【正文】 監(jiān)視器，可通過(guò)畫(huà)面監(jiān)視數(shù)據(jù)。編程器除了用于編程，還可對(duì)系統(tǒng)作一些設(shè)定 ，以確定 PLC 控制方式，或工作方式。復(fù)雜一點(diǎn)的有圖形編程器，可用梯形圖語(yǔ)編程。故一種 PLC 的性能如何，與這種 PLC 所具外部設(shè)備豐富與否，外部設(shè)備好用與否直接相關(guān)。 第 9 頁(yè) 共 40 頁(yè) 盡管用 PLC 實(shí)現(xiàn)對(duì)系統(tǒng)的控 制可不用外部設(shè)備，配置好合適的模塊就行了。 掌握 PLC性能，一定要了解它的模塊，并通過(guò)了解模塊的性能，去弄清楚 PLC 的性能。 通訊模塊，它接人 PLC 后，可使 PLC 與計(jì)算機(jī)，或 PLC 與 PLC 進(jìn)行通訊，有的還可實(shí)現(xiàn)與其它控制部件，如變頻器、溫控器通訊，或組成局部網(wǎng)絡(luò)。這些模塊 有自己的 CPU，可對(duì)信號(hào)作預(yù)處理或后處理，以簡(jiǎn)化 PLC 的 CPU 對(duì)復(fù)雜的程控制量的控制。 除上述模塊， PLC 還有特殊的或稱(chēng)智能或稱(chēng)功能模塊。 箱體式的 PLC還有 I/O 擴(kuò)展箱體，它不含 CPU，僅有電源及 I/O 單元的功能。若干底板間的聯(lián)系有的用接口模塊，有的用總線接口。在結(jié)構(gòu)上內(nèi)存模塊都是附加于 CPU模塊之中。 I/O 模塊，它集成了 I/O 電路，并依點(diǎn)數(shù)及電路類(lèi)型劃分為不同規(guī)格的模塊。 PLC的主要性能，如速度、規(guī)模都由它的性能來(lái)體現(xiàn)。 組成 PLC的模塊是 PLC 的硬件基礎(chǔ)，只有弄清所選用的 PLC 都具有那些模塊及其特點(diǎn)，才能正確選用模塊，去組成一臺(tái)完整的 PLC，以滿足控制系統(tǒng)對(duì) PLC 的要求。相反，小型 PLC、檔次低的 PLC模塊種類(lèi)也少，規(guī)格 也少，指標(biāo)也低。 第 8 頁(yè) 共 40 頁(yè) 一般講，規(guī)模大的 PLC，檔次高的 PLC 模塊的種類(lèi)也多，規(guī)格也多，反映它的特點(diǎn)的性能指標(biāo)也高。在此，不妨把 PLC 的模塊組成當(dāng)作所有 PLC 的結(jié)構(gòu)性能。規(guī)模大的 PLC 指令條數(shù)多，指令的功能也強(qiáng)，才能應(yīng)付對(duì)點(diǎn)數(shù)多的系統(tǒng)進(jìn)行控制的需要。所以，規(guī)模大，所使用的模塊也多。如控制規(guī)模為 1024 點(diǎn)，那就得有 1024 條 I/O電路。這個(gè)區(qū)大，相應(yīng)地內(nèi)部器件（解釋見(jiàn)后）也要增多，這些都要求有更大的系統(tǒng)存儲(chǔ)區(qū)。規(guī)模 大，用戶(hù)程序長(zhǎng)，要求有更大的用戶(hù)存儲(chǔ)區(qū)。所以，大型 PLC 的工作速度總是比小的要快。因?yàn)橐?guī)模大了，用戶(hù)程序也長(zhǎng)，執(zhí)行指令的速度不快，勢(shì)必延長(zhǎng) PLC 循環(huán)的時(shí)間，也必然會(huì)延長(zhǎng) PLC 對(duì)輸入信號(hào)的響應(yīng)。 控制規(guī)模 控制規(guī)模代表 PLC 控制能力，看其能對(duì)多少輸入、輸出點(diǎn)及對(duì)多少路模擬進(jìn)行控制。控制不及時(shí)，就不可能準(zhǔn)確與可靠，特別是對(duì)一些需作快速響應(yīng)的系統(tǒng)。多數(shù) PLC 都可對(duì)一個(gè)或多 個(gè)輸入點(diǎn)作快速響應(yīng)，快速響應(yīng)時(shí)間僅幾個(gè)毫秒 ， 性能高的、大型的 PLC 響應(yīng)點(diǎn)數(shù)更多。一般的作法是采用輸入中斷，然后再輸出即時(shí)刷新，即中斷程序運(yùn)行后，有關(guān)的輸出點(diǎn)立即刷新，而不等到整個(gè)程序運(yùn)行結(jié)束后再刷新。 為了處理急需響應(yīng)的輸入信號(hào)， PLC 有種種措施。對(duì)一般的輸入信號(hào)，這個(gè)延遲雖可以接受，但對(duì)急需響應(yīng)的輸入信號(hào)，就不能接受了。當(dāng)輸入信號(hào)送入 PLC 時(shí)， PLC 的輸入刷新正好結(jié)束，就是這種情況。因?yàn)?PLC監(jiān)測(cè)到輸入信號(hào)，經(jīng)運(yùn)行程序后產(chǎn)生的輸出，才是對(duì)輸入信號(hào)的響應(yīng)。 執(zhí)行時(shí)間短可加快 PLC 對(duì)一般輸入信號(hào)的響應(yīng)速度。這個(gè)時(shí)間當(dāng)然越短越好，已從微秒級(jí)縮短到零點(diǎn)微秒級(jí)。指令不同，執(zhí)行的時(shí)間也不同。指令的條數(shù)也不同。 PLC 的指令是很多的。工作速度是 PLC工作的基礎(chǔ)。 輸出處理 程序執(zhí)行完畢后，將輸出映象寄存器，即器件映象寄存器中的 Y寄存器的狀態(tài)，在輸出處理階段轉(zhuǎn)存到輸出鎖存器，通過(guò)隔離電路，驅(qū)動(dòng)功率放大電路，使輸出端子向外界輸出控制信號(hào)，驅(qū)動(dòng)外部負(fù)載。從用戶(hù)程 序涉及到 第 6 頁(yè) 共 40 頁(yè) 輸入輸出狀態(tài)時(shí)， PLC 從輸入映象寄存器中讀出上一階段采入的對(duì)應(yīng)輸入端子狀態(tài)，從輸出映象寄存器讀出對(duì)應(yīng)映象寄存器，根據(jù)用戶(hù)程序進(jìn)行邏輯運(yùn)算，存入有關(guān)器件寄存器中。 程序執(zhí)行 根據(jù) PLC梯形圖程序掃描原則，按先左后右先上后下的步序，逐句掃描，執(zhí)行程序。 輸入處理 輸入處理也叫輸入采樣。當(dāng) PLC 處于停狀態(tài)時(shí)，只進(jìn)行內(nèi)部處理和通信操作服務(wù)等內(nèi) 容。 PLC的掃描過(guò)程分為內(nèi)部處理、通信操作、程序輸入處理、程序執(zhí)行、程序輸出幾個(gè)階段。 了解了 PLC 的基本結(jié)構(gòu)，我們?cè)谫?gòu)買(mǎi)程控器時(shí)就有了一個(gè)基本配置的概念，做到既經(jīng)濟(jì)又合理，盡可能發(fā)揮 PLC 所提供的最佳功能。現(xiàn)在幾乎所有的 PLC新產(chǎn)品都有通信聯(lián)網(wǎng)功能，它和計(jì)算機(jī)一樣具有 RS232 接口，通過(guò)雙絞線、同軸電纜或光纜，可以在幾公里甚至幾十公里的范圍內(nèi)交換信息。 4） 輸入輸出設(shè)備：用于接收信號(hào)或輸出信號(hào)，一般有條碼讀人器 ，輸入模擬量的 第 5 頁(yè) 共 40 頁(yè) 電位器，打印機(jī)等。直接監(jiān)視數(shù)據(jù)或通過(guò)畫(huà)面監(jiān)視數(shù)據(jù)。編程器是 PLC 開(kāi)發(fā)應(yīng)用、監(jiān)測(cè)運(yùn)行、檢查維護(hù)不可缺少的器件，但它不直接參與現(xiàn)場(chǎng)控制運(yùn)行。 底板或機(jī)架 大多數(shù)模塊式 PLC 使用底板或機(jī)架，其作用是：電氣上，實(shí)現(xiàn)各模塊間的聯(lián)系，使CPU 能訪問(wèn)底板上的所有模塊，機(jī)械上，實(shí)現(xiàn)各模塊間的連接，使各模塊構(gòu)成一個(gè)整體。同時(shí)，有的還為輸入電路提供 24V 的工作電源。 I/O 模塊集成了 PLC 的 I/O 電路，其輸入暫存器反映輸入信號(hào)狀態(tài)，輸出點(diǎn)反映輸出鎖存器狀態(tài) 。 CPU 模塊上還有許多設(shè)定開(kāi)關(guān)，用以對(duì) PLC 作設(shè)定，如設(shè)定起始工作方式、內(nèi)存區(qū)等。箱 輸入接口部件 中央處理單元 CPU 板 電 源 部 件 接口部件輸出 第 4 頁(yè) 共 40 頁(yè) 體式 PLC 的主箱體也有 這些顯示。 CPU 模塊的外部表現(xiàn)就是它的工作狀態(tài)的種種顯示、種種接口及設(shè)定或控制開(kāi)關(guān)。 CPU 的寄存器參與運(yùn)算，并存儲(chǔ)運(yùn)算的中間結(jié)果，它也是在控制器指揮下工作。但工作節(jié)奏 由震蕩信號(hào)控制。內(nèi)存主要用于存儲(chǔ)程序及數(shù)據(jù)，是 PLC 不可缺少的組成單元。進(jìn)入運(yùn)行后，從用戶(hù)程序存貯器中逐條讀取指令，經(jīng)分析后再按指令規(guī)定的任務(wù)產(chǎn)生相應(yīng)的控制信號(hào)，去指揮有關(guān)的控制電路， 與通用計(jì)算機(jī)一樣，主要由運(yùn)算器、控制器、寄存器及實(shí)現(xiàn)它們之間聯(lián)系的數(shù)據(jù)、控制及狀態(tài)總線構(gòu)成，還有外圍芯片、總線接口及有關(guān)電路。無(wú)任哪種結(jié)構(gòu)類(lèi)型的 PLC，都屬于總線式開(kāi)放型結(jié)構(gòu)，其 I/O能力可按用戶(hù)需要進(jìn)行擴(kuò)展與組合。但它們的組成是相同的，對(duì)箱體式 PLC，有一塊 CPU 板、 I/O 板、顯示面板、內(nèi)存塊、電源等，當(dāng)然按 CPU 性能分成若干型號(hào)，并按 I/O 點(diǎn)數(shù)又有若干規(guī)格。用戶(hù)程序由用戶(hù)按控制要求設(shè)計(jì)。 可以預(yù)料， 在工業(yè)控制領(lǐng)域中， PLC 控制技術(shù)的應(yīng)用必將形成世界潮流 ?？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)形成一個(gè)整體，易于擴(kuò)充其功能的原則設(shè)計(jì)。國(guó)際電工委員會(huì)（ IEC）頒布了對(duì) PLC的規(guī)定：可編程控制 器是一種數(shù)字運(yùn)算操作的電子系統(tǒng)，專(zhuān)為在工業(yè)環(huán)境下應(yīng)用而設(shè)計(jì)。與個(gè)人計(jì)算機(jī)的 PC相區(qū)別，用 PLC 表示。經(jīng)過(guò)多次實(shí)驗(yàn)和反復(fù)認(rèn)證 ,我們研制出了一套便于實(shí)驗(yàn)教學(xué)的新型交通控制實(shí)驗(yàn)裝置 。所以 ,目前各大專(zhuān)院校的自動(dòng)化類(lèi) 、電氣類(lèi) 、機(jī)械類(lèi)等專(zhuān)業(yè)幾乎都設(shè)立了《 PL C 原理及應(yīng)用》課程 。作為今后直接從事生產(chǎn)控制及技術(shù)的理工科學(xué)生來(lái)說(shuō) ,面對(duì)當(dāng)今巨大的就業(yè)壓力 ,學(xué)習(xí) PL C 的基礎(chǔ)知識(shí) ,進(jìn)行 PL C 的工程實(shí)踐培訓(xùn) ,就顯得非常的重要和必要 。可以說(shuō) , PL C 是應(yīng)用范圍最大的自 動(dòng)化設(shè)備 。 [關(guān)鍵詞 ]：交通燈， PLC， 觸摸屏 ， 實(shí)驗(yàn)控制面板 Traffic light control and monitoring system design Abstract： Automation of all tertiary institutions in the current category, type of electrical, mechanical, etc. Almost all of the professional set up PLC Principle and Application of courses. From a teaching point of view, this is a highly practical course, students in the theoretical teaching with adequate teaching time and a wealth of professional materials, pared with the experimental teaching method and practical interest to allow school charged with the model seems less than clear, the students in order to achieve the sense of innovation, to enhance its engineering capabilities of the teaching objectives, design a set of experiments to facilitate the teaching of new experimental traffic control device. The design uses a PLC and touch screen to form a new traffic light control and monitoring of experimental apparatus, the experimental setup to achieve not only the traditional traffic light control, and with the countdown show, multilane control, pedestrians crossing the road, as well as the control of special circumstances functions, as well as the operation of traffic lights and monitor traffic flow at road junctions. The bination of experimental structure of modular panels, the use of a flexible, stable performance, intuitive and strong, with good teaching results. Key words: Traffic lights, PLC, touch screen, test control panel I 目錄 引言 ................................................................................................................... 1 1. PLC 簡(jiǎn)介 ...................................................................................................... 2 概述 ....................................................................................................... 2 PLC 的結(jié)構(gòu)及基本配置 ....................................................................... 2 CPU 的構(gòu)成 .....