十字路口交通燈的PLC控制(課程設(shè)計)

山東大學(xué)碩士學(xué)位論文濰坊學(xué)院本科課程設(shè)計PAGE6編號濰坊學(xué)院課程設(shè)計課題名稱：十字路口交通燈的PLC控制目錄第一章緒論 11.1PLC的特點 11.2PLC的結(jié)構(gòu) 21.3PLC的主要功能 31.4PLC的發(fā)展趨勢 3第二章方案選擇與實現(xiàn) 42.1方案選擇 42.2控制對象 62.3控制要求 6第三章系統(tǒng)硬件設(shè)計 7第四章軟件設(shè)計和調(diào)試 144.1流程圖 144.2源程序 174.3PLC程序調(diào)試 21第五章總結(jié) 22參考文獻(xiàn) 23濰坊學(xué)院本科課程設(shè)計PAGE12十字路口交通燈的PLC控制第一章緒論電氣控制技術(shù)是隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展及生產(chǎn)工藝不斷提出新的要求而的到飛速發(fā)展的。在控制方法上，主要是從手動控制到自動控制；在控制功能上，是從簡單的控制設(shè)備到復(fù)雜的控制系統(tǒng)；在操作方式上，有笨重到輕巧；在控制原理上，從有觸點的繼電器式控制系統(tǒng)到以計算機(jī)為核心的“軟”控制系統(tǒng)。隨著新的電器元件的不斷出現(xiàn)和計算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，電器控制技術(shù)也在持續(xù)發(fā)展?，F(xiàn)代電器控制技術(shù)正是綜合了計算機(jī)，自動控制，電子技術(shù)和精密測量等許多先進(jìn)科學(xué)技術(shù)成果，并得到飛速發(fā)展。社會的發(fā)展和進(jìn)步對各行各業(yè)提出了越來越高的要求。機(jī)械加工企業(yè)為了提高生產(chǎn)效率和市場競爭力，采用了機(jī)械化流水線作業(yè)的生產(chǎn)方式，對不同的產(chǎn)品分別組成自動流水線。產(chǎn)品不斷的更新?lián)Q代，也同時要求相應(yīng)的控制系統(tǒng)隨之改變。在這種情況下，硬連接方式的繼電接觸式控制系統(tǒng)不能滿足經(jīng)常更新的要求了。這是因為，一是成本高，二是周期長。后來出現(xiàn)的矩陣式控制器和晶體管邏輯控制系統(tǒng)取代繼電接觸式控制系統(tǒng)，由于這些控制裝置仍是硬連接，裝置的體積大，功能少，本身存在不足，雖然提高了控制系統(tǒng)的通用性和靈活性。但均未的到廣泛的應(yīng)用。隨著大規(guī)模集成電路和微處理器的發(fā)展和應(yīng)用。出現(xiàn)了可編程序邏輯控制器。他把計算機(jī)的通用性，功能完備和靈活性好等優(yōu)點和繼電接觸式控制系統(tǒng)的操作方便，簡單易懂，價格低廉等優(yōu)點集合起來，因此他是一種適用于工業(yè)環(huán)境的通用控制裝置。現(xiàn)在的可編程序邏輯控制器和原來的控制系統(tǒng)相比，增加了算術(shù)運算，數(shù)據(jù)交換，過程控制，數(shù)據(jù)通信等功能，已可以完成大型而復(fù)雜的控制任務(wù)?？删幊绦蜻壿嬁刂破髯鳛楣I(yè)自動化技術(shù)的支柱之一，在工業(yè)自動控制領(lǐng)域占有十分重要的地位。首先我來介紹一下PLC的基本知識。1.1PLC的特點（1）可靠性

所有的I/O接口電路均采用光電隔離使工業(yè)現(xiàn)場的外電路與PLC內(nèi)部電路之間電氣上隔離。各輸入端均采用R-C濾波器其濾波時間常數(shù)一般為10~20ms。各模塊均采用屏蔽措施以防止輻射干擾。采用性能優(yōu)良的開關(guān)電源。對采用的器件進(jìn)行嚴(yán)格的篩選。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。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）豐富的I/O接口模塊

PLC針對不同的工業(yè)現(xiàn)場信號有相應(yīng)的I/O模塊與工業(yè)現(xiàn)場的器件或設(shè)備。另外為了提高操作性能它還有多種人-機(jī)對話的接口模塊，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。（3）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的各個部件包括CPU電源I/O等均采用模塊化設(shè)計，由機(jī)架及電纜將各模塊連接起來，系統(tǒng)的規(guī)模和功能可根據(jù)用戶的需要自行組合。（4）編程簡單易學(xué)PLC的編程大多采用類似于繼電器控制線路的梯形圖形式，對使用者來說不需要具備計算機(jī)的專門知識，因此很容易被一般工程技術(shù)人員所理解和掌握。

（5）安裝簡單維修方便

PLC不需要專門的機(jī)房可以在各種工業(yè)環(huán)境下直接運行，使用時只需將現(xiàn)場的各種設(shè)備與PLC相應(yīng)的I/O端相連接即可投入運行，各種模塊上均有運行和故障指示裝置，便于用戶了解運行情況和查找故障，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更換模塊的方法使系統(tǒng)迅速恢復(fù)運行。1.2PLC的結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)上分，PLC分為固定式和組合式（模塊式）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。模塊式PLC包括CPU模塊、I/O模塊、內(nèi)存、電源模塊、底板或機(jī)架，這些模塊可以按照一定規(guī)則組合配置。1.3PLC的主要功能（1）邏輯控制。（2）定時控制。（3）計數(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。1.4PLC的發(fā)展趨勢1、人機(jī)界面更加友好PLC制造商紛紛通過收購或聯(lián)合軟件企業(yè)、或發(fā)展軟件產(chǎn)業(yè)，大大提高了其軟件水平，多數(shù)PLC品牌擁有與之相應(yīng)的開發(fā)平臺和組態(tài)軟件，軟件和硬件的結(jié)合，提高了系統(tǒng)的性能，同時，為用戶的開發(fā)和維護(hù)降低了成本，使更易形成人機(jī)友好的控制系統(tǒng)，目前，PLC＋網(wǎng)絡(luò)＋I(xiàn)PC＋CRT的模式被廣泛應(yīng)用。2、網(wǎng)絡(luò)通訊能力大大加強(qiáng)PLC廠家在原來CPU模板上提供物理層RS232/422/485接口的基礎(chǔ)上，逐漸增加了各種通訊接口，而且提供完整的通訊網(wǎng)絡(luò)。由于近來數(shù)據(jù)通訊技術(shù)發(fā)展很快，用戶對開放性要求很強(qiáng)烈，現(xiàn)場總線技術(shù)及以太網(wǎng)技術(shù)也同步發(fā)展。如羅克韋爾A－B公司主推的三層網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)體系，即EtherNet、ControlNet、DeviceNet，西門子公司在Profibus-DP及Profibus-FMS網(wǎng)絡(luò)等。3、開放性和互操作性大大發(fā)展PLC在發(fā)展過程中，各PLC制造商為了壟斷和擴(kuò)大各自市場，處于群雄割據(jù)的局面，各自發(fā)展自己的標(biāo)準(zhǔn)，兼容性很差，這給用戶使用帶來不便，并增加了維護(hù)成本。開放是發(fā)展的趨勢，這已被各廠商所認(rèn)識，形成了長時期妥協(xié)與競爭的過程，并且這一過程還在繼續(xù)。開放的進(jìn)程，可以從以下方面反映：（1）IEC形成了現(xiàn)場總線標(biāo)準(zhǔn)，這一標(biāo)準(zhǔn)包含8種標(biāo)準(zhǔn)，雖然有人說，多種標(biāo)準(zhǔn)就是沒有標(biāo)準(zhǔn)，但必竟是一個經(jīng)過困難的爭論與妥協(xié)的成果。標(biāo)準(zhǔn)推出后，各廠商紛紛將自己的產(chǎn)品適應(yīng)這些標(biāo)準(zhǔn)，或者開發(fā)與之相應(yīng)的新產(chǎn)品。（2）IEC制訂了基于Windows的編程語言標(biāo)準(zhǔn)IEC61131-3，它規(guī)定了指令表（IL）、梯形圖（LD）、順序功能圖（SFC）、功能塊圖（FBD）、結(jié)構(gòu)化文本（ST）五種編程語言。這是以數(shù)字技術(shù)為基礎(chǔ)的可編程序邏輯控制裝置在高層次上走向開放性的標(biāo)準(zhǔn)化文件。雖然PLC開發(fā)上各工具仍不兼容，但基于這些標(biāo)準(zhǔn)的開發(fā)系統(tǒng)，使用戶在應(yīng)用過程中，可以較方便地適不同品牌的產(chǎn)品。（3）OPC基金會推出了OPC（OLEforProcessControl）標(biāo)準(zhǔn)，這進(jìn)一步增強(qiáng)了軟硬件的互操作性，通過OPC一致性測試的產(chǎn)品，可以實現(xiàn)方便的和無縫隙數(shù)據(jù)交換。目前，多數(shù)PLC軟件產(chǎn)品和相當(dāng)一部分儀表、執(zhí)行機(jī)構(gòu)及其它設(shè)備具有了OPC功能。OPC與現(xiàn)場總線技術(shù)的結(jié)合，是未來控制系統(tǒng)向FCS技術(shù)發(fā)展的趨勢。4、PLC的功能進(jìn)一步增強(qiáng)，應(yīng)用范圍越來越廣泛。PLC的網(wǎng)絡(luò)能力、模擬量處理能力、運算速度、內(nèi)存、復(fù)雜運算能力均大大增強(qiáng)，不再局限于邏輯控制的應(yīng)用，而越來越應(yīng)用于過程控制方面，有人統(tǒng)計，除石化過程等個別領(lǐng)域，PLC均有成功能應(yīng)用，PLC在相當(dāng)多的應(yīng)用取代了昂貴的DCS，從而使原來PLC（順序控制）＋DCS（過程控制）的模式變成PLC＋I(xiàn)PC模式。5、工業(yè)以太網(wǎng)的發(fā)展對PLC有重要影響。以太網(wǎng)應(yīng)用非常廣泛，與工業(yè)網(wǎng)絡(luò)相比，其成本非常低，為此，人們致力于將以太網(wǎng)引進(jìn)控制領(lǐng)域。目前的挑戰(zhàn)在于1）硬件上如合適應(yīng)工業(yè)惡劣環(huán)境；2）通訊機(jī)制如何提高其可靠。以太網(wǎng)能否順利進(jìn)入工控領(lǐng)域，還存在爭論。但以太網(wǎng)在工控系統(tǒng)的應(yīng)用卻日益增多，適應(yīng)這一過程，各PLC廠商紛紛推出適應(yīng)以太網(wǎng)的產(chǎn)品或中間產(chǎn)品。第二章方案選擇與實現(xiàn)2.1方案選擇現(xiàn)在介紹一下PLC具體實際中的應(yīng)用。十字路口設(shè)置交通燈可以對交通進(jìn)行有效的疏通，并為交通參與者的安全提供了強(qiáng)有力的保障。但是隨著社會，經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，原先的交通燈控制系統(tǒng)已經(jīng)不能適應(yīng)現(xiàn)在日益繁忙的交通狀況。如何改善交通燈控制系統(tǒng)，使其適應(yīng)現(xiàn)在的交通狀況，成為競相研究的課題。本篇論文利用歐姆龍公司的PLC，對十字路口交通燈進(jìn)行控制。采用PLC進(jìn)行控制主要是考慮PLC具有很強(qiáng)的環(huán)境適應(yīng)性，同時其內(nèi)部定時器資源非常豐富，可對交通燈進(jìn)行精確控制。由于PLC內(nèi)部均配有實時時鐘，因此通過PLC控制可對交通燈實施全天候無人化管理。另外因為PLC具有通信聯(lián)網(wǎng)功能，所以可以將同一條道路上的交通燈組成局域網(wǎng)進(jìn)行統(tǒng)一調(diào)度管理，這樣可以縮短車輛等候時間，實現(xiàn)科學(xué)化管理。歐姆龍株式會社是全球知名的自動化控制及電子設(shè)備制造廠商，掌握著世界領(lǐng)先的傳感與控制核心技術(shù)。自1933年創(chuàng)業(yè)至今的七十余年中，通過不斷創(chuàng)造新的社會需求，公司全球業(yè)務(wù)遍及35個國家和地區(qū)，擁有超過27，000名員工；產(chǎn)品品種達(dá)幾十萬種，涉及工業(yè)自動化控制系統(tǒng)、電子元器件、社會公共系統(tǒng)以及健康醫(yī)療設(shè)備等廣泛領(lǐng)域，在業(yè)內(nèi)建立了響亮的品牌，占據(jù)著不可替代的地位。歐姆龍與中國的淵源可以追溯到30年前。公司創(chuàng)始人立石一真先生曾擔(dān)任國貿(mào)促京都總局副會長，七十年代初作為經(jīng)濟(jì)界代表開始了與中國各界的交流與合作。公司從1980年繼電器的委托加工貿(mào)易開始不斷發(fā)展，1991年在大連設(shè)立了第一家生產(chǎn)健康醫(yī)療設(shè)備的工廠——歐姆龍（大連）有限公司；1994年，作為第一家日本電子制造企業(yè)，被國家有關(guān)部門批準(zhǔn)成立投資性公司——歐姆龍（中國）有限公司；1996年，歐姆龍在上海浦東建造了3家控制設(shè)備生產(chǎn)廠。到目前為止，共設(shè)立獨資及合資的工廠、公司18家，員工總數(shù)近8，500人。年度生產(chǎn)及銷售總額約為4.4億美圓（2005年4月1日~2006年3月31日）。2002年5月，歐姆龍在上海成立了中國管理本部，通過加強(qiáng)知識產(chǎn)權(quán)、法律事務(wù)、財務(wù)管理、IT通信網(wǎng)絡(luò)、人力資源、公關(guān)宣傳環(huán)保等職能，最大限度地確保歐姆龍在中國市場的正常、高速運轉(zhuǎn)。經(jīng)過30年的不懈努力，歐姆龍以高質(zhì)量的產(chǎn)品和優(yōu)質(zhì)的服務(wù)，贏得了中國用戶的信賴與好評。在事業(yè)不斷擴(kuò)大的同時，歐姆龍積極開展企業(yè)的社會責(zé)任活動，1996年與中國國家教育部合作，設(shè)立了"歐姆龍中國教育基金"，積極參與中國的人才培養(yǎng)。1998年前后，公司數(shù)次與原中國國家機(jī)械工業(yè)部合作，通過舉辦講習(xí)班及到日本歐姆龍實地考察、研修等形式，向中國國有企業(yè)的各級管理人員介紹"質(zhì)量管理"，"生產(chǎn)管理"等方面的先進(jìn)經(jīng)驗，起到了與國內(nèi)同行業(yè)人士進(jìn)行交流的作用。2005年9月，歐姆龍集團(tuán)董事會首次在海外（中國.上海）舉行，在會上一致決意向中國社會福利事業(yè)做貢獻(xiàn)。從2005年至2007年3年內(nèi)。向歐姆龍工廠所在的大陸地區(qū)社會福利機(jī)構(gòu)捐款300萬人民幣。用于殘障人士上崗培訓(xùn)中心的建設(shè)。2.2控制對象（1）南北主干道南北主干道的交通燈有6個，分別是左轉(zhuǎn)紅燈，左轉(zhuǎn)黃燈，左轉(zhuǎn)綠燈，直行紅燈，直行綠燈和直行黃燈。（2）東西主干道東西主干道的交通燈有6個，分別是左轉(zhuǎn)紅燈，左轉(zhuǎn)黃燈，左轉(zhuǎn)綠燈，直行紅燈，直行綠燈和直行黃燈。（3）南北人行道南北人行道的交通燈3個，分別是紅燈，綠燈和黃燈。（4）東西人行道東西人行道的交通燈也有3個，分別是紅燈，綠燈和黃燈。2.3控制要求（1）正常循環(huán)按下啟動按鈕，交通燈開始工作。先亮南北方向綠燈和東西方向紅燈，主干道的南北向左轉(zhuǎn)綠燈亮10S，左轉(zhuǎn)黃燈亮2S，左轉(zhuǎn)紅燈亮78S；左轉(zhuǎn)綠燈滅的同時直行綠燈亮，持續(xù)30S，綠燈閃亮3S，黃燈亮2S，紅燈亮45S。當(dāng)南北主干道紅燈亮?xí)r。東西主干道應(yīng)依次點亮左轉(zhuǎn)綠燈10S，直行綠燈30S，綠燈閃亮3S和黃燈亮2S。當(dāng)東西主干道紅燈亮?xí)r，南北主干道依次電亮左行綠燈10S，直行綠燈30S，綠燈閃亮3S和黃燈亮2S。人行道上的紅黃綠燈與同方向主干道上的直行燈運行方式相同。（2）急車強(qiáng)通控制急車強(qiáng)通控制受強(qiáng)通開關(guān)控制。無急車時，按正常循環(huán)時序運行。有急車來時，打開急車強(qiáng)通開關(guān)，不管原來信號狀態(tài)如何，一律強(qiáng)制讓急車來車方向的綠燈亮，直到急車通過為止，斷開急車強(qiáng)通開關(guān)，信號的狀態(tài)立即轉(zhuǎn)為急車放行方向的綠燈閃亮3S。隨后按正常時序控制。急車強(qiáng)通信號只能響應(yīng)一條路上的來車，若兩方向都來急車，則響應(yīng)先來的一方，隨后在響應(yīng)另一方。第三章系統(tǒng)硬件設(shè)計根據(jù)控制要求，該交通燈控制系統(tǒng)有3個輸入和12個輸出。歐姆龍的CQM1系列最適合于小規(guī)模機(jī)器控制的可編程序控制器；有多種型號的CPU供選擇；豐富的特殊I/O單元；高速處理功能；內(nèi)含RS-232C端口；方便的側(cè)連接、組合；與C系列PC兼容。故選擇歐姆龍的CQM1系列的硬件實現(xiàn)控制。表3-1CQM1性能指標(biāo)CQM1性能指標(biāo)數(shù)字I/O16中斷輸入4CPU特點/擴(kuò)展板最多2個串行通信口最大數(shù)字I/O點256-512處理速度0.375μs-1.125μs(位指令)程序容量3.2-15.2k字?jǐn)?shù)據(jù)容量3-12k字外部存儲器專用存儲盒工業(yè)網(wǎng)絡(luò)ControllerLink串行通信現(xiàn)場總線主站CompoBus/S現(xiàn)場總線I/O鏈接DeviceNetPROFIBUS-DPPLCPLCCQM1正常啟動按鈕東西方向強(qiáng)通按鈕南北方向主干道交通燈南北方向人行道交通燈東西方向主干道交通燈東西方向人行道交通燈南北方向強(qiáng)通按鈕東西方向強(qiáng)通停止按鈕南北方向強(qiáng)通停止按鈕圖3.1交通燈控制系統(tǒng)圖電源模塊電源模塊CQM1-PA203CPU模塊CQM1-CPU221-E輸入模塊CQM1-IA221輸出模塊CQM1-OC222

圖3.2PLC框架配置圖模塊功能概況（1）電源模塊CQM1-PA203，它通過基架供電給其他模塊。輸入范圍85~264VAC，47~63HZ，電源消耗60VA，輸出容量3.6A，最大功率18W，寬度85.5mm。（2）CPU模塊CQM1-CPU221-E，他控制整個系統(tǒng)有條不紊的工作。（3）數(shù)字量輸入模塊采用CQM1-IA221，它有8個輸入點，本控制系統(tǒng)中它將接收來自啟動按鈕，強(qiáng)通開關(guān)的輸入信號。AC輸入，額定電壓120VDC，額定電流5mA，寬度32mm，I/O總線電流消耗50mA，1個公共端。（4）數(shù)字量輸出模塊采用CQM1-OC222模塊，它主要用來控制信號的輸出到相應(yīng)的交通燈，實現(xiàn)控制。CMQ1-OC222模塊有16個輸出。繼電器輸出，額定電壓250VDC，額定電流2A，寬度32mm，I/O總線電流消耗850mA，1個公共端。（5）可編程控制器CQM1-PR001性能：控制方法：存儲程序方法。I/O控制方法：周期掃描直接輸出，立即中斷處理。編程語言：梯形圖。指令長度：每條指令一步，每指令占1～4字。指令種類：117指令、137指令。指令執(zhí)行時間：基本指令0.5us～1.5us(例,LD=0.5us,TIM=1.5us)。特殊指令(例,MOV(21)=24us)。程序容量：程序內(nèi)存3.2K字、程序內(nèi)存7.2K字。I/O模塊字?jǐn)?shù)：7塊、11塊。I/O位數(shù)：128位、256位。工作區(qū)(IR)：2,720位。

SR區(qū)(SR)：192位。暫存區(qū)(TR)：8位(TR0～TR7)。保持區(qū)(HR)：1,600位(HR00～HR99)。輔助區(qū)(AR)：448位(AR00～AR27)。鏈接區(qū)(LR)：1,024位(LR00～LR63)。計時/計數(shù)區(qū)(TIM/CNT)：512計時器/計數(shù)器；高速計時器：61(0.01遞增)。數(shù)據(jù)內(nèi)存(DM)：1K字、6K字。CQM1-PR001可以運行在3個狀態(tài)：編程模式，CPMIA處于停止?fàn)顟B(tài)可進(jìn)行程序的寫入、修改清除內(nèi)存及程序檢查等操作；監(jiān)視模式，CPMIA處于運行狀態(tài)可實現(xiàn)運行狀態(tài)的檢測接點強(qiáng)制ON/OFF、定時計數(shù)器設(shè)定值/當(dāng)前值修改、通道數(shù)據(jù)當(dāng)前值修改等，用于系統(tǒng)運行調(diào)整；運行模式，CPMIA處于運行階段可以監(jiān)視不能修改。按SHFT進(jìn)行模式的切換。PLC不接外設(shè)直接接電源則自動進(jìn)入運行模式。PLC適用于大多數(shù)工業(yè)現(xiàn)場，但它對使用場合、環(huán)境溫度等還是有一定要求?？刂芇LC的工作環(huán)境，可以有效地提高它的工作效率和壽命。在安裝PLC時，要避開下列場所：（1）環(huán)境溫度超過0~50℃（2）相對濕度超過85%或者存在露水凝聚（由溫度突變或其他因素所引起的）；（3）太陽光直接照射；（4）有腐蝕和易燃的氣體，例如氯化氫、硫化氫等；（5）有打量鐵屑及灰塵；（6）頻繁或連續(xù)的振動，振動頻率為10~55Hz、幅度為0.5mm（7）超過10g（重力加速度）的沖擊。小型可編程控制器外殼的4個角上，均有安裝孔。有兩種安裝方法，一是用螺釘固定，不同的單元有不同的安裝尺寸；另一種是DIN（德國共和標(biāo)準(zhǔn)）軌道固定。DIN軌道配套使用的安裝夾板，左右各一對。在軌道上，先裝好左右夾板，裝上PLC，然后擰緊螺釘。為了使控制系統(tǒng)工作可*，通常把可編程控制器安裝在有保護(hù)外殼的控制柜中，以防止灰塵、油污、水濺。為了保證可編程控制器在工作狀態(tài)下其溫度保持在規(guī)定環(huán)境溫度范圍內(nèi)，安裝機(jī)器應(yīng)有足夠的通風(fēng)空間，基本單元和擴(kuò)展單元之間要有30mm以上間隔。如果周圍環(huán)境超過55C，要安裝電風(fēng)扇，強(qiáng)迫通風(fēng)。為了避免其他外圍設(shè)備的電干擾，可編程控制器應(yīng)盡可能遠(yuǎn)離高壓電源線和高壓設(shè)備，可編程控制器與高壓設(shè)備和電源線之間應(yīng)留出至少200mm的距離。當(dāng)可編程控制器垂直安裝時，要嚴(yán)防導(dǎo)線頭、鐵屑等從通風(fēng)窗掉入可編程控制器內(nèi)部，造成印刷電路板短路，使其不能正常工作甚至永久損壞。PLC供電電源為50Hz、220V±10%的交流電。如果電源發(fā)生故障，中斷時間少于10ms，PLC工作不受影響。若電源中斷超過10ms或電源下降超過允許值，則PLC停止工作，所有的輸出點均同時斷開。當(dāng)電源恢復(fù)時，若RUN輸入接通，則操作自動進(jìn)行。對于電源線來的干擾，PLC本身具有足夠的抵制能力。如果電源干擾特別嚴(yán)重，可以安裝一個變比為1:1的隔離變壓器，以減少設(shè)備與地之間的干擾。良好的接地是保證PLC可靠工作的重要條件，可以避免偶然發(fā)生的電壓沖擊危害。接地線與機(jī)器的接地端相接，基本單元接地。如果要用擴(kuò)展單元，其接地點應(yīng)與基本單元的接地點接在一起。為了抑制加在電源及輸入端、輸出端的干擾，應(yīng)給可編程控制器接上專用地線，接地點應(yīng)與動力設(shè)備（如電機(jī)）的接地點分開。若達(dá)不到這種要求，也必須做到與其他設(shè)備公共接地，禁止與其他設(shè)備串聯(lián)接地。接地點應(yīng)盡可能接近PLC。使用無源觸點的輸入器件時，PLC內(nèi)部24V電源通過輸入器件向輸入端提供每點7mA的電流。PLC上的24V接線端子，還可以向外部傳感器（如接近開關(guān)或光電開關(guān)）提供電流。24V端子作傳感器電源時，COM端子是直流24V地端。如果采用擴(kuò)展船員，則應(yīng)將基本單元和擴(kuò)展單元的24V端連接起來。另外，任何外部電源不能接到這個端子。如果發(fā)生過載現(xiàn)象，電壓將自動跌落，該點輸入對可編程控制器不起作用。每種型號的PLC的輸入點數(shù)量是有規(guī)定的。對每一個尚未使用的輸入點，它不耗電，因此在這種情況下，24V電源端子向外供電流的能力可以增加。PLC一般接受行程開關(guān)、限位開關(guān)等輸入的開關(guān)量信號。輸入接線端子是PLC與外部傳感器負(fù)載轉(zhuǎn)換信號的端口。輸入接線，一般指外部傳感器與輸入端口的接線。輸入器件可以是任何無源的觸點或集電極開路的NPN管。輸入器件接通時，輸入端接通，輸入線路閉合，同時輸入指示的發(fā)光二極管亮。輸入端的一次電路與二次電路之間，采用光電耦合隔離。二次電路帶RC濾波器，以防止由于輸入觸點抖動或從輸入線路串入的電噪聲引起PLC誤動作。若在輸入觸點電路串聯(lián)二極管，在串聯(lián)二極管上的電壓應(yīng)小于4V。若使用帶發(fā)光二極管的舌簧開關(guān)，串聯(lián)二極管的數(shù)目不能超過兩只。另外，輸入接線還應(yīng)特別注意以下幾點：（1）輸入接線一般不要超過30m。但如果環(huán)境干擾較小，電壓降不大時，輸入接線可適當(dāng)長些。（2）輸入、輸出線不能用同一根電纜，輸入、輸出線要分開。（3）可編程控制器所能接受的脈沖信號的寬度，應(yīng)大于掃描周期的時間?？删幊炭刂破饔欣^電器輸出、晶閘管輸出、晶體管輸出3種形式。（1）輸出端接線分為獨立輸出和公共輸出。當(dāng)PLC的輸出繼電器或晶閘管動作時，同一號碼的兩個輸出端接通。在不同組中，可采用不同類型和電壓等級的輸出電壓。但在同一組中的輸出只能用同一類型、同一電壓等級的電源。（2）由于PLC的輸出元件被封裝在印制電路板上，并且連接至端子板，若將連接輸出元件的負(fù)載短路，將燒毀印制電路板，因此，應(yīng)用熔絲保護(hù)輸出元件。（3）采用繼電器輸出時，承受的電感性負(fù)載大小影響到繼電器的工作壽命，因此繼電器工作壽命要求長。（4）PLC的輸出負(fù)載可能產(chǎn)生噪聲干擾，因此要采取措施加以控制。此外，對于能使用戶造成傷害的危險負(fù)載，除了在控制程序中加以考慮之外，還應(yīng)設(shè)計外部緊急停車電路，使得可編程控制器發(fā)生故障時，能將引起傷害的負(fù)載電源切斷。交流輸出線和直流輸出線不要用同一本電纜，輸出線應(yīng)盡量遠(yuǎn)離高壓線和動力線，避免并行。選擇完硬件后，要對I/O口進(jìn)行地址分配具體的按控制要求如下方法分配?？紤]到系統(tǒng)的冗余因此沒有把端口全部用完。I/O端口的分配：表3-2數(shù)字量輸入地址分配表輸入地址對應(yīng)外設(shè)的按鈕00000開始按鈕00001東西方向急車按鈕00002南北方向急車按鈕表3-3數(shù)字量輸出地址分配輸出地址對應(yīng)的外部設(shè)備10000南北向主干道左轉(zhuǎn)綠燈10001南北向主干道左轉(zhuǎn)黃燈10002南北向主干道左轉(zhuǎn)紅燈1000310004南北向主干道直行綠燈，南北向人行道綠燈10005南北向主干道直行黃燈，南北向人行道黃燈10006南北向主干道直行紅燈，南北向人行道紅燈1000710008東西向主干道左轉(zhuǎn)綠燈10009東西向主干道左轉(zhuǎn)黃燈10010東西向主干道左轉(zhuǎn)紅燈1001110012東西向主干道直行綠燈，東西向人行道綠燈10013東西向主干道直行黃燈，東西向人行道黃燈10014東西向主干道直行紅燈，東西向人行道紅燈10015第四章軟件設(shè)計和調(diào)試4.1流程圖是是是是開始正常循環(huán)按下南北強(qiáng)通按鈕按下東西強(qiáng)通按鈕東西方向所有綠燈亮南北方向所有紅燈亮按下東西強(qiáng)通停止鍵按下南北強(qiáng)通停止鍵東西方向所有綠燈閃亮閃亮3S南北方向所有綠燈亮東西方向所有紅燈亮南北方向所有綠燈閃亮閃亮3S是是是否否否按下東西強(qiáng)通停止鍵否否否圖4.1交通燈急車強(qiáng)通流程圖是是否否否否否否否否是是是是是是是開始按下啟動按鈕南北方向左轉(zhuǎn)綠燈亮閃亮10S南北方向左轉(zhuǎn)黃燈亮南北方向直行綠燈亮亮2S亮30S南北方向左轉(zhuǎn)紅燈亮直行綠燈閃亮亮78S閃亮3S南北方向黃燈亮亮2S南北方向直行紅燈亮東西方向交通燈運行亮45S圖4.2南北方向交通燈流程圖是是否否否否否否否是是是是南北方向黃燈亮2S東西方向左轉(zhuǎn)綠燈亮亮10S東西方向直行綠燈亮東西方向左轉(zhuǎn)黃燈亮亮30S亮2S直行綠燈閃亮東西方向左轉(zhuǎn)紅燈亮閃亮3S亮78S東西方向黃燈亮東西方向直行紅燈亮亮45S亮2S是是圖4.3東西方向交通燈流程圖4.2源程序LDNOTTIM050TIM050#5；閃爍定時器，1S為周期亮0.5S暗0.5SLD00000ORTIM002ORHR001ORTIM006OR10000ANDNOTTIM000ANDNOTHR000OUT10000；南北主干道左轉(zhuǎn)綠燈TIM000#100；計時10SLDTIM000OR10001ANDNOTTIM001LDNOTHR000ORNOTHR001ANDLDOUT10001；南北主干道左轉(zhuǎn)黃燈TIM001#20；計時20SLDTIM001OR10002ANDNOTTIM002ORHR000ANDNOTHR001OUT10002；南北主干道左轉(zhuǎn)紅燈TIM002#78；計時78SLDTIM000OR10004ANDNOTTIM003ORHR001LDHR005ORTIM003ANDTIM050ANDNOTHR001ANDNOTTIM004ORLDANDNOTHR000OUT10004；南北主干道直行綠燈，人行道綠燈LD10004ORTIM003ANDNOTTIM004TIM003#300；計時30SLDTIM003ORHR005ANDNOTTIM004TIM004#30；計時3SLDTIM004OR10005ANDNOTTIM005LDNOTHR000ORNOTHR001ANDLDOUT10005；南北主干道直行黃燈，人行道黃燈TIM005#20；計時2SLDTIM005OR10006ANDNOTTIM006ORHR000ANDNOTHR001OUT10006；南北主干道直行紅燈，人行道紅燈TIM006#45；計時45SLDTIM005OR10008ANDNOTTIM007ORHR000ANDNOTHR001OUT10008；東西主干道左轉(zhuǎn)綠燈TIM007#100；計時10SLDTIM007OR10009ANDNOTTIM008LDNOTHR000ORNOTHR001ANDLDOUT10009；東西主干道左轉(zhuǎn)黃燈TIM008 #20；計時2SLDTIM008OR10010ANDNOTTIM009ORHR001ANDNOTHR000OUT10010；東西主干道左轉(zhuǎn)紅燈TIM009#780；計時78SLDTIM007OR10012ANDNOTTIM010ORHR000LDHR003ORTIM010ANDTIM050ANDNOTHR000ANDNOTTIM011ORLDANDNOTHR001OUT10012；東西主干道直行道綠燈LD10012ORTIM010ANDNOTTIM011TIM010#300；計時30SLDTIM010ORHR003ANDNOTTIM011TIM011#30；計時3SLDTIM011OR10013ANDNOTTIM012LDNOTHR000ORNOTHR001ANDLDOUT10013；東西主干道直行道黃燈TIM012#20；計時2SLDTIM012OR10014ANDNOTTIM013ORHR001ANDNOTHR000OUT10014；東西主干道直行道紅燈TIM013#450；計時45SLD00001ANDNOTHR001OUTHR000；東西強(qiáng)通輔助繼電器LD00001DIFD（14）HR002；東西強(qiáng)通開關(guān)時候產(chǎn)生1個脈沖LDHR002ORHR003ANDNOTTIM011OUTHR003；東西綠燈閃爍輔助繼電器LD00002ANDHR000OUTHR001；南北強(qiáng)通輔助繼電器L