)一次要 90 秒。過(guò)一段時(shí)間轉(zhuǎn)至狀態(tài) 6，東西左行綠燈亮、東西右行綠燈亮以及南北右行綠燈亮。過(guò)一段時(shí)間轉(zhuǎn)至狀態(tài) 4，東西直行綠燈亮以及東西人行道綠燈亮。過(guò)一段時(shí)間轉(zhuǎn)至狀態(tài) 2， 南北直行綠燈亮、南北右行綠燈亮以及東西右行綠燈亮。初始狀態(tài) 0 為各個(gè)燈都不亮。 8 第 3 章 交通燈控制系統(tǒng)整體設(shè)計(jì) 第 節(jié) 系統(tǒng)的控制要求 （ 1） 用綠、黃、紅三色發(fā)光二極管作信號(hào) 燈。 （ 6） 通信及聯(lián)網(wǎng) PLC 通信包含 PLC 之間的通信以及 PLC 與其他智能設(shè)備間的通信。這些數(shù)據(jù)可以與存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器中的參考值比較。 PID處理一般是運(yùn)行專(zhuān)用的 PID 子程序。 PLC 能編制各種控制算法程序，完成閉環(huán)控制。廣泛的運(yùn)用于各種機(jī)床、機(jī)械、機(jī)器人、電器等場(chǎng)合。 （ 3） 運(yùn)動(dòng)控制 PLC 可以用于圓周運(yùn)動(dòng)或直線運(yùn)動(dòng)的控制。 7 （ 2） 模擬量控制 在工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中，有許多連續(xù)變化的量，如溫度、壓力、流量、液位和速度等都是模擬量。 PLC 的應(yīng)用領(lǐng)域 目前， PLC 在國(guó)內(nèi)外已廣泛應(yīng)用于鋼鐵、石油、化工、電力、建材、機(jī)械制 造、汽車(chē)、輕紡、交通運(yùn)輸、保及文化娛樂(lè)等各個(gè)行業(yè)，使用情況大致可歸納為以下幾類(lèi)： （ 1） 開(kāi)關(guān)量的邏輯控制 這是 PLC 最基本、最廣泛的應(yīng)用領(lǐng)域，可用它取代傳統(tǒng)的繼電器控制電路，實(shí)現(xiàn)邏輯控制、順序控制，既可用于單臺(tái)設(shè)備的控制，又可用于多機(jī)群控制及自動(dòng)化流水線。 當(dāng)然， PLC 之間的通訊網(wǎng)絡(luò)是各廠家專(zhuān)用的， PLC 與計(jì)算機(jī)之間的通訊，一些生產(chǎn)廠家采用工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)總線，并向標(biāo)準(zhǔn)通訊協(xié)議靠攏，這將使不同機(jī)型的 PLC 之間、 PLC與計(jì)算機(jī)之間可以方便地進(jìn)行通訊與聯(lián)網(wǎng)。 （ 6） PLC 的 通信聯(lián)網(wǎng)： PLC 具有通信聯(lián)網(wǎng)的功能，它使 PLC 與 PLC 之間 、 PLC 與上位計(jì)算機(jī)以及其他智能設(shè)備之間能夠交換信息，形成一個(gè)統(tǒng)一的整體，實(shí)現(xiàn)分散集中控制。 ③存儲(chǔ)設(shè)備：有存儲(chǔ)卡、存儲(chǔ)磁帶、軟磁盤(pán)或只讀存儲(chǔ)器，用于永久性地存儲(chǔ)用戶(hù)數(shù)據(jù)，使用戶(hù)程序不丟失，如 EPROM、 EEPROM 寫(xiě)入器等。 ② 設(shè)備：有數(shù)據(jù)監(jiān)視器和圖形監(jiān)視器。 （ 5） PLC 的外部設(shè)備：外部設(shè)備是 PLC 系統(tǒng)不可分割的一部分，它有四大類(lèi) ① 編程設(shè)備：有簡(jiǎn)易編程器和智能圖形編程器，用于編程、對(duì)系統(tǒng)作一些設(shè)定、監(jiān)控 PLC 及 PLC 所控制的系統(tǒng)的工作狀況。電源以其輸入類(lèi)型有：交流電源，加的為交流 220VAC 或 110VAC，直流電源，加的為直流電壓，常用的為 24V。 （ 3） 電源模塊：有些 PLC 中的電源，是與 CPU 模塊合二為一的，有些是分開(kāi)的，其主要用途是為 PLC 各模塊的集成電路提供工作電源。 （ 2） I/O 模塊： PLC 的對(duì)外功能，主要是通過(guò)各種 I/O 接口模塊與外界聯(lián)系的，按I/O 點(diǎn)數(shù)確定模塊規(guī)格及數(shù)量， I/O 模塊可多可少，但其最大數(shù)受 CPU 所能管理的基本配置的能力，即受最大的底板或機(jī)架槽數(shù)限制。它的總線接口，用于接 I/O 模板或底板，有內(nèi)存接口，用于安裝內(nèi)存，有外設(shè)口，用于接外部設(shè)備，有的還有通訊口，用于進(jìn)行通訊。一般講， CPU 模塊總要有相應(yīng)的狀態(tài)指示燈，如電源顯示、運(yùn)行顯示、故障顯示等。 CPU 雖然劃分為以上幾個(gè)部分，但 PLC 中的 CPU 芯片實(shí)際上就是微處理器 ，由于