【正文】 兩種，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不可拆卸的整體。這些模塊可以按照一定的規(guī)則組合配置。 （ 二）輸入輸出模塊的選擇 輸入輸出模塊的選擇應考慮與應用要求的統(tǒng)一。對輸出模塊，應考慮選用的輸出模塊類型，通常繼電器輸出模塊具有價格低、使用電壓范圍廣、壽命短、響應時間較長等特點；可控硅輸出模塊適用于開關(guān)頻繁，電感性低功率因數(shù)負荷場合，但價格較貴，過載能力較差。 （三） CPU 的構(gòu)成 CPU 是 PLC 的核心，起神經(jīng)中樞的作用，每套 PLC 至少有一個CPU，它按 PLC 的系統(tǒng)程序賦予的功能接收并存貯用戶程序和數(shù)據(jù)，用掃描的方式采集由現(xiàn)場輸入裝置送來的狀態(tài)或數(shù)據(jù)，并存入規(guī)定的寄存器中，同時，診斷電源和 PLC 內(nèi)部電路的工作狀態(tài)和編程過程中的語法錯誤等。 CPU 主要由運算器、控制器、寄存器及實現(xiàn)它們之間聯(lián)系的Plc 控制交通燈 9 數(shù)據(jù)、控制及狀態(tài)總線構(gòu)成， CPU 單元還包括外圍芯片、總線接口及有關(guān)電路。 在使用者看來，不必要詳細分析 CPU 的內(nèi)部電路，但對各部分的工作機制還是應有足夠的理解。但工作節(jié)奏由震蕩信號控制。寄存器參與運算，并存儲運算的中間結(jié)果，它也是在控制器指揮下工作。 （四） I/O 的分配 PLC 與電氣回路的接口，是 通過輸入輸出部分（ I/O）完成的。輸入模塊將電信號變換成數(shù)字信號進入PLC 系統(tǒng)，輸出模塊相反。 常用的 I/O 分類如下： 開關(guān)量：按電壓水平分，有 220VAC、 110VAC、 24VDC，按隔離方式分，有繼電器隔離和晶體管隔離。 除了上述通用 IO 外，還有特殊 IO 模塊，如熱電阻、熱電偶、脈沖等模塊。 （五）電源的選擇 根據(jù) PLC 輸出端所帶的負載是直流型還是交流型，是大電流還是小電流，以及 PLC 輸出點動作的頻率等，從而確定輸出端采用繼電器輸出，還是晶體管輸出，或品閘管輸出。 電源模塊的選擇主要考慮電源輸出額定電流和電源輸入電壓 .電源模塊的輸出額定電流必須大于 CPU 模塊、 I/O模塊和其它特殊模塊等消耗電流的總和 ,同時還應考慮今后 I/O 模塊的擴展等因素 。 直流輸入電源對于輸入電壓一般都是寬范圍 :如 5V為 ,12V為 918V,24V 為 1836V,48V 為 3672V,110V 為 60160V。 （六）存儲器的選擇 由于計算機集成芯片技術(shù)的發(fā)展，存儲器的價格已下降，因此，為保證應用項目的正常投運，一般要求 PLC 的存儲器容量，按 256 個 I/O 點至少選 8K 存儲器選擇。 經(jīng)濟性的考慮 ，選擇 PLC時，應考慮性能價格比。 Plc 控制交通燈 11 輸入輸出點數(shù)對價格有直接影響。當點數(shù)增加到某一數(shù)值后，相應的存儲器容量、機架、母板等也要相應增加，因此 ，點數(shù)的增加對 CPU 選用、存儲器容量、控制功能范圍等選擇都有影響。 （七） PLC 接地 良好的接地是 PLC 安全可靠運行的重要條件。同時，接地電阻要小于 100Ω，接地線的截面應大于２ mm。 （八）底板或機架 大多數(shù)模塊式 PLC 使用底板或機架，其作用是：電氣上，實現(xiàn)各模塊間的聯(lián)系，使 CPU 能訪問底板上的所有模塊，機械上，實現(xiàn)各模塊間的連接，使各模塊構(gòu)成一個整體。小編程器PLC 一般有手持型編程器，目前一般由計算機（運行編程軟件）充當編程器。 人機界面 ： 最簡單的人機界面是指示燈和按鈕，目前液晶屏（或觸摸屏）式的一體式操作員終端應用越來越廣泛，由計算機（運Plc 控制交通燈 12 行組態(tài)軟件）充當人機界面非常普及。因此網(wǎng)絡在自動化系統(tǒng)集成工程中的重要性越來越顯著，甚至有人提出 網(wǎng)絡就是控制器 的觀點說法。多數(shù) PLC 具有 RS232 接口，還有一些內(nèi)置有支持各自通信協(xié)議的接口。 S7200 系列 PLC 的基本指令 邏輯取及輸出線圈指令（ LD、 LDI、 OUT） （一）指令用法 LD：取指令，用于常開觸點與母線連接。 OUT：線圈驅(qū)動指令，用于將邏輯運算的結(jié)果驅(qū)動一個指定線圈。 LD、 LDI 指令還 可與 AND、 ORB 指令配合，用于分支回路的起點。 （ 3） OUT 指令可以連續(xù)使用若干次，相當于線圈并聯(lián)。用于單個觸點的串聯(lián)，完成邏輯“與”運算，助記符號為 AND**， **為觸點地址。用于常閉觸點的串聯(lián)，完成邏輯“與非”運算，助記符號為 ANI**， **為觸點地址。該 指令可以重復多次使用。 （ 2） OUT 指令后，通過觸點對其他線圈使用 OUT 指令稱為縱接輸出。 （ 4）串聯(lián)和并聯(lián)指令是用來描述單個觸點與其他觸點或觸點組成的電路連接關(guān) 系的。由于定時器的計時間隔與程序的掃描周期并不同步，定時器可能在 其時基（ 1ms、 10ms、 100ms）內(nèi)任何時間啟動，所以，未避免計時時間丟失，一般要求設置 PT 預置值必須大于最小需要的時間間隔。使能＝ 0復位（定時器位＝ 0）。使能由 1到 0負跳變，計數(shù)器開始計數(shù)，到設定值時（停止計數(shù)），定時器位＝ 0。使能斷開，計數(shù)器停止計數(shù)，計數(shù)器位仍為 1，使能位再為 1時，計數(shù)器在原來的計數(shù)基礎(chǔ)上計數(shù)。 S7200 系列編程軟（ STEP7Micro/WIN） 編程軟件 STEP7Mirco/WIN 窗口組件 主界面一般可以分為以下幾個部分：菜單條、工具條、瀏覽條、指令樹、用戶窗籍口、輸出窗口和狀態(tài)條。 STEP7Micro/WIN32 的主界面如圖 所示 。 編程準備 （ 一） . 指令集和編輯器的選擇 寫程序之前，用戶必須選擇指令集和編輯器。 SIMATIC 是專為 S7200PLC 設計的，專用性強，采用 SIMATICPlc 控制交通燈 19 指令編寫的程序執(zhí)行時間短，可以使用 LAD、 STL、 FBD 三種編輯器。有些 SIMATIC 所包含的指令，在 IEC 11313中不是標準指令。本教材主要用 SIMATIC 編程模式。 程序編輯器有 LAD、 STL、 FBD 三種。 2擇編輯器的方法如下： 用菜單命令“檢視” →LAD 或 STL。 （二）根據(jù) PLC類型進行參數(shù)檢查 在 PLC 和運行 STEP7Micro/WIN 的 PC 連 線后，在建立通信或編輯通信設置以前，應根據(jù) PLC 的類型進行范圍檢查。方法如下： 1菜單命令“ PLC” → “類型” → “讀取 PLC”。如果Plc 控制交通燈 20 PLC 中已經(jīng)有內(nèi)容將被覆蓋。檢查 PLC上的工作方式指示燈，如果 PLC 沒有在“停止”，單擊工具條中的“停止”按鈕，將 PLC 至于停止方式。出現(xiàn)“下載”對話框。如果不需要下載某個塊，可以清除該復選框。如果下載成功，將出現(xiàn)一個確認框會顯示以下信息：下載成功。繼續(xù)下載嗎？” （ 6）此時應糾正 PLC 類型選項，選擇“否”，終止下載程序。單擊“讀取 PLC”按鈕，由 STEP 7Micro/WIN32 自動讀取正確的數(shù)值。 （ 8）單擊工具條中的“下載”按鈕，重新開始下載程序，或用菜單命令“文件” → “下載”。 （二） 上載 用下面的方法從 PLC 將項目元件上載到 STEP 7Micro/WIN 32 程序編輯器： Plc 控制交通燈 21 ? 單擊“上載”按鈕。 ? 按快捷鍵組合 Ctrl+U。 程序的調(diào)試與監(jiān)控 在運行 STEP 7Micro/WIN 32 編程設備和 PLC 之間建 立通信并向 PLC 下載程序后，便可運行程序，收集狀態(tài)進行監(jiān)控和調(diào)試程序。在不同的工作方式下， PLC 進行調(diào)試的操作方法不同。 PLC 操作系統(tǒng)繼續(xù)監(jiān)控 PLC，將狀態(tài)數(shù)據(jù)傳遞給 STEP 7Micro/WIN 32，并執(zhí)行所有的“強制”或“取消強 制”命令。（因為程序未執(zhí)行，這一步驟等同于執(zhí)行“單次讀取”） 2 可以使用圖狀態(tài)或程序狀態(tài)強制數(shù)值。 3 寫入或強制輸出。 （二） 選擇運行工作方式 當 PLC 位于 RUN（運行）工作方式時，不能使用“首次掃描”或“多次掃描”功能。還可以執(zhí)行下列操作（不能 在 STOP工作方式使用）： 1 使用圖狀態(tài)收集 PLC 數(shù)據(jù)值的連續(xù)更新。 2 使用程序狀態(tài)收集 PLC 數(shù)據(jù)值的連續(xù)更新。 順序功能圖 (SFC) 順序功能圖 (SFC)又叫做狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖或功能表圖，它是描述控制系統(tǒng)的控制過程、功能和特性的一種圖形，也是設計可編程序控制器的順序控制程序的有力工具。 SFC 提供了一種組織程序的圖形方法，在 SFC 中可以用別的語言嵌套編程。步是一種邏輯塊，即對應于特定的控制任務的編程邏輯，動作是控制任務的獨立部分，轉(zhuǎn)換是從一個任務到另一個任務的原因。因此，通常只是將 SFC 作為可編程序控制器的輔助編程工具，而不是一種獨立的編程語言 。當啟動開關(guān)接同時，信號燈系統(tǒng)開始工作，先南、北紅燈亮，在東、西綠燈亮。 （ 1）南、北綠燈和東、西綠燈不能同時亮，如果同時亮則應關(guān)閉信號燈系統(tǒng)，并立刻報警。在動系綠燈熄滅時，東 .西黃燈亮，并維持 2s。同時，南、北紅燈熄滅， 綠燈亮。 （ 4）上述動作循環(huán)進行。 根據(jù)交通燈示意圖模擬控制實驗 在 PLC 交通燈模擬模塊中，東西南北都有 3個控制信號燈，他們分別是： 1， 禁止通行燈 （亮時為紅色） 2， 允許通行 （亮時為綠色） 3， 準備禁止通行 （ 亮時為黃色） 所以結(jié)合交通燈實際情況可以設計交通燈模擬控制實驗： 當交通系統(tǒng)起動開關(guān)接通時按照工作要求 南北向和東西向均設有紅燈 25 秒，綠燈 20 秒，綠燈閃亮 3Plc 控制交通燈 25 秒和黃燈 2秒。反之，當南北方向的紅燈點亮時，東西方向應該依次點亮綠燈，綠燈閃亮，然后黃燈點亮。 Plc 控制交通燈 26 第 3 章 交通燈 控制的設計 順序功能圖 根據(jù)第二章交通燈的控制要求可以畫出順序功能圖 設啟動按鈕用 表示 , 6 個工作狀態(tài)分 別用順序控制繼電器位 , 表示 , 分別用,T2,T3,T4,T5 表示定時器 . 當 ,將激活 ,進入第一步狀態(tài) ,在該狀態(tài)南北紅燈亮 ,東西綠燈亮 , 同時啟動定時器 T1, T1 定時時間到時 ,轉(zhuǎn)換條件滿足 ,結(jié)束 , 在該狀態(tài)南北紅燈亮 ,東西綠燈閃 .同時啟動定時器 T2, T2 定時時間到時 ,轉(zhuǎn)換條件滿足 ,結(jié)束 激活 進入下一個工作狀態(tài) , 在該狀態(tài)南北紅燈亮 ,東西黃燈亮 ,依次激活 ,當定時器 T6 時間到時再次激活 ,不斷循環(huán)執(zhí)行 . 順序功能圖如圖 所示 I/O 分配及接線圖 硬件結(jié)構(gòu)設計了解各個對象的控制要求 ,分析對象的控制要求 ,確定輸入 /輸出 (I/O)接口的數(shù)量 ,確定所控制參數(shù)的精度及類型 .如對開關(guān)量 ,模擬量的控制 ,用戶存儲器的存儲容量等 .選擇合適的 PLC 機型及外設 ,完成 PLC 的硬件結(jié)構(gòu)配置 . 根據(jù)上述選型及工作要求 ,繪制 PLC控制交通燈的電路接線圖 ,編制 I/O接口功能表 ,根據(jù)信號控制要求 ,I/O分配及其接線分別如圖 （ 1），（ 2）所示 所 謂輸入 /輸出接口電路是 PLC 與被控對象間傳遞輸入輸出信號的接口部件，各輸入輸出點的通斷態(tài)用發(fā)光二極管（ LED）顯示，外部接線一般接在 PLC 的接線端子上。 下面就根據(jù)交通燈的工作要求畫出他的時序波形圖 .如圖 交通燈控制時序波形 啟動開關(guān) 南北紅燈 南北綠燈 南北黃燈 東西紅燈 東 西綠燈 東西黃燈 Plc 控制交通燈 35 PLC 系統(tǒng)調(diào)試 (1)常規(guī)檢查。 (2)系統(tǒng)調(diào)試。其中離線調(diào)試主要是對程序的編制工作進行檢查和調(diào)試，采用STEP7 能對用戶編制程序進行自動診斷處理，用戶也可通過各種邏輯關(guān)系判斷編制程序的正誤。在線調(diào)試過程中，系統(tǒng)在監(jiān)控狀態(tài)下運行，可隨時發(fā)現(xiàn)問題、隨時解決問題，從而使系 統(tǒng)逐步完善。