【正文】 描周期造成的響應(yīng)滯總之，PLC采用掃描的工作方式，是區(qū)別于其他設(shè)備的最大特點之一，我們在學(xué)習(xí)和使用PLC當(dāng)中都應(yīng)注意。但是在快速響應(yīng)系統(tǒng)中就會造成響應(yīng)滯后現(xiàn)象，這個一般PLC都會采取高速模塊。但是由于其對I/O的變化每個周期只輸出刷新一次，并且只對有變化的進(jìn)行刷新，這對一般的開關(guān)量控制系統(tǒng)來說是完全允許的，不但不會造成影響，還會提高抗干擾能力。掃描周期越長，響應(yīng)速度越慢。一般在程序執(zhí)行后進(jìn)行。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)備寫讀讀輸入刷新 程序執(zhí)行輸出刷新一個掃描周期輸入刷新 The working principle of PLC由于輸入刷新階段是緊接輸出刷新階段后馬上進(jìn)行的，所以亦將這兩個階段統(tǒng)稱為I／O刷新階段。當(dāng)最后一條控制程序執(zhí)行完畢后，即轉(zhuǎn)入輸入刷新階段。在程序執(zhí)行期間即使輸入端狀態(tài)發(fā)生變化，輸入狀態(tài)寄存器的內(nèi)容也不會改變，而這些變化必須等到下一工作周期的輸入刷新階段才能被讀入。一個掃描周期主要分為三個階段：輸入刷新階段 ：在輸入刷新階段，CPU掃描全部輸入端口，讀取其狀態(tài)并寫入輸入狀態(tài)寄存器。一般小型PLC的電源輸出分為兩部分：一部分供PLC內(nèi)部電路工作；一部分向外提供給現(xiàn)場傳感器等的工作電源。如果沒有一個良好的、可靠得電源系統(tǒng)是無法正常工作的，因此PLC的制造商對電源的設(shè)計和制造也十分重視。4．輸出接口電路：可編程序控制器的輸出有：繼電器輸出(M)、晶體管輸出(T)、晶閘管輸出(SSR)三種輸出形式。存放系統(tǒng)軟件（包括監(jiān)控程序、模塊化應(yīng)用功能子程序、命令解釋程序、故障診斷程序及其各種管理程序）的存儲器稱為系統(tǒng)程序存儲器；存放用戶程序（用戶程序存和數(shù)據(jù)）的存儲器稱為用戶程序存儲器，所以又分為用戶存儲器和數(shù)據(jù)存儲器兩部分。它按照PLC系統(tǒng)程序賦予的功能：a. 接收并存儲從用戶程序和數(shù)據(jù)；、存儲器、I/O以及警戒定時器的狀態(tài)，并能診斷用戶程序中的語法錯誤。但它要求使用者具有一定的計算機專業(yè)知識。 PLC的運行方式與工業(yè)控制機不同，微機的許多軟件不能直接使用。工業(yè)控制機是由通用計算機推廣應(yīng)用發(fā)展起來的，一般由微機廠、芯片及板卡制造廠開發(fā)生產(chǎn)。PLC與工業(yè)控制計算機相比：PLC繼承了繼電器系統(tǒng)的基本格式和習(xí)慣，對于有繼電器系統(tǒng)方面知識和經(jīng)驗的人來說，尤其是現(xiàn)場的技術(shù)人員，學(xué)習(xí)起來十分方便。繼電器線路要想改變控制功能，必須變更硬接線，靈活性差。在需要大量中間繼電器、時間繼電器及計數(shù)繼電器的場合，PLC 無需增加硬設(shè)備?？删幊绦蚩刂破骷捌溆嘘P(guān)設(shè)備，都應(yīng)按易于與工業(yè)控制系統(tǒng)聯(lián)成一個整體，易于擴充的原則設(shè)計。 PLC的基本結(jié)構(gòu)與工作原理可編程序控制器是一種數(shù)字運算的電子系統(tǒng)，專為工業(yè)環(huán)境下應(yīng)用而設(shè)計。3．PLC的I/O點數(shù)的確定確定I/O點數(shù)時，應(yīng)該準(zhǔn)確地計算出被控制設(shè)備對PLC輸入或者輸出點數(shù)的總需求，在此基礎(chǔ)上，應(yīng)留有10%20%的裕量，以備今后對系統(tǒng)改進(jìn)和擴充時使用。S7200的模擬量擴展模塊具有較大的適應(yīng)性、可以直接與傳感器相連，有很大的靈活性并且安裝方便；S7200系列PLC除了CPU226本機集成了二個通訊口以外，其它均在其內(nèi)部集成了一個通訊口，通訊口采用了RS485總線。數(shù)字量擴展模塊是為了解決本機集成的數(shù)字量輸入／輸出點不能滿足需要而使用的擴展模塊。如果系統(tǒng)要求完成模擬量與數(shù)字量的轉(zhuǎn)換、PID閉環(huán)控制、運動控制等工作，PLC應(yīng)有算數(shù)運算、數(shù)據(jù)傳送等功能，有時甚至要求有開平方、對數(shù)運算和浮點運算等功能。系統(tǒng)如有模擬量閉環(huán)控制、快速響應(yīng)、高速計數(shù)、通信聯(lián)網(wǎng)和運動控制特殊要求，可以選用有相應(yīng)特殊I/O模塊的PLC，也可以選用內(nèi)置相應(yīng)功能的整體式PLC。模塊式還備有多種特殊I/O模塊供用戶選擇，可以完成各種特殊的控制任務(wù)，在判斷故障范圍和維修是更換模塊等也很方便。根據(jù)物理結(jié)構(gòu)，可以講可編程序控制器分為整體式和結(jié)構(gòu)式，整體式每一I/O點的平均價格比模塊式的便宜，小型控制系統(tǒng)一般使用整體式的PLC。3 車輛進(jìn)出管理系統(tǒng)硬件設(shè)計 PLC及其硬件選型在確定此系統(tǒng)的PLC型號時，通過對主要硬件功能、指令系統(tǒng)功能、物理結(jié)構(gòu)的選擇以及需要的I/O點數(shù)來對PLC進(jìn)行選型。采用工控機，性能穩(wěn)定，容易擴容。Fig The overall system diagram1）全自動擋車道閘①、特別設(shè)計一套卸荷裝置，以防止外力損壞；②、行程控制機械行程開關(guān)，車輛進(jìn)出全智能邏輯自鎖控制，嚴(yán)密控制持卡者進(jìn)、出場的行為符合“一卡一車”的要求。⑧、色彩鮮明的國際標(biāo)準(zhǔn)化外形設(shè)計，較強的警示作用。⑥、可與警方報警系統(tǒng)聯(lián)動運行，有效打擊違法車輛，協(xié)助社會治安管理。④、減少工作人員，效率高。②、具有軟啟動功能及過流、過熱保護(hù)，有效保護(hù)道閘的核心部位電機的正常運轉(zhuǎn)。智能自動道閘安裝在小區(qū)大門的出入口處，由箱體、電動機、離合器、機械傳動部分、欄桿、電子控制等部分組成，集磁、電、機械控制于一體的機電一體化。電子控制部分：以限位開關(guān)定位控制，全電路采用無觸點控制，具備多種接口控制方式，按鈕開關(guān)、紅外或無線遙控、電腦監(jiān)控，以弱電控制強電，內(nèi)置微電腦處理芯片，具備智能邏輯控制處理功能。確保了閘桿在任意狀態(tài)，保持平衡電機最輕負(fù)荷，負(fù)載電流平穩(wěn)，增加了電機使用壽命。傳動部分：根據(jù)力學(xué)平衡原理，閘桿在水平垂直狀態(tài)變化過程中，力矩的變化曲線，設(shè)計平衡彈簧的平衡力矩。平衡力臂相應(yīng)變化。 主要結(jié)構(gòu)機箱：結(jié)構(gòu)堅實牢固，做防雨水、防振動和噴濺水保護(hù)，可用特制鑰匙方便地打開道閘機箱門，方便對道閘的安裝及日后的維護(hù)，特別設(shè)計一套卸荷裝置，以防止外力損壞，色彩鮮明的國際標(biāo)準(zhǔn)化外形設(shè)計，具有較強的警示作用。總之，從設(shè)計上來說，主要考慮到：經(jīng)濟(jì)、實用；物業(yè)管理便利；用戶使用便利；提升整個建筑群形象；保護(hù)建筑群和周邊環(huán)境，如減少車輛不必要的行駛，從而減少廢氣排放、噪音污染等； 小區(qū)出入口車輛性質(zhì)劃分將可能的進(jìn)出車輛的性質(zhì)進(jìn)行了統(tǒng)計，大致分類如下：用戶性質(zhì)具體分類備注固定停車用戶開發(fā)商和物業(yè)管理公司自用車輛住戶或者是租戶的車輛臨時停車用戶來訪的外來車輛包括到物業(yè)管理部門辦事的車輛因到周邊場所辦事而須停車車輛特種車輛包括垃圾車、消防車、警車等等由以上分析，我們可以知道固定停車用戶和臨時停車用戶的特性如下：固定停車用戶特性：這些車輛一般每天都需要在小區(qū)內(nèi)停車，并且進(jìn)出次數(shù)會比較頻繁或停車時間比較長；而且其變動性不會太大，我們稱這類停車用戶為固定停車用戶。（7）針對性系統(tǒng)的設(shè)置并非千篇一律的，而應(yīng)根據(jù)工程的實際情況，如工程規(guī)模、配套設(shè)施、市場定位、用戶對象、管理要求、規(guī)劃及平面布局等等因素，作出有針對性的設(shè)計。設(shè)計充分考慮到防盜和防止人為破壞。（4）可行性以現(xiàn)有成熟的產(chǎn)品為對象設(shè)計，同時還考慮到環(huán)境的現(xiàn)狀和技術(shù)的發(fā)展趨勢，并考慮用戶管理的要求，使設(shè)計的方案現(xiàn)實可行。（2）先進(jìn)性系統(tǒng)的設(shè)計和產(chǎn)品選用在投入使用時應(yīng)具有一定的技術(shù)先進(jìn)性，但不盲目追求尚不成熟的新技術(shù)或不實用的新功能，以充分保護(hù)用戶的投資。同時設(shè)計過程應(yīng)遵循以下原則：(1)實用性當(dāng)今科技發(fā)展迅速，技術(shù)和產(chǎn)品可謂層出不窮，工程中選用的系統(tǒng)和產(chǎn)品都應(yīng)能使用戶得到實實在在的受益，并滿足近期使用和遠(yuǎn)期發(fā)展的需要。為此，解決標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一的措施來自兩個層面，一方面要盡快制定統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)；另一方面在不損害既得利益集團(tuán)利益的前提下，可以開展多協(xié)議、多頻點讀寫器的研究和開發(fā)。兩大現(xiàn)有標(biāo)準(zhǔn)日本UID 和歐美的EPC 采用的頻率不同。這些措施保證了標(biāo)簽芯片能夠與閱讀器進(jìn)行多重認(rèn)證，實現(xiàn)復(fù)雜的加密算法。Inside Contactless 公司推出的RFID 芯片加入了加密算法，這些加密算法中，簡單的采用普通的邏輯電路實現(xiàn)，復(fù)雜的則通過嵌入式的RISC 微處理器來完成。同時，RFID 的使用受到了許多人權(quán)組織和個人的反對，他們示威甚至試圖通過制訂法律來阻止RFID 產(chǎn)品的使用。解決安全性的途徑是設(shè)計更復(fù)雜的微處理器以及更大容量的內(nèi)存，這樣就可以進(jìn)行更復(fù)雜的加密算法以防止數(shù)據(jù)的非法竊取。目前的RFID 技術(shù)要想在對信息有保密要求的領(lǐng)域展開應(yīng)用還存在一定障礙，因為當(dāng)前廣泛使用的無源RFID 系統(tǒng)并沒有可靠安全機制，無法對數(shù)據(jù)進(jìn)行很好的保姆。在技術(shù)上存在缺陷時，工程上的解決方案可以很大程度上提高系統(tǒng)識別率。某些技術(shù)已經(jīng)從實驗上證實可以在特定應(yīng)用領(lǐng)域提高識別率， 但仍未達(dá)到100%的識別率。提高RFID 標(biāo)簽的識別率，成為技術(shù)上需要解決的緊迫問題。（3）RFID 標(biāo)簽識別率不夠由于金屬和液體對空間電磁波的吸收，使得RFID 在這類商品上的識別遇到困難。中鐵快運這幾年不斷測試RFID 系統(tǒng)的效果，并將其小范圍試點， 最終發(fā)現(xiàn)投入太大，作為一個企業(yè)無法單獨承擔(dān)這部分的投入。目前全球RFID 標(biāo)簽的年需求量大約是1000 萬片，而只有需求量超過50 億片后，價格才能降到2 美分。最具潛力的UHF 頻段市場上能支持的設(shè)備并不多，射頻識別訊號容易被物體所阻斷，這些都是技術(shù)上的挑戰(zhàn)。 技術(shù)發(fā)展存在的問題RFID 技術(shù)的優(yōu)勢是毋庸置疑的，并且已經(jīng)有不少企業(yè)在使用這項技術(shù)，但是在應(yīng)用過程中依然存在一些瓶頸問題。近年來，RFID 因其所具備的遠(yuǎn)距離讀取、高儲存量等特性而備受矚目。未來物品所需攜帶的資料量會越來越大，對標(biāo)簽所能擴充容量的需求也相應(yīng)增加。 6. 數(shù)據(jù)的記憶容量大 一維條形碼的容量是50Bytes，二維條形碼最大的容量可存儲2000 至3000Bytes，RFID 最大的容量則有數(shù)MB。 5. 穿透性和無屏障閱讀 在被覆蓋的情況下，RFID 能夠穿透紙張、木材和塑料等非金屬或非透明的材質(zhì)， 并能夠進(jìn)行穿透性通信。此外，由于條形碼是附于塑料袋或外包裝紙箱上，所以特別容易受到折損；RFID 標(biāo)簽是將數(shù)據(jù)保存在芯片中，因此可以免受污損。此外，RFID 標(biāo)簽更可往小型化與多樣形態(tài)發(fā)展，以應(yīng)用于不同產(chǎn)品。 RFID 技術(shù)發(fā)展的優(yōu)勢RFID 射頻識別技術(shù)和傳統(tǒng)的識別技術(shù)相比，特別是與現(xiàn)在主流的條形碼技術(shù)進(jìn)行比較，它具有以下七大優(yōu)勢： 1. 快速掃描 條形碼一次只能掃描一個條形碼；而RFID 射頻識別技術(shù)支持批量處理，RFID 閱讀器可以同時處理200 個以上的標(biāo)簽。在車輛進(jìn)出系統(tǒng)的輸入系統(tǒng)中，采用了當(dāng)前較為先進(jìn)的RFID技術(shù)，通過遠(yuǎn)距離的讀取識別電子標(biāo)簽實現(xiàn)小區(qū)業(yè)主的自動放行。各個輸入系統(tǒng)通過自己的運行向PLC發(fā)出開關(guān)信號，PLC依據(jù)接收的車輛信號來進(jìn)行各部分的處理。初始化等待等待1入口地感線圈1出口地感線圈讀卡讀卡有卡？有效？有卡？臨時卡道閘打開道閘打開2出口地感線圈2入口地感線圈道閘關(guān)閉道閘關(guān)閉結(jié)束控制器記錄車輛信息長期卡？臨時卡控制器比對車輛信息有車位？計數(shù)器自動加1計數(shù)器自動減1 小區(qū)車輛進(jìn)出控制流程圖 設(shè)計原理小區(qū)車輛進(jìn)出系統(tǒng)是基于PLC的控制系統(tǒng)。 系統(tǒng)方案設(shè)計流程圖 指導(dǎo)思想車輛出入管理系統(tǒng)作為一個典型的計算機網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用系統(tǒng)，其方案設(shè)計應(yīng)遵循實用、安全、先進(jìn)、經(jīng)濟(jì)、可靠、可擴充原則，在確保系統(tǒng)性能有效、穩(wěn)定可靠的基礎(chǔ)上，考慮系統(tǒng)先進(jìn)性的同時，在滿足小區(qū)安全防范級別的要求前提下，盡量降低系統(tǒng)造價，以達(dá)到最佳的性能價格比。通信方式的選擇需要考慮網(wǎng)絡(luò)允許的最大節(jié)點數(shù)和網(wǎng)絡(luò)中單位時間可能的最大信息流量，并留有一定余地。車輛進(jìn)出系統(tǒng)設(shè)計主要是對人機接口和通信方面的設(shè)計。2 系統(tǒng)設(shè)計與規(guī)劃 系統(tǒng)方案設(shè)計對小區(qū)車輛進(jìn)出系統(tǒng)進(jìn)行前期規(guī)劃，詳細(xì)了解本系統(tǒng)可能需要的輸入輸出設(shè)備。PLC也由最初的只能處理開關(guān)量而發(fā)展到可以處理模擬量和數(shù)據(jù)，加之與DCS、PID調(diào)節(jié)器、工業(yè)PC等技術(shù)相結(jié)合，使之不再是一種簡單的控制設(shè)備，而且必將隨著自動控制技術(shù)的不斷發(fā)展而發(fā)展生存下去。國內(nèi)產(chǎn)品在價格上占有明顯的優(yōu)勢。 我國的PLC生產(chǎn)目前也有一定的發(fā)展，小型PLC已批量生產(chǎn)；中型PLC已有產(chǎn)品；大型PLC已開始研制?，F(xiàn)