【正文】 個十字路口為例 , 該路口控制為普通采用的方式，依次放行順序南、東、西、北。 本設(shè)計監(jiān)控數(shù)據(jù)的通信傳輸介質(zhì)選擇光纖電纜，與其他介質(zhì)相比，具體優(yōu)點如下： 1 光纖用各種玻璃外加保護(hù)層組成在折射率較高的單根關(guān)前外面用折射率較低的包層圍裹起來，就構(gòu)成一條光前通道，由多條光纖組成光纖電纜； 2 光纖普遍用于點到點的連接，可以在 68km 的距離內(nèi)不使用中繼器進(jìn)行傳輸； 3 光纖不易受電磁干擾和噪聲的影響，所以抗干擾性極強(qiáng)，在價格方面，光纖的價格比同軸電纜和雙絞 線高。 目前，普遍使用的傳送介質(zhì)有：同軸電纜、雙絞線、光纜，其他介質(zhì)如無 線電、紅外微波等在 PLC 網(wǎng)絡(luò)中應(yīng)用很少。然后根據(jù)命令組織數(shù)據(jù)并存入指定的數(shù)據(jù)緩沖區(qū)，上傳給 PC 機(jī)；或準(zhǔn)備接受 PC 機(jī)下傳的給定壓力，存入指定存儲區(qū)。數(shù)據(jù)的傳送都由 PC 機(jī)定時發(fā)出命令，該命令也作 為握手信號。 圖 PLC— PC連接圖 在上述通信方式下，由于只有用了二根線進(jìn)行數(shù)據(jù)傳送，所以無法實現(xiàn)硬件握手信號。 PC機(jī)的標(biāo)準(zhǔn)串口為 RS232。 CPU 通信口的最高速率為 波特，保證的通信距離為 50m。 在 S7200 系統(tǒng)中， PPI、 MPI、 PROFIBUSDP 協(xié)議都可以在 RS485 網(wǎng)絡(luò)上通信。利用 PLC 的通信功能， PLC 與上位機(jī)之間的數(shù)據(jù)交換。 通信系統(tǒng) 西門子 S7200 PLC 的通信功能較強(qiáng)，自由端口模式是計算機(jī)或其它帶有串行通信接口的設(shè)備與 S7200 CPU 之間通信的一種廉價和靈活的方法。 表 輸入地址 分配 表 表 輸出地址 分配 表 序號 輸出信號名稱 文字符號 輸出地址 1 南北左轉(zhuǎn)綠 HL2 2 南北左轉(zhuǎn)紅 HL13 3 東西左轉(zhuǎn)綠 HL15 4 東西左轉(zhuǎn)紅 HL6 5 南北直行綠 HL9 6 南北直行黃 HL14 7 南北直行紅 HL3 8 東西直行綠 HL4 9 東西直行黃 HL10 10 東西直行紅 HL7 11 南北人行綠 HL12 12 南北人行紅 HL5 13 東西人行綠 HL1 14 東西人行紅 HL8 序號 輸入信號名稱 文字符號 輸入地址 1 啟動按鈕 SB1 2 停止按鈕 SB2 3 急車強(qiáng)通 按鈕 1 SB3 4 急車強(qiáng)通按鈕 2 SB4 10 PLC 電源 PLC 電源采用 外接交流 220V 供電，內(nèi)部 24V 直流供電。該程序有 4 個輸入、 14 個輸出、 14 個定時器考慮余量后需要內(nèi)存 1KB。 經(jīng)過價格、性能、數(shù)字量 的比較，以及設(shè)計的要求等多方面的考慮，選擇 CPU226作為主機(jī)是最合理的。 方案三：如果選用 CPU226 作為主機(jī)， CPU226 主機(jī)為 24 輸入 /16 輸出，與 4 輸入 /14輸出較為接近 。 方案二：若選擇 CPU224 作為主機(jī)，仍然缺少 4 點數(shù)字量輸出，和前者相比， CPU224的存儲容量增大了一倍，它可以有 7 個擴(kuò)展模塊，并且有內(nèi)置時鐘，有更強(qiáng) 的模擬量和高速計數(shù)處理能力。 方案一：若選擇 CPU222 作為主機(jī)，由于 CPU222 有 8 輸入 /6 輸出，與此設(shè)計的 4輸入 /14 輸出相差 8 點數(shù)字量輸出。 因為它體積小，速度快，標(biāo)準(zhǔn)化，具有網(wǎng)絡(luò)通信能力，可靠性高。 表 輸入表 序號 輸入信號名稱 文字 符號 1 啟動按鈕 SB1 2 停止按鈕 SB2 3 急車強(qiáng)通按鈕 1 SB3 4 急車強(qiáng)通按鈕 2 SB4 表 輸出表 序號 輸出信號名稱 文字 符號 1 南北左轉(zhuǎn)綠 HL2 2 南北左轉(zhuǎn)紅 HL13 3 東西左轉(zhuǎn)綠 HL16 4 東西左轉(zhuǎn)紅 HL6 5 南北直行綠 HL9 6 南北直行黃 HL14 7 南北直行紅 HL3 8 東西直行綠 HL4 9 東西直行黃 HL10 10 東西直行紅 HL7 11 南北人行綠 HL12 12 南北人行紅 HL5 13 東西人行綠 HL1 14 東西人行紅 HL8 8 根據(jù)表 和表 可以確定 PLC 以及 CPU 的選型。 圖 交通燈示意圖 7 PLC 的選型 和 CPU 的選擇 根據(jù)設(shè)計要求，本設(shè)計共需要 I/O 點數(shù)為 4 輸入 /14 輸出。隨后按正常時序控制。 (1)急車強(qiáng)通信號受急車強(qiáng)通開關(guān)控制。 (2)南北向和東西向人行道均設(shè)有通行綠燈和禁行紅燈。 ： (1)南 北主干道 直行綠 30S 綠閃 3S 黃 2S 紅 55S 左轉(zhuǎn) 紅 35S 綠 10S (2)東西 人行道 綠 27S 綠閃 5S 紅 55S (3)東西主干道 紅 55S 左轉(zhuǎn)綠 10S 紅 35S 直行綠 30S 綠閃 3S 黃 2S (4)南北 人行道 紅 55S 綠 27S 綠閃 5S （單循環(huán)周期 90 秒） (1)南北向（列）和東西向（行）主干道均設(shè)有左行綠燈 10S，直行綠燈 27S，綠燈閃亮 3S，黃燈 2S 和紅燈 55S。 交通燈的控制過程 信號燈受啟動及停止按鈕的控制，當(dāng)按下啟動按鈕時，信號燈系統(tǒng)開始工作，并周而復(fù)始地循環(huán)工作，當(dāng)按下停止按鈕時，系統(tǒng)將停止在初始狀態(tài)，所有信號燈都熄滅。 5 3 系統(tǒng)硬件 設(shè)計 系統(tǒng)的組成框圖 控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖如圖 所示 圖 交通燈控制系統(tǒng) 結(jié)構(gòu)圖 交通燈控制系統(tǒng)主要由 啟動按鈕、停止按鈕、急車強(qiáng)通按鈕、 PLC 和信號燈構(gòu)成。由于 PLC 本身具有通訊聯(lián)網(wǎng)功能，將同一條道路上的信號燈組成一局域網(wǎng)進(jìn)行統(tǒng)一調(diào)度管理，可縮短車輛通行等候時間，實現(xiàn)科學(xué)化管理。 將 PLC 用于對交通信號燈的控制，主要是考慮其具有對使用環(huán)境適應(yīng)性強(qiáng)的特性，同時其內(nèi)部定時器資源十分豐富，可對目前普遍使用的 “ 漸進(jìn)式 ” 信號燈進(jìn)行精確控制，特別對多岔路口的控制可方便的實現(xiàn)。 6. 體積小，能耗低 對于復(fù)雜的控制系統(tǒng)，使用 PLC 后，可以減少大量的中間繼電器和時間繼電器，小型 PLC 的體積相當(dāng)于幾個繼電器大小，因此可將開關(guān)柜的體積縮小到原來的確1/21/10。 PLC 或外部的輸入裝置和執(zhí)行 4 機(jī)構(gòu)發(fā)生故障時，可以根據(jù) PLC 上的發(fā)光二極管或編程器提供的住處迅速的查明故障的原因，用更換模塊的方法可以迅速地排除故障。 梯形圖語言實際上是一種面向用戶的一種高級語言，可編程序控制器在執(zhí)行梯形圖的程序時，用解釋程序?qū)⑺?“ 翻譯 ” 成匯編語言后再 去執(zhí)行。完成了系統(tǒng)的安裝和接線后，在現(xiàn)場的統(tǒng)調(diào)過程中發(fā)現(xiàn)的問題一般通過修改程序就可以解決，系統(tǒng)的調(diào)試時間比繼電器系統(tǒng)少得多。對于復(fù)雜的控制系統(tǒng)，梯形圖的設(shè)計時間比設(shè)計繼電器系統(tǒng)電路圖的時間要少得多。 PLC 的梯形圖程序一般采用順序控制設(shè)計方法。 PLC 采取了一系列硬件和軟件抗干擾措施，具有很強(qiáng)的抗 干擾能力，平均無故障時間達(dá)到數(shù)萬小時以上，可以直接用于有強(qiáng)烈干擾的工業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)場， PLC 已被廣大用戶公認(rèn)為最可靠的工業(yè)控制設(shè)備之一。 3. 可靠性高，抗干擾能力強(qiáng) 傳統(tǒng)的繼電器控制系統(tǒng)中使用了大量的中間繼電器、時間繼電器。楞編程序控制器的安裝接線也很方便，一般用接線端子連接外部接線。 3 2. 硬件配套齊全，用戶使用方便，適應(yīng)性強(qiáng) 可編程序控制器產(chǎn)品已經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化，系列化，模塊化，配備有品種齊全的各種硬件裝置供用戶選用。與相同功能的繼電器相比，具有很高的性能價格比。 PLC 是可編程邏輯控制器，是用軟件來進(jìn)行邏輯控制的，而繼電器是用硬件結(jié)構(gòu)來控制的。 性能價格 也很 高 。并可通過通信隨時對控制系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)試。這也是區(qū)別于其他一般微型控制系