基于PLC的現(xiàn)代城市交通燈

淮安信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院綜合畢業(yè)實(shí)踐報(bào)告 1 第一章緒論 1.1 課題由來(lái) 隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，城市交通問(wèn)題越來(lái)越引起人們的關(guān)注。人、車(chē)、路三者關(guān)系的協(xié)調(diào)，已成為交通管理部門(mén)需要解決的重要問(wèn)題之一。城市交通控制系統(tǒng)是用于城市交通數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)、交通信號(hào)燈控制與交通疏導(dǎo)的計(jì)算機(jī)綜合管理系統(tǒng)，它是現(xiàn)代城市交通監(jiān)控指揮系統(tǒng)中最重要的組成部分。 隨著城市機(jī)動(dòng)車(chē)量的不斷增加，許多大城市如北京、上海、南京等出現(xiàn)了交通超負(fù)荷運(yùn)行的情況，因此，自 80 年代后期，這些城市紛紛修建城市高速道路，在高速道路建設(shè)完成的初期，它們也曾有效地改善了交通狀況。然而，隨著交通量的快 速增長(zhǎng)和缺乏對(duì)高速道路的系統(tǒng)研究和控制，高速道路沒(méi)有充分發(fā)揮出預(yù)期的作用。而城市高速道路在構(gòu)造上的特點(diǎn)，也決定了城市高速道路的交通狀況必然受高速道路與普通道路耦合處交通狀況的制約。所以，如何采用合適的控制方法，最大限度利用好耗費(fèi)巨資修建的城市高速道路，緩解主干道與匝道、城區(qū)同周邊地區(qū)的交通擁堵?tīng)顩r，越來(lái)越成為交通運(yùn)輸管理和城市規(guī)劃部門(mén)亟待解決的主要問(wèn)題。 1.2 課程簡(jiǎn)介 本系統(tǒng)是基于 PLC 的現(xiàn)代城市交通燈指揮燈。作為交通燈系統(tǒng)，它具備了一般道路交通指揮燈的功能，即通過(guò)紅 /綠黃三燈的亮滅來(lái)控制車(chē)流人流的通行。 本系統(tǒng)增加道路人車(chē)模擬。其中綠燈亮代表路上有車(chē)通行，紅燈代表人車(chē)停在路上此時(shí)禁止通行，燈滅代表此時(shí)刻路上無(wú)車(chē)。作為創(chuàng)新設(shè)計(jì)，本課程具有轉(zhuǎn)彎，急車(chē)通行，闖紅燈報(bào)警的功能。在課程設(shè)計(jì)中，我們以照顧弱勢(shì)群體，體現(xiàn)人性化 的目的，加入了為紅綠色盲和盲人能夠識(shí)別的功能。在紅綠燈亮的同時(shí)，有指針指示車(chē)行方向，讓色覺(jué)異常著也能區(qū)分此時(shí)行車(chē)方向。系統(tǒng)中有聲音提醒功能，。盲人過(guò)路時(shí)，盲道上盲人可以觸到的開(kāi)關(guān)，只要一接觸，便會(huì)向控制器輸入一個(gè)信號(hào)，如果此時(shí)可以通行，原先設(shè)置好的聲音系統(tǒng)便會(huì)發(fā)出告訴盲人此時(shí)無(wú)車(chē)可以通行，如果此時(shí) 不可以通行，就不發(fā)聲，表示此時(shí)禁止通行。 1.3 課程的意義 通過(guò)課程的設(shè)計(jì)，使我們能夠建立 PLC 控制系統(tǒng)總體的設(shè)計(jì)思路；了解PLC 控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的基本原則。掌握 PLC 控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的步驟和設(shè)計(jì)方法。 軟件上：更加熟悉 PLC 軟件的應(yīng)用。編程能力上得到進(jìn)一步提升，不在象以前那樣只能編一些小程序。編程思路比以前清晰，掌握更多的編程方法，能夠?yàn)閷?lái)學(xué)習(xí) PLC 打下一個(gè)堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。 硬件上：以前的 PLC 都在實(shí)驗(yàn)臺(tái)上進(jìn)行調(diào)試，做了好幾次，都不知 PLC 如何接線很正常，太過(guò)于理論化了，很難適用應(yīng)用。通過(guò)本次設(shè)計(jì)，能夠真正學(xué)會(huì) PLC 的接線方法。對(duì)電路的設(shè)計(jì)及連接的能力有了進(jìn)一步提高。硬件設(shè)計(jì)中，能夠接觸到一些傳感器及其他電子元件，在應(yīng)用它們的過(guò)程中，學(xué)到了許多書(shū)本上沒(méi)有的東西。更加鞏固所學(xué)知識(shí)。 第二章 可編程控制器 概論 可編程控制器 (Programmable Controller)是計(jì)算機(jī)家族中的一員是為工業(yè)控制應(yīng)用而設(shè)計(jì)制造的，早期的可編程控制器稱作可編程邏輯控制器(Programmable LogicController) ，簡(jiǎn)稱 PLC 。它主要用來(lái)代替繼電器實(shí)現(xiàn)基于“ PLC”的現(xiàn)代城市交通指揮燈多功能化控制系統(tǒng) 2 邏輯控制，隨著技術(shù)的發(fā)展這種裝置的功能已經(jīng)大大超過(guò)了邏輯控制的范 圍。因此，今天這種裝置稱作可編程控制器，簡(jiǎn)稱 PC 。但是為了避免與個(gè)人計(jì)算機(jī) (Personal Computer)的簡(jiǎn)稱混淆，所以將可編程控制器簡(jiǎn)稱 PLC。 、 2.1PLC 的由來(lái) 在 60 年代汽車(chē)生產(chǎn)流水線的自動(dòng)控制系統(tǒng)基本上都是由繼電器控制裝置構(gòu)成的，當(dāng)時(shí)汽車(chē)的每一次改型都直接導(dǎo)致繼電器控制裝置的重新設(shè)計(jì)和安裝，隨著生產(chǎn)的發(fā)展汽車(chē)型號(hào)更新的周期愈來(lái)愈短，這樣繼電器控制裝置就需要經(jīng)常地重新設(shè)計(jì)和安裝，十分費(fèi)時(shí)費(fèi)工費(fèi)料，甚至阻礙了更新周期的縮短，為了改變這一現(xiàn)狀， 1969 年美國(guó)數(shù)字設(shè)備公司 (DEC) 研制 出第一臺(tái) PLC ，在美國(guó)通用汽車(chē)自動(dòng)裝配線上試用獲得了成功這種新型的工業(yè)控制裝置，以其簡(jiǎn)單易懂操作方便、可靠性高、通用靈活、體積小、使用壽命長(zhǎng)等一系列優(yōu)點(diǎn)，很快地在美國(guó)其他工業(yè)領(lǐng)域推廣應(yīng)用。到 1971 年已經(jīng)成功地應(yīng)用于食品飲料冶金造紙等工業(yè)。這一新型工業(yè)控制裝置的出現(xiàn)也受到了世界其他國(guó)家的高度重視， 1971 日本從美國(guó)引進(jìn)了這項(xiàng)新技術(shù)很快研制出了日本第一臺(tái) PLC ；1973 年西歐國(guó)家也研制出它們的第一臺(tái) PLC ；我國(guó)從 1974 年開(kāi)始研制，于1977 年開(kāi)始工業(yè)應(yīng)用。 2.2PLC 的定義 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)境應(yīng)用而設(shè)計(jì)的，它采用一類(lèi)可編程的存儲(chǔ)器用于其內(nèi)部存儲(chǔ)程序執(zhí)行邏輯運(yùn)算、順序控制、定時(shí)、計(jì)數(shù)與算術(shù)操作等面向用戶的指令，并通過(guò)數(shù)字或模擬式輸入 /輸出控制各種類(lèi)型的機(jī)械或生產(chǎn)過(guò)程，可編程控制器及其有關(guān)外部設(shè)備都按易于與工業(yè)控制系統(tǒng)聯(lián)成一個(gè)整體，易于擴(kuò)充其功能的原則設(shè)計(jì)。 總之可編程控制器是一臺(tái)計(jì)算機(jī)，它是專(zhuān)為工業(yè)環(huán)境應(yīng)用而設(shè)計(jì)制造的計(jì)算機(jī)，它具有豐富的輸入 /輸出接口，并且具有較強(qiáng)的驅(qū)動(dòng)能力，但可編程控制器產(chǎn)品并不針對(duì)某一具體工業(yè)應(yīng)用，在實(shí)際應(yīng)用時(shí)其硬件需根據(jù) 實(shí)際需要進(jìn)行選用、配置，其軟件需根據(jù)控制要求進(jìn)行設(shè)計(jì)編制。 、 2.3PLC 的主要特點(diǎn) 2.31 高可靠性 1.所有的 I/O 接口電路均采用光電隔離使工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)的外電路與 PLC 內(nèi)部電路之間電氣上隔離 2.各輸入端均采用 R-C 濾波器其濾波時(shí)間常數(shù)一般為 1020ms. 3.各模塊均采用屏蔽措施以防止輻射干擾 4.采用性能優(yōu)良的開(kāi)關(guān)電源 5.對(duì)采用的器件進(jìn)行嚴(yán)格的篩選 6.良好的自診斷功能一旦電源或其他軟硬件發(fā)生異常情況 CPU 立即采用有效措施以防止故障擴(kuò)大 7.大型 PLC 還可以采用由雙 CPU 構(gòu)成冗余系統(tǒng)或 有三 CPU 構(gòu)成表決系統(tǒng) ,使可靠性更進(jìn)一步提高 2.32 豐富的 I/O 接口模塊 淮安信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院綜合畢業(yè)實(shí)踐報(bào)告 3 PLC 針對(duì)不同的工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)信號(hào)如 交流或直流 開(kāi)關(guān)量或模擬量 電壓或電流 脈沖或電位 強(qiáng)電或弱電等 有相應(yīng)的 I/O 模塊與工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)的器件或設(shè)備如 按鈕 行程開(kāi)關(guān) 接近開(kāi)關(guān) 傳感器及變送器 電磁線圈 控制閥 直接連接另外為了提高操作性能它還有多種人 -機(jī)對(duì)話的接口模塊 ； 為了 組成工業(yè)局部網(wǎng)絡(luò)它還有多種通訊聯(lián)網(wǎng)的接口模塊等等。 2.33 采用模塊化結(jié)構(gòu) 為了適應(yīng)各種工業(yè)控制需要除了單元式的小型 PLC 以外，絕大多數(shù) PLC 均采用模塊化結(jié)構(gòu)， PLC 的各個(gè)部件包括 CPU 電源 I/O 等均采用模塊化設(shè)計(jì)，由機(jī)架及電纜將各模塊連接起來(lái)，系統(tǒng)的規(guī)模和功能可根據(jù)用戶的需要自行組合。 2.34 編程簡(jiǎn)單易學(xué) PLC 的編程大多采用類(lèi)似于繼電器控制線路的梯形圖形式，對(duì)使用者來(lái)說(shuō)不需要具備計(jì)算機(jī)的專(zhuān)門(mén)知識(shí)，因此很容易被一般工程技術(shù)人員所理解和掌握。 2.35 安裝簡(jiǎn)單維修方便 PLC 不需要專(zhuān)門(mén)的機(jī)房可以在各種工業(yè)環(huán)境下直接運(yùn)行，使用時(shí)只需將現(xiàn)場(chǎng)的各種設(shè)備與 PLC 相應(yīng)的 I/O 端相連接即可投入運(yùn)行，各種模塊上均有運(yùn)行和故障指示裝置，便于用戶了解運(yùn)行情況和查找故障，由于采用模塊化結(jié)構(gòu)，因此一旦某模塊發(fā)生故障用戶可以通過(guò)更換模塊的方法使系統(tǒng)迅速恢復(fù)運(yùn)行。 2.4 PLC 的功能 1 輯控制 2、定時(shí)控制 3、計(jì)數(shù)控制 4、步進(jìn) (順序 )控制 5、 PID 控制 6、數(shù)據(jù)控制， PLC 具有數(shù)據(jù)處理能力 7、通信和聯(lián)網(wǎng) 8、其它 PLC 還有許多特殊功能模塊，適用于各種特殊控制的要求，如定位控制模塊、 CRT 模塊 、 2.5PLC 的發(fā)展階段 基于“ PLC”的現(xiàn)代城市交通指揮燈多功能化控制系統(tǒng) 4 雖然 PLC 問(wèn)世時(shí)間不長(zhǎng)，但是隨著微處理器的出現(xiàn)，大規(guī)模超大規(guī)模集成電路技術(shù)的迅速發(fā)展和數(shù)據(jù)通訊技術(shù)的不斷進(jìn)步， PLC 也迅速發(fā)展其發(fā)展過(guò)程大致可分三個(gè)階段： 2.51 早期的 PLC(60 年代末 70 年代中期 ) 早期的 PLC ，一般稱為可編程邏輯控制器，這時(shí)的 PLC 多少有點(diǎn)繼電器控制裝置的替代物的義，其主要功能只是執(zhí)行原先 由繼電器完成的順序控制定時(shí)等，它在硬件上以準(zhǔn)計(jì)算機(jī)的形式出現(xiàn)，在 I/O 接口電路上作了改進(jìn)，以適應(yīng)工業(yè)控制現(xiàn)場(chǎng)的要求。裝置中的器件主要采用分立元件和中小規(guī)模集成電路，存儲(chǔ)器采用磁芯存儲(chǔ)器；另外還采取了一些措施以提高其抗干擾的能力；在軟件編程上采用廣大電工程技術(shù)人員所熟悉的繼電器控制線路的方式 梯形圖。因此早期的 PLC 的性能要優(yōu)于繼電器控制裝置，其優(yōu)點(diǎn)包括：簡(jiǎn)單易懂、便于安裝、體積小、能耗低、有故障指示，能重復(fù)使用等。其中 PLC 特有的編程語(yǔ)言 梯形圖一直沿用至今。 2.52 中期的 PLC(70 年 代中期 80 年代中后期 ) 在 70 年代微處理器的出現(xiàn)，使 PLC 發(fā)生了巨大的變化。美國(guó)、日本、德國(guó)等一些廠家先后開(kāi)始采用微處理器作為 PLC 的中央處理單元 (CPU)，這樣使 PLC 得功能大大增強(qiáng)，在軟件方面除了保持其原有的邏輯運(yùn)算計(jì)時(shí)、計(jì)數(shù)等功能以外，還增加了算術(shù)運(yùn)算數(shù)據(jù)處理和傳送通訊自診斷等功能；在硬件方面除了保持其原有的開(kāi)關(guān)模塊以外，還增加了模擬量模塊、遠(yuǎn)程 I/O 模塊，各種特殊功能模塊，并擴(kuò)大了存儲(chǔ)器的容量，使各種邏輯線圈的數(shù)量增加，還提供了一定數(shù)量的數(shù)據(jù)寄存器，使 PLC 得應(yīng)用范圍得以擴(kuò)大。 2.53 近期的 PLC(80 年代中后期至今 ) 進(jìn)入 80 年代中后期，由于超大規(guī)模集成電路技術(shù)的迅速發(fā)展，微處理器的市場(chǎng)價(jià)格大幅度下跌，使得各種類(lèi)型的 PLC 所采用的微處理器的檔次普遍提高。而且，為了進(jìn)一步提高 PLC 的處理速度，各制造廠商還紛紛研制開(kāi)發(fā)了專(zhuān)用邏輯處理芯片，這樣使得 PLC 軟硬件功能發(fā)生了巨大變化。 、 2.6PLC 的分類(lèi) 2.61 小型 PLC 小型 PLC 的 I/O 點(diǎn)數(shù)一般在 128 點(diǎn)以下，其特點(diǎn)是體積小、結(jié)構(gòu)緊湊，整個(gè)硬件融為一體，除了開(kāi)關(guān)量 I/O 以外，還可以連接 模擬量 I/O 以及其他各種特殊功能模塊。它能執(zhí)行包括邏輯運(yùn)算、計(jì)時(shí)、計(jì)數(shù)、算術(shù)、運(yùn)算數(shù)據(jù)處理和傳送通訊聯(lián)網(wǎng)以及各種應(yīng)用指令。 2.62 中型 PLC 中型 PLC 采用模塊化結(jié)構(gòu)，其 I/O 點(diǎn)數(shù)一般在 2561024 點(diǎn)之間， I/O 的處理方式除了采用一般 PLC 通用的掃描處理方式外，還能采用直接處理方式即在掃描用戶程序的過(guò)程中直接讀輸入刷新輸出，它能聯(lián)接各種特殊功能模塊，通訊聯(lián)網(wǎng)功能更強(qiáng)，指令系統(tǒng)更豐富，內(nèi)存容量更大，掃描速度更快。 2.63 大型 PLC 一般 I/O 點(diǎn)數(shù)在 1024 點(diǎn)以上 的稱為大型 PLC， 大型 PLC 的軟硬件功能極強(qiáng)，具有極強(qiáng)的自診斷功能、通訊聯(lián)網(wǎng)功能強(qiáng)，有各種通訊聯(lián)網(wǎng)的模塊可以構(gòu)成三級(jí)通訊網(wǎng)實(shí)現(xiàn)工廠生產(chǎn)管理自動(dòng)化，大型 PLC 還可以采用冗余或三 CPU 構(gòu)成表決式系統(tǒng)使機(jī)器的可靠性更高。 淮安信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院綜合畢業(yè)實(shí)踐報(bào)告 5 2.7PLC 控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的基本原則 PLC 控制系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)原則是：根據(jù)控制任務(wù)，在最大限度地滿足生產(chǎn)機(jī)械或生產(chǎn)工藝對(duì)電氣控制要求的前提下，運(yùn)行穩(wěn)定，安全可靠，經(jīng)濟(jì)實(shí)用，操作簡(jiǎn)單，維護(hù)方便。 任何一個(gè)電氣控制系統(tǒng)所要完成的控制任務(wù)，都是為滿足對(duì)象（生產(chǎn)控制設(shè)備，自動(dòng)化生產(chǎn)線，生產(chǎn)工藝 過(guò)程等）提出的個(gè)項(xiàng)性能指標(biāo)，提高勞動(dòng)生產(chǎn)率 ,保證生產(chǎn)質(zhì)量，減輕勞動(dòng)強(qiáng)度和危害程度，提高自動(dòng)化水平。因此在設(shè)計(jì)PLC 控制系統(tǒng)時(shí)，應(yīng)遵循的基本原則如下： 1 最大限度的滿足被控制對(duì)象提出的各項(xiàng)性能指標(biāo) 2 確?？刂葡到y(tǒng)的安全可靠 3 力求控制系統(tǒng)簡(jiǎn)單 4 留存有恰當(dāng)?shù)挠?2.8PLC 設(shè)計(jì)的步驟 用 PLC 進(jìn)行控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的一般 步驟 可參考流程圖 2.81 明確設(shè)計(jì)任務(wù)和技術(shù)條件 進(jìn)行設(shè)計(jì)之前 ,設(shè)計(jì)人員首先應(yīng)該對(duì)被空對(duì)象進(jìn)行深入的調(diào)查和分析 ,并熟悉工藝流程機(jī)設(shè)備性能 .根據(jù)生產(chǎn)中提出的問(wèn)題 ,確定系統(tǒng)所要完成的 任務(wù) .與此同時(shí) ,擬訂出設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū) ,明確各項(xiàng)設(shè)計(jì)要求 /約束條件及控制方式 .設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)是個(gè)系統(tǒng)的依據(jù) . 2.82 選擇 PLC 機(jī)型 目前 ,在國(guó)內(nèi) PLC 生產(chǎn)廠家生產(chǎn)的 PLC 品種已達(dá)數(shù)百個(gè) ,其性能各有特點(diǎn) ,價(jià)格也不盡相同 .在設(shè)計(jì) PLC 控制系統(tǒng)時(shí) ,要選擇最適宜的 PLC 機(jī)型 ,一般考慮下列因素 . 系統(tǒng)控制目標(biāo) .設(shè)計(jì) PLC 控制系統(tǒng)時(shí) ,首要的控制目標(biāo)就是 :確?？刂葡到y(tǒng)安全可靠地穩(wěn)定運(yùn)行 ,提高生產(chǎn)效率 ,保證產(chǎn)品質(zhì)量等 . PLC 的硬件配置 .包括 CPU 的能力 ,I/O 系統(tǒng) ,指令系統(tǒng) ,響應(yīng)速度 ,性價(jià)比等等 . 2.83 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì) PLC 控制系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)是指對(duì) PLC 外部設(shè)備的設(shè)計(jì) .在硬件設(shè)計(jì)中 ,要進(jìn)行輸入設(shè)備的選擇 (如接觸器的線圈 ,電磁閥的線圈 ,指示燈 ),以及控制臺(tái) ,柜的設(shè)計(jì)和選擇 ,操作面板的設(shè)計(jì) . 通過(guò)對(duì)用戶輸入 ,輸出設(shè)備的分析和整理 ,進(jìn)行相應(yīng)的 I/O 分配 ,在 I/O 分配表中 ,應(yīng)包含 I/O 地址 ,設(shè)備代號(hào) ,設(shè)備名稱及控制功能 ,應(yīng)盡量將相同類(lèi)型的信號(hào) ,相同電壓等級(jí)的信號(hào)地址安排在一起 ,以便于施工和補(bǔ)線 ,并依此繪出 I/O 接線圖 . 2.84 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì) 控制系統(tǒng)軟件的設(shè)計(jì)就是用梯形圖編寫(xiě)控制程序 ,可采用經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)法或邏輯設(shè)計(jì)法 .對(duì)較大規(guī)模的控制系統(tǒng) 可以采用狀態(tài)編寫(xiě)法 . 系統(tǒng)局部模擬運(yùn)行 控制程序完成后 ,便有了控制系統(tǒng)的框架 ,要進(jìn)行模擬調(diào)試 .在調(diào)試過(guò)程中要遵循從上到下 ,先內(nèi)后外 ,先局部后整體的原則 . 4 控制系統(tǒng)聯(lián)機(jī)調(diào)試 7 5 編制系統(tǒng)的技術(shù)文件 基于“ PLC”的現(xiàn)代城市交通指揮燈多功能化控制系統(tǒng) 6 編制程序 明確設(shè)計(jì)任務(wù)和技術(shù)條件 系統(tǒng)總體設(shè)計(jì) PLC 機(jī)型選擇 制作控制區(qū) I/O 配線 安裝 PLC 局部模擬運(yùn)行 程序檢查調(diào)試 聯(lián)機(jī)調(diào)試 系統(tǒng)試運(yùn)行 交付使用 整理系統(tǒng)文件 程序備份 修改軟件，硬件 是否滿足要求？ N Y 淮 安 信 息 職 業(yè) 技 術(shù) 學(xué) 院 綜 合 畢 業(yè) 實(shí) 踐 報(bào) 告 7 第三章實(shí)現(xiàn)功能和控制方法 城市十字路口交通信號(hào)燈模擬系統(tǒng)是模擬紅綠黃拐燈的亮滅和路上人車(chē)的流動(dòng)。其中東西方向的紅，綠，拐，黃燈；南北方向的綠，拐，黃，紅燈按一定的時(shí)續(xù)輪流發(fā)亮。路上的人車(chē)用雙色二極管來(lái)模擬。紅色 代表車(chē)停留；綠色代表車(chē)通行；滅代表無(wú)車(chē)。見(jiàn)下圖。 系 統(tǒng) 平 面 圖 3.1 時(shí)序控制 交通燈的時(shí)續(xù)控制如圖所示 信號(hào)燈受一個(gè)啟動(dòng)開(kāi)關(guān)控制。當(dāng)啟動(dòng)開(kāi)關(guān)接通時(shí)，信號(hào)燈系統(tǒng)開(kāi)始工作。先南北綠燈亮，東西紅燈亮。南北綠燈亮 35S 后，開(kāi)始閃爍。閃爍周期為 1S。綠燈閃爍 5S 后熄滅。南北拐燈亮，維持 25S 后，南北拐燈以 1S 為周期，連續(xù)閃爍 5 次熄滅，南北黃燈開(kāi)始亮， 5S 后熄滅。這一過(guò)程?hào)|西紅燈一直亮并和南北黃等一起熄滅。南北黃燈熄滅后，南北紅燈開(kāi)始亮。此時(shí)東西方向，先是綠燈亮 35S 后熄滅，接著以 1S 周期閃爍 5 次熄滅 。拐燈亮 25S 后熄滅，拐燈又以1S 為周期連續(xù)閃爍 5 次。黃燈亮 5S 后熄滅轉(zhuǎn)為紅燈，東西黃燈熄滅的同時(shí)，基于“ PLC”的現(xiàn)代城市交通指揮燈多功能化控制系統(tǒng) 8 南北紅燈熄滅，綠燈開(kāi)始亮轉(zhuǎn)入第二個(gè)周期。以后周而復(fù)始的循環(huán)。當(dāng)關(guān)閉開(kāi)關(guān)動(dòng)作時(shí)，所有信號(hào)燈都熄滅，系統(tǒng)停止工作。 3.2 急車(chē)通過(guò) 急車(chē)強(qiáng)通信號(hào)受急車(chē)強(qiáng)通開(kāi)關(guān)控制。無(wú)車(chē)時(shí)，信號(hào)燈按正常時(shí)續(xù)控制。有急車(chē)時(shí)，將急車(chē)強(qiáng)通開(kāi)關(guān)接通，不管原來(lái)信號(hào)的狀態(tài)如何，一律強(qiáng)制讓急車(chē)來(lái)的方向亮綠燈，使急車(chē)放行。直至急車(chē)通過(guò)為止。 急車(chē)一通過(guò)，將急車(chē)強(qiáng)通開(kāi)關(guān)斷開(kāi)，信號(hào)的狀態(tài)立即轉(zhuǎn)為非急車(chē)路上的綠燈，隨后按正常時(shí)序控制。急車(chē)強(qiáng)通信號(hào)只能響 應(yīng)一路方向的急車(chē)，若兩方向先后將來(lái)急車(chē)，則先響應(yīng) 先來(lái)的一方，隨后在響應(yīng)另一方。 急車(chē)通行道路情況與直通時(shí)一致在這里不在說(shuō)明。 3.3 道路模擬 南北通車(chē) （ 1） 綠燈亮?xí)r 2、 5、 14、 17 亮綠燈 1012 、 2224、 1、 3、 16、 18、亮紅燈其余燈不亮 此時(shí)表示：南北路車(chē)輛直通，要轉(zhuǎn)彎的車(chē)停靠在南北路右邊直行道兩邊（六車(chē)道），等待轉(zhuǎn)彎。東西方向右邊車(chē)道有車(chē)?？康却ㄐ?，左邊車(chē)道暫無(wú)車(chē)輛?？?。 （ 2） 拐彎燈亮?xí)r 1、 3、 16、 18、 19、 21、 7、 9 亮紅燈 2、 17、1012、 2224 亮綠燈 其余燈不亮 此時(shí)表示 ：南北方向上右邊車(chē)道上的車(chē)開(kāi)始轉(zhuǎn)彎，其中直行道左邊的車(chē)左傳；右邊的右轉(zhuǎn)。東西方向右邊車(chē)道上的車(chē)仍在等待。 （ 3）黃燈亮?xí)r 2、 17、 2224、 1022 亮紅燈其余燈不亮 此時(shí)刻轉(zhuǎn)彎結(jié)束，持續(xù)時(shí)間較短屬緩沖時(shí)段。只有少數(shù)車(chē)道有車(chē)停靠 以上過(guò)程?hào)|西方向一直亮紅燈 東西通車(chē) （ 1）綠燈亮?xí)r 8、 11、 20、 23 亮綠燈 1618 、 13、 10、 12、 22、 24、亮紅燈其余燈不亮 此時(shí)表示：東西路車(chē)輛直通，要轉(zhuǎn)彎的車(chē)?？吭跂|西路右邊直行道兩邊（六車(chē)道），等待轉(zhuǎn)彎。南北方向右邊車(chē)道有車(chē)?？康却ㄐ?，左邊車(chē)道 暫無(wú)車(chē)輛停靠。 （ 2）拐彎燈亮?xí)r 10、 12、 22、 24、 4、 6、 13、 15 亮紅燈 11、 23、1618、 13 亮綠燈其余燈不亮 此時(shí)表示：東西方向上右邊車(chē)道上的車(chē)開(kāi)始轉(zhuǎn)彎，其中直行道左邊的車(chē)左傳；右邊的右轉(zhuǎn)。南北方向右邊車(chē)道上的車(chē)仍在等待。 （ 3）黃燈亮?xí)r 11、 23、 1618、 13 亮紅燈其余燈不亮 此時(shí)刻轉(zhuǎn)彎結(jié)束，持續(xù)時(shí)間較短屬緩沖時(shí)段。只有少數(shù)車(chē)道有車(chē)停靠 以上過(guò)程南北方向一直亮紅燈 3.4 闖紅燈報(bào)警 本系統(tǒng)具有闖紅燈報(bào)警功能。通過(guò)光電傳感器來(lái)感應(yīng)人車(chē)，此時(shí)道路如果允許通行。光電傳感器感測(cè)的 信號(hào)進(jìn)入系統(tǒng)后，蜂鳴器不發(fā)聲，人車(chē)正常通淮 安 信 息 職 業(yè) 技 術(shù) 學(xué) 院 綜 合 畢 業(yè) 實(shí) 踐 報(bào) 告 9 行。道路一旦禁止通行時(shí)，光電傳感器檢測(cè)到信號(hào)送入系統(tǒng)后，便使蜂鳴器發(fā)出報(bào)警通知行人 ,此時(shí)已經(jīng)闖紅燈 .加入闖紅燈報(bào)警能夠不時(shí)地檢測(cè)到闖紅燈現(xiàn)象 ,降低道路危險(xiǎn) ,以此保證人車(chē)安全。 3.5 指針指示方向 交通燈雖然能很好指揮道路的人車(chē)通行 .但不能保證所有人都能看懂。人群中有些紅綠色盲 患者由于無(wú)法識(shí)別紅綠顏色也就不能看懂指示燈，因此我們?cè)谠撓到y(tǒng)中加入了指針指示標(biāo)志。這個(gè)功能由電機(jī)，指針和位移傳感器來(lái)實(shí)現(xiàn)。在該過(guò)程中通過(guò)控制電機(jī)的正反轉(zhuǎn)來(lái)帶動(dòng)指針轉(zhuǎn)動(dòng)，通過(guò)位移傳感器來(lái)確 定指針停靠位置，比如，此時(shí)南北通行，指針便會(huì)指向南北方向，以此來(lái)給紅綠色盲患者帶來(lái)便利。 3.6 聲音系統(tǒng) 本系統(tǒng)加入音頻功能，盲人過(guò)路時(shí)，觸摸開(kāi)關(guān)，若此時(shí)可以通行，則音頻系統(tǒng)開(kāi)始工作，向盲人可以通行發(fā)出信號(hào)，反之音頻發(fā)出不可以通過(guò)的信號(hào)。在真正的道路上可以用傳感器加智能聲音系統(tǒng)來(lái)實(shí)現(xiàn) ,在這里由于受條件限制 ,我們只能用開(kāi)關(guān)和錄音機(jī)來(lái)實(shí)現(xiàn) . 第四章系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì) 4.1 電路框圖 4.1.1 二極管 KA 4.12 傳感器 開(kāi)關(guān) 傳感器 P LC電機(jī) 燈泡 蜂鳴器 雙色二極管 基于“ PLC”的現(xiàn)代城市交通指揮燈多功能化控制系統(tǒng) 10 4.1.3 燈泡 4.1.4 電機(jī) M 4.15 開(kāi)關(guān) 4.16 蜂鳴器 4.2 系統(tǒng) PLC 端口分配 輸入 ： x0 啟動(dòng)按扭 x1 南北盲人過(guò)道 X2 東西盲人過(guò)道 x3 南北強(qiáng)通按扭 x4 東西強(qiáng)通按扭 X5 南北指針指示 X7 東西拐彎指針 X11 東西指針 X13 南北拐彎指針 輸出： Y0 南北綠燈 Y1 南北黃燈 Y2 南北紅燈 Y3 南北轉(zhuǎn)彎燈 Y4 東西綠燈 Y5 東西黃燈 Y6 東西紅燈 Y7 東西轉(zhuǎn)彎燈 Y10 南北直行閃爍 Y11 南北直行閃爍 Y12 南北直行閃爍 Y13 南北直行閃爍 Y14 東西直行閃爍 Y15 東西直行閃爍 Y16 東西直行閃爍 Y17 東西直行閃爍 Y21 南北強(qiáng)通 Y22 盲人服務(wù) 淮 安 信 息 職 業(yè) 技 術(shù) 學(xué) 院 綜 合 畢 業(yè) 實(shí) 踐 報(bào) 告 11 Y23 盲人服務(wù) Y24 東西強(qiáng)通 Y26 直行路燈指示 Y27 直行路燈指示 4.3 主要硬件參數(shù) 4.31PLC FX2N 系列 產(chǎn)品介紹 FX2N 系列的特點(diǎn)是小型化、高速度和高性能，在 FX 系列中屬于最高檔次。除輸入出 16-25 點(diǎn)的獨(dú)立用途外，還可以適用于在多個(gè)基本組件間的連接，模擬控制，定位控制等特殊用途，是一套可以滿足多樣化廣泛需要的 PLC。 技術(shù)參數(shù) 在基本單元上連 接擴(kuò)展單元或擴(kuò)展模塊，可進(jìn)行 16-256 點(diǎn)的靈活輸入輸出組合。 產(chǎn)品目錄 可選用 16/32/48/64/80/128 點(diǎn)的主機(jī)，可以采用最小 8 點(diǎn)的擴(kuò)展模塊進(jìn)行擴(kuò)展。可根據(jù)電源及輸出形式，自由選擇。 基于“ PLC”的現(xiàn)代城市交通指揮燈多功能化控制系統(tǒng) 12 4.32雙色二極管 類(lèi)型 主波長(zhǎng)（ nm) 發(fā)光顏色 順向電壓 發(fā)光強(qiáng)度 備注 紅藍(lán)雙色 620-630 紅色 1.8-2.4 500-800 順向電流20mA 條件下 460-470 藍(lán)色 2.8-3.8 1000-2000 紅綠雙色 620-630 紅色 1.8-2.4 500-800 520-530 綠色 2.8-3.8 1000-3000 藍(lán)綠雙色 460-470 藍(lán)色 2.8-3.8 1000-2000 520-530 綠色 2.8-3.8 1000-3000 4.33接近傳感器 產(chǎn)品編號(hào)： TL0001 型號(hào)： TL-Q5MC1 2M BY OMC 淮 安 信 息 職 業(yè) 技 術(shù) 學(xué) 院 綜 合 畢 業(yè) 實(shí) 踐 報(bào) 告 13 規(guī)格： 直流 3 線， DC12-24V 產(chǎn)品說(shuō)明： 非屏蔽，檢測(cè)距離 5mm， NPN NO，方柱型 4.34開(kāi)關(guān)電源 S-50W 采用進(jìn)口元器件， 可靠性高 內(nèi)置 EM 濾波器，抗干擾性能好 直流紋波小，工作效率高 設(shè)計(jì)軟啟動(dòng)電路，交流浪涌電流限制 工作溫度低，使用壽命長(zhǎng) 輸入電壓范圍寬，符合全球使用標(biāo)準(zhǔn) 絕緣性能好，搞電強(qiáng)度高 具有短路、過(guò)載、過(guò)壓保護(hù)功能 滿負(fù)荷高溫?zé)龣C(jī)， 100%老化測(cè)試 體積小、重量輕、外觀美 型號(hào) 輸出 S-15-24 24V/0.7A S-25-24 24V/1.1A S-35-24 24V/1.5A S-40-24 24V/1.8A S-50-24 24V/2.1A S-60-24 24V/2.5A S-100-24 24V/4.5A S-100F-24 24V/4.5A S-145-24 24V/6A S-150-24 24V/6.5A S-200-24 24V/0.7A S-240-24 24V/10A 基于“ PLC”的現(xiàn)代城市交通指揮燈多功能化控制系統(tǒng) 14 S-280-24 27V/10A S-320-24 24V/12.5A S-350-24 24V/14.6A S-450-24 24V/18A S-500-24 24V/20.8A 4.35蜂鳴器介紹 尺寸圖： 規(guī)格 輸出電壓 115db min12VDC/10cm 工作電流 250mAmax 最大輸入電壓 15VDCmax 工作溫度范圍 -20-70 淮 安 信 息 職 業(yè) 技 術(shù) 學(xué) 院 綜 合 畢 業(yè) 實(shí) 踐 報(bào) 告 15 儲(chǔ)存溫度范圍 -30-80 重量 50gms 4.36中間繼電器 性能指標(biāo) 最大開(kāi)關(guān)電壓： 250VAC 125DC 最大開(kāi)關(guān)電流： 5A 接觸電阻： 50m以下 動(dòng)作時(shí)間： 20ms 以下復(fù)位時(shí)間： 20ms 以下 4.37光電傳感器 基于“ PLC”的現(xiàn)代城市交通指揮燈多功能化控制系統(tǒng) 16 光電傳感器 JWKE3F(E18)系列 檢測(cè)距離 10cm 反饋反射型 檢測(cè)距離 2cm 直流 1036VDC NPN NO JWKE3F-DS10C4 直流1036VDC NPN NO JWKE3F-R2C4 NC JWKE3F-DS10C2 NC JWKE3F-R2C2 NO+NC JWKE3F-DS10C3 NO+NC JWKE3F-R2C3 PNP NO JWKE3F-DS10P4 PNP NO JWKE3F-R2P4 NC JWKE3F-DS10P2 NC JWKE3F-R2P2 NO+NC JWKE3F-DS10P3 NO+NC JWKE3F-R2P3 交流 90250VAC SCR 可控硅 NO JWKE3F-DS10Y1 交流90250VAC SCR可控硅 NO JWKE3F-R2Y1 NC JWKE3F-DS10Y2 NC JWKE3F-R2Y2 繼電器輸出 繼電器輸 出 檢測(cè)距離 5cm 控制 輸出 200mA 直流 1036VDC NPN NO JWKE3F-5DC4 消耗電流 35mA/3W NC JWKE3F-5DC2 響應(yīng)時(shí)間 2ms/20ms NO+NC JWKE3F-5DC3 指向角 3 度 10 度 /3 度20 度 PNP NO JWKE3F-5DP4 檢測(cè)物體 透明或不透明體 NC JWKE3F-5DP2 工作環(huán)境溫 度 -25 度 55 度 NO+NC JWKE3F-5DP3 工作環(huán)境照度 太陽(yáng)光 10KLX 以下 白熾燈 3KLX 以下 交流 90250VAC SCR 可控硅 NO JWKE3F-5DY1 外殼材料 金屬 /塑料 NC JWKE3F-5DY2 防護(hù)等級(jí) IP66 繼電器輸出 淮 安 信 息 職 業(yè) 技 術(shù) 學(xué) 院 綜 合 畢 業(yè) 實(shí) 踐 報(bào) 告 17 第五章軟件系統(tǒng)設(shè)計(jì) 5.1 軟件流程圖 啟動(dòng) 東西 循環(huán) 南北急車(chē)完 東西急車(chē) 盲人通行 東西闖紅燈 東西急車(chē)完 南北急車(chē) 南北闖紅燈 盲人通行 南北拐燈亮 東西紅燈亮 南北黃燈亮 東西紅燈亮 東西拐燈亮 南北紅燈亮 東西黃燈亮 南北紅燈亮 東西綠燈亮 南北紅燈亮 南北綠燈亮 東西紅燈亮 蜂鳴器 錄音機(jī) 基于“ PLC”的現(xiàn)代城市交通指揮燈多功能化控制系統(tǒng) 18 啟動(dòng) 啟動(dòng) 循環(huán) 道路模擬 1 道路模擬 5 道路模擬 2 道路模擬 3 道路模擬 4 道路模擬 6 電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng) 接近傳感器 指針指示 淮 安 信 息 職 業(yè) 技 術(shù) 學(xué) 院 綜 合 畢 業(yè) 實(shí) 踐 報(bào) 告 19 5.2 PLC 軟件設(shè)計(jì)的方法 5.21 經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)法 梯形圖的經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)法是比較廣泛的一種方法 .這種方法沒(méi)有普遍的規(guī)律可以遵循 ,具有很大的試探性很隨意性 ,最后的結(jié)果不是唯一的 .該方法的核心是輸出線圈 .以下是一些經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)方法的基本步驟 . 解控制功能 ,畫(huà)出輸出線圈梯級(jí) .以輸 出線圈為核心 ,畫(huà)出該線圈的啟動(dòng)條件 (得電條件 ).保持條件 (自鎖條件 )和停止條件 (失電條件 ). 立輔助位梯級(jí) ,對(duì)線圈進(jìn)行條件分析后 ,根據(jù)下列原則進(jìn)行輔助位梯級(jí)的設(shè)計(jì) ,僅啟動(dòng)條件不同 ,可采用并聯(lián)啟動(dòng)條件的方法 ；若停止條件不同的 ,要把不同的停止條件分成不同的梯級(jí) .采用輔助繼電器設(shè)計(jì)的方法 .畫(huà)互鎖和保護(hù)條件 5.22 邏輯設(shè)計(jì)法 邏輯設(shè)計(jì)法的理論基礎(chǔ)是邏輯代數(shù) .而繼電器控制系統(tǒng)的本質(zhì)是邏輯線路 .看一個(gè)電氣控制線路都會(huì)發(fā)現(xiàn) ,線路的接通和斷開(kāi) ,都是同過(guò)繼電器等元件的觸點(diǎn)來(lái)實(shí)現(xiàn)的 ,故控制線路的種種功能必定取決于這些觸點(diǎn)的 開(kāi) .合兩種狀態(tài) .因此電氣控制電路從本質(zhì)上說(shuō)是一種邏輯線路 ,它符合邏輯運(yùn)算的基本規(guī)律 .具體步驟如下 : (1) 明確控制任務(wù)和控制要求 .通過(guò)分析工藝過(guò)程繪制工作循環(huán)和檢測(cè)元件分布圖 ,取得電氣元件執(zhí)行功能表 . (2) 詳細(xì)繪制電氣控制系統(tǒng)的狀態(tài)轉(zhuǎn)換表 .通常由輸出信號(hào)狀態(tài)表 ,輸入信號(hào)狀態(tài)表 ,狀態(tài)主令表和中間記憶狀態(tài)表四部分組成 . (3) 根據(jù)狀態(tài)轉(zhuǎn)換表進(jìn)行邏輯設(shè)計(jì) (4) 進(jìn)行程序的完善和補(bǔ)充 . 5.23 狀態(tài)編程法 狀態(tài)編程法有可稱為順序控制設(shè)計(jì)法 ,它的最基本的思想是系統(tǒng)的 一個(gè)工作周期劃分為若干個(gè)順序相連的階段 ,這些階段稱之為步 (STEP),并 用編程元件 (例如狀態(tài)寄存器 S)來(lái)代表個(gè)步 .步是根據(jù)輸出量狀態(tài)變化來(lái)劃分的 ,即相鄰兩不步的輸出量狀態(tài)一定不同 .步與步之間的過(guò)度則是通過(guò)轉(zhuǎn)換條件實(shí)現(xiàn)的 ,轉(zhuǎn)換條件可以是外部的輸入信號(hào) ；也可以是 PLC 內(nèi)部產(chǎn)生的信號(hào) ；還可能有多個(gè)條件組成 .每一個(gè)步有其對(duì)應(yīng)的動(dòng)作 ,這些動(dòng)作就是 PLC 的輸出信號(hào) . 5.3 常用編程元件 5.31 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)。內(nèi)部有常開(kāi) /常閉兩種觸點(diǎn)供編程時(shí)隨時(shí)使用，且使用次數(shù)不限。輸入電路的時(shí)間常數(shù)一般小于 10ms。各基本單元都是八進(jìn)制輸入的地址，輸入為 X000 X007，X010 X017， X020 X027 。它們一般位于機(jī)器的上端。 5.32 輸出繼電器（ Y） PLC 的輸出端子是向外部負(fù)載輸出信號(hào)的窗口。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。輸出繼電器的電子常開(kāi) /常閉觸點(diǎn)使用次數(shù)不基于“ PLC”的現(xiàn)代城市交通指揮燈多功能化控制系統(tǒng) 20 限。輸出電路的時(shí)間常數(shù)是固定的 。各基本單元都是八進(jìn)制輸出，輸出為Y000 Y007， Y010 Y017， Y020 Y027 。它們一般位于機(jī)器的下端。 5.33 輔助繼電器（ M） PLC 內(nèi)有很多的輔助繼電器，其線圈與輸出繼電器一樣，由 PLC 內(nèi)各軟元件的觸點(diǎn)驅(qū)動(dòng)。輔助繼電器也稱中間繼電器，它沒(méi)有向外的任何聯(lián)系，只供內(nèi)部編程使用。它的電子常開(kāi) /常閉觸點(diǎn)使用次數(shù)不受限制。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)。如下圖中的M300，它只 起到一個(gè)自鎖的功能。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)。輔助繼電器中還有一些特殊的輔助繼電器，如掉電繼電器、保持繼電器等，在這里就不一一介紹了。 X000 X001 M300 M300 5.34 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。定時(shí)器可以用用戶程序存儲(chǔ)器內(nèi)的常數(shù) K 作為設(shè)定值，也可以用數(shù)據(jù)寄存器（ D）的內(nèi)容作為設(shè)定值。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。即使如此，若備用電池電壓降低時(shí)，定時(shí)器或計(jì)數(shù)器往往會(huì)發(fā)生誤動(dòng)作。 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： 0.1 3276.7 秒； 10 ms 定時(shí)器 T200 TT245，共 46 點(diǎn)，設(shè)定值： 0.01 327.67 秒； 1 ms 積算定時(shí)器 T245 T249，共 4 點(diǎn)，設(shè)定 值： 0.001 32.767 秒； 100 ms 積算定時(shí)器 T250 T255，共 6 點(diǎn)，設(shè)定值： 0.1 3276.7 秒； 定時(shí)器指令符號(hào)及應(yīng)用如下圖所示： X000 K123 設(shè)定值（累積） T200 Y000 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 1.23 秒（ 10 * 123ms = 1.23s）時(shí)才動(dòng)作，當(dāng) T200 觸點(diǎn)吸合后， Y000 就有輸出。當(dāng)驅(qū)動(dòng)輸入 X000 斷開(kāi)或發(fā)生停電時(shí)，定時(shí)器就復(fù)位，輸出觸點(diǎn)也復(fù)位。 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 有兩個(gè)數(shù)據(jù)寄存器，一個(gè)為設(shè)定值寄存器，另一個(gè)是現(xiàn)時(shí)值寄存器，編程時(shí)，由用戶設(shè)定累積值。 如果是積算定時(shí)器，它的符號(hào)接線如下圖所示： X001 K345 X002 定時(shí)器線圈 T250 的驅(qū)動(dòng)輸入 X001 接通時(shí)， T250 的當(dāng)前值計(jì)數(shù)器對(duì) 100 ms的時(shí)鐘脈沖進(jìn)行累積計(jì)數(shù)，當(dāng)該值與設(shè)定值 K345 相等時(shí)，定時(shí)器的輸出觸點(diǎn)淮 安 信 息 職 業(yè) 技 術(shù) 學(xué) 院 綜 合 畢 業(yè) 實(shí) 踐 報(bào) 告 21 動(dòng)作。在計(jì)數(shù)過(guò)程中，即使輸入 X001 在接通或復(fù)電時(shí)，計(jì)數(shù)繼續(xù)進(jìn)行，其累積時(shí)間為 34.5s（ 100 ms*345=34.5s）時(shí)觸點(diǎn)動(dòng)作。當(dāng)復(fù)位輸入 X002 接通 ，定時(shí)器就復(fù)位，輸出觸點(diǎn)也復(fù)位。 5.35 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)。每一個(gè)計(jì)數(shù)脈沖上升沿使原來(lái)的數(shù)值減 1，當(dāng)現(xiàn)時(shí)值減到零時(shí)停止計(jì)數(shù)，同時(shí)觸點(diǎn)閉合。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)。 其設(shè)定值在 K1 K32767 范圍內(nèi)有效。 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。 通用計(jì)數(shù)器的通道號(hào)： C0 C99，共 100 點(diǎn)。 保持用計(jì)數(shù)器的通道號(hào)： C100 C199，共 100 點(diǎn)。 通用與掉電保持用的計(jì)數(shù)器點(diǎn)數(shù)分配，可由參數(shù)設(shè)置而隨意更改。 舉個(gè)例子： X010 X011 K 計(jì)數(shù)器 C 0 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。當(dāng)?shù)?10 次執(zhí)行線圈指令時(shí)，計(jì)數(shù)器 C0 的輸出觸點(diǎn)即動(dòng)作。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。 * 當(dāng)復(fù)位輸入 X010 接通（ ON）時(shí)，執(zhí)行 RST指令，計(jì)數(shù)器的當(dāng)前值為 0，輸出接點(diǎn)也復(fù)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。 5.4 編程軟件及其應(yīng)用 1 三菱 SWOPC-FXGP/WIN-C 編程軟件，是應(yīng)用于 FX系列PLC 的中文編程軟件，可在 WINDOWS9X或 WINDOW3.1 及以上操作系統(tǒng)運(yùn)行 . (1) SWOPC-FXGP/WIN-C 編程軟件的主要功能 在 SWOPC-FXGP/WIN-C 中 ,可通過(guò)線路符號(hào) ,列表語(yǔ)言及 SFC符號(hào)來(lái)創(chuàng)建順控指令程序 ,建立注釋數(shù)據(jù)及設(shè)置寄存器數(shù)據(jù) 創(chuàng)建順控指令程序以及將將其儲(chǔ)存為文件 ,用打印機(jī)打印 . (2) 系統(tǒng)配置 1. 計(jì)算機(jī) 要求機(jī)型 :PC/AT(兼容 )；CPU: 486 以上 ；內(nèi)存 : 8 兆或更高 ；顯示器 :分辨率為 800 600 點(diǎn) ,16 色或更高 . 2 編程和通信軟件 采用應(yīng)用與 FX系列 PLC 的編程軟件 SWOPC-FXGP/WIN-C 基于“ PLC”的現(xiàn)代城市交通指揮燈多功能化控制系統(tǒng) 22 3 接口單元 采用 FX-232AWC 型 RS-232C/RS-422 轉(zhuǎn)換器 (便攜式 )或 FX-232AW 型 RS-232C/RS-422 轉(zhuǎn)換器 (內(nèi)置式 )或 FX-232AW 型 RS-232C/RS-422 轉(zhuǎn)換器 (內(nèi)置式 ),以及其他指定的轉(zhuǎn)換器 . 4 通信線纜 采用 FX-422CAB型 RS-422 纜線 (3) SWOPC-FXGP/WIN-C 編程軟件的操作環(huán)境 在 WINDOW 9X上運(yùn)行 (4) 系統(tǒng)的啟動(dòng)和退出 要想啟動(dòng) SWOPC-FXGP/WIN-C，可用鼠標(biāo)雙擊桌面上的圖標(biāo)：下圖為打開(kāi)的 SWOPC-FXGP/WIN-C 窗口。以鼠標(biāo)選取 退出 命令，即 可退出 SWOPC-FXGP/WIN-C 系統(tǒng) 淮 安 信 息 職 業(yè) 技 術(shù) 學(xué) 院 綜 合 畢 業(yè) 實(shí) 踐 報(bào) 告 23 文件管理 創(chuàng)建新文件：創(chuàng)建一個(gè)新的順序程序的操作方法是：通過(guò)選擇 文件 -新文件 菜單項(xiàng)，或按 Ctrl+N鍵操作，然后在 PLC 類(lèi)型設(shè)置對(duì)話框中選擇順控程序的目標(biāo) PLC 類(lèi)型，如選擇 FX2N后，單擊 確定 ，或按 O鍵操作即可打開(kāi)文件：從一個(gè)文件列表中打開(kāi)一個(gè)順序程序以及諸如注釋數(shù)據(jù)之類(lèi)的數(shù)據(jù)，操作方法是：先（文件） -（打開(kāi)）菜單或按 Ctrl+O鍵 ,再在打開(kāi)的文件菜單中選 擇一個(gè)所需的順序指令程序后，但擊 確認(rèn) 即可 基于“ PLC”的現(xiàn)代城市交通指揮燈多功能化控制系統(tǒng) 24 - 文的保存和關(guān)閉 :保存當(dāng)前順控程序 ,注釋數(shù)據(jù)以及其他在同一文件名下的書(shū)記 .如果使第一次保存 ,屏幕顯示如下圖所示的文件菜單對(duì)話框 ,可通過(guò)該對(duì)話框?qū)?dāng)前程序賦名并保存下來(lái) .操作方法是 :執(zhí)行 文件 保存 菜單或按 CTRL+S鍵操作即可 . 以處于打開(kāi)狀態(tài)的順控程序關(guān)閉 ,再打開(kāi)一個(gè)已有的程序及相應(yīng)的注釋和數(shù)據(jù) ,操作方法是執(zhí)行 文件 -關(guān)閉打開(kāi) 菜單即可參見(jiàn)上圖 梯形圖的編程 編程操作 :梯形單元塊的剪切拷貝粘貼刪除塊選擇以及行刪除和行插入 , 通過(guò)執(zhí) 行 編輯 采單欄實(shí)現(xiàn) ,如圖所示 .元件名的輸入 元件注釋 /線圈注釋以及梯形圖單元的注釋 ,可通過(guò)執(zhí)行 菜單 欄實(shí)現(xiàn)如圖所示 淮 安 信 息 職 業(yè) 技 術(shù) 學(xué) 院 綜 合 畢 業(yè) 實(shí) 踐 報(bào) 告 25 元件輸入 :觸點(diǎn)、線圈符號(hào)、特殊功能線圈和連接線的輸入，程序的清除，通過(guò)執(zhí)行 工具 菜單欄實(shí)現(xiàn)，如圖 梯形圖的轉(zhuǎn)換：將創(chuàng)建的梯形圖轉(zhuǎn)換格式存入計(jì)算機(jī)中，操作方法是：執(zhí)行 工具 -轉(zhuǎn)換 菜單操作或 F4 鍵，如圖所示 在轉(zhuǎn)換過(guò)程中顯示梯形圖轉(zhuǎn)換信息，如果在不完成轉(zhuǎn)換的情況下關(guān)閉梯形圖窗口，被創(chuàng)建的梯形圖被抹去。 查找：光標(biāo)到程序的頂、底和指定程序步顯示程序，有關(guān)元件接點(diǎn)、線圈和指令的查 找，元件類(lèi)型和編號(hào)的改變，元件的替換，通過(guò)執(zhí)行 查找 菜單欄實(shí)現(xiàn)，如圖所示 指令表編程 基于“ PLC”的現(xiàn)代城市交通指揮燈多功能化控制系統(tǒng) 26 執(zhí)行 視圖 -指令表 或按 N鍵操作可實(shí)現(xiàn)指令表狀的編程；通過(guò) 視圖 -指令表 或 梯形圖 ， 可實(shí)現(xiàn)指令表與圖程序之間的轉(zhuǎn)換，如圖 程序的檢查 執(zhí)行 選項(xiàng) -程序檢查 ，選擇相應(yīng)的檢查內(nèi)容，然后 確認(rèn) ， 可實(shí)現(xiàn)對(duì)程序的檢查。如圖 程序的傳送 傳送功能如下 淮 安 信 息 職 業(yè) 技 術(shù) 學(xué) 院 綜 合 畢 業(yè) 實(shí) 踐 報(bào) 告 27 讀入 ：將 PLC 中的程序傳送到計(jì)算機(jī)中。 寫(xiě)入 ：將計(jì)算機(jī)中的程序發(fā)送到 PLC 中。 校驗(yàn) ；將計(jì)算機(jī)與 PLC 中的程序加以比較校驗(yàn)，操作方法是執(zhí) 行 PLC-傳送 -讀入 、 寫(xiě)出 、 校驗(yàn) 菜單完成操作。當(dāng)選擇 讀入 時(shí)，應(yīng)在 PLC 模式設(shè)置 對(duì)話框中將已連接的 PLC 模式設(shè)置好，操作菜單如圖 傳送程序時(shí)，應(yīng)注意以下問(wèn)題：計(jì)算機(jī)的 RS232C 端口及 PLC 之間必須用指定的纜線及轉(zhuǎn)換器連接。執(zhí)行完 讀入 后，計(jì)算機(jī)中程序?qū)⒈粊G失，原有的程序?qū)⒈蛔x入的程序所替代， PLC 模式改變成被設(shè)定的模式。在 寫(xiě)出 時(shí)， PLC應(yīng)停止運(yùn)行，程序必須在 RAM 或 EEPROM 內(nèi)存保護(hù)關(guān)斷的情況下寫(xiě)出，然后進(jìn)行校驗(yàn) 監(jiān)控操作 在程序運(yùn)行時(shí)，我們可以通過(guò)監(jiān)控的方式了解 PLC 的工作情況。具體的執(zhí)行為；執(zhí)行 監(jiān)控 /測(cè)試 。如圖所示?；凇?PLC”的現(xiàn)代城市交通指揮燈多功能化控制系統(tǒng) 28 第六章過(guò)程調(diào)試 6.1 硬件調(diào)試 在硬件安裝前先要檢查一些元件的好壞。在這里主要是對(duì)雙色二極管的檢查。雙色二極管共有三個(gè)管腳，起長(zhǎng)度不一。中間一個(gè)是陰極，兩邊的長(zhǎng)的一腳是紅色，短的是綠色。檢查時(shí)，將共陰極接上電源負(fù)極，另外兩極分別接電源