關(guān)于PLC的交通燈系統(tǒng)

1、畢 業(yè) 論 文論文題目：PLC交通燈系統(tǒng) 專 業(yè)： 機電一體化 班 級： 學 號： 20 學生姓名： 指導教師： 2013年 09 月 21 日I摘要：本文是利用PLC對十字路口交通燈進行模擬控制，從而能夠?qū)φ嬲氖致房诮煌艨刂葡到y(tǒng)有更深入的了解。我們利用發(fā)光二級管來代替交通信號燈作為被控制對象，通過24V轉(zhuǎn)換電源為發(fā)光二極管供電。并且通過計算機軟件編寫程序，將編寫好的程序?qū)懭氲絇LC中，通過PLC的16個輸出信號控制相應(yīng)的中間繼電器的通斷，進而通過中間繼電器控制發(fā)光二極管的亮、滅和閃爍等狀態(tài)。最后通過有效的布局將相應(yīng)的器件安裝到相應(yīng)的地方，組成模擬的十字路口交通燈控制系統(tǒng)。通過對真正的十

2、字路口交通燈控制系統(tǒng)的模擬，使我們比較深刻的認識了真正的十字路口交通燈控制系統(tǒng)的工作過程，知道了許多交通燈的相關(guān)知識。本控制系統(tǒng)可有效解決現(xiàn)有交通的道路擁擠、交通秩序混亂等問題。關(guān)鍵詞： 交通燈 PLC控制 中間繼電器 目錄1.課題的背景和意義11.1課題的現(xiàn)狀、發(fā)展趨勢和已解決的問題12. 控制方案設(shè)計42.1技術(shù)控制要求42.2總體方案確定42.2.1方案的原理42.2.2方案的特點52.2.3方案的選擇依據(jù)53.硬件、軟件選擇和硬件連接63.1輸入點和輸出點分配63.2硬件選擇63.3軟件選擇73.4硬件連接84. 軟件編程94.1編寫程序流程圖94.2編寫梯形圖105.系統(tǒng)調(diào)試125.

3、1系統(tǒng)程序調(diào)試125.2系統(tǒng)硬件調(diào)試125.3聯(lián)機調(diào)試136.總結(jié)15參考文獻161.課題的背景和意義隨著我國經(jīng)濟的飛速發(fā)展，城市人口越來越多，居民出行次數(shù)和機動車擁有量不斷增加，城市道路擁擠、車流量不均衡等問題日趨嚴重。人們經(jīng)常會為道路擁擠、交通秩序混亂、出行時間過長等城市交通問題倍感苦惱，例如：綠燈方向幾乎沒有什么車輛,而紅燈方向卻排著長隊等候通過。因此提高城市路網(wǎng)的通行能力、實現(xiàn)道路交通的科學化管理迫在眉睫，如何才能保持城市交通的安全便捷、高效暢通和綠色環(huán)保，已成為政府政策規(guī)劃的一個重點問題。通過對十字路口交通燈控制系統(tǒng)的設(shè)計與制作，使我們進一步鞏固和加深了對所學的基礎(chǔ)理論、基本技能和專

4、業(yè)知識的認識掌握。同時也培養(yǎng)自身綜合運用所學過的基礎(chǔ)理論、基礎(chǔ)知識和基本技能進行分析和解決實際問題的能力，更使我們受到了PLC系統(tǒng)開發(fā)的綜合訓練，從而能夠使我們進行PLC系統(tǒng)設(shè)計和實施，并且掌握典型自動控制系統(tǒng)的工作原理和設(shè)計思路。更重要的是：通過對十字路口交通燈系統(tǒng)的每個環(huán)節(jié)的實際制作，鍛煉了自身的刻苦鉆研、勇于探索、實事求是、善于與他人合作的工作作風，這為我們將來的上崗實習做好了充分的準備。1.1課題的現(xiàn)狀、發(fā)展趨勢和已解決的問題近年來，隨著大規(guī)模集成電路的發(fā)展，以微處理器為核心的可編程控制器（PLC）得到了迅猛的發(fā)展。早期的PLC主要用于順序控制，今天的PLC已經(jīng)能夠應(yīng)用于閉環(huán)控制、運動

5、控制以及復雜的分布式控制系統(tǒng)，已逐步發(fā)展成為有一類解決自動化問題的有效而便捷的方式。由于PLC自身具有功能完善、結(jié)構(gòu)模塊化、開發(fā)容易、操作方便、性能穩(wěn)定、可靠性高、性價比高、等優(yōu)點，因而在工業(yè)生產(chǎn)中具有廣闊的應(yīng)用前景，并被譽為現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)自動化的三大支柱之一。而且隨著集成電路的發(fā)展和網(wǎng)絡(luò)時代的到來，PLC必將能夠獲得更大的發(fā)展空間。PLC主體由三部分組成，主要包括中央處理器CPU、存儲系統(tǒng)和輸入、輸出接口。PLC基本結(jié)構(gòu)如圖1-1所示：圖1-1 PLC的組成框圖系統(tǒng)電源有些在CPU模塊內(nèi)，也由單獨作為一個單元的，編程器一般看作PLC的外設(shè)。PLC內(nèi)部采用總線結(jié)構(gòu)，進行數(shù)據(jù)和指令的傳輸。外部的開

6、關(guān)信號、模擬信號各種以及各種傳感器檢測信號作為PLC的輸入變量，它們經(jīng)PLC的輸入端子進入PLC的輸入存儲器，收集和暫存被控對象實際運行的狀態(tài)信息和數(shù)據(jù)；經(jīng)PLC內(nèi)部運算與處理后，按被控對象實際動作要求產(chǎn)生輸出結(jié)果；輸出結(jié)果送到輸出端子作為輸出變量，驅(qū)動執(zhí)行機構(gòu)。PLC的各部分協(xié)調(diào)一致地實現(xiàn)對現(xiàn)場設(shè)備的控制。PLC采用循環(huán)掃描工作方式，系統(tǒng)工作任務(wù)管理及應(yīng)用程序執(zhí)行都是按循環(huán)掃描方式完成的。可編程控制器的工作過程包括兩個部分：自診斷及通信響應(yīng)的固定過程和用戶程序執(zhí)行過程，如圖1-2所示:圖1-2 PLC工作過程框圖PLC在每次執(zhí)行用戶程序之前，都先執(zhí)行故障自診斷程序、復位、監(jiān)視、定時等內(nèi)部固定

7、程序，若自診斷正常，繼續(xù)向下掃描，然后PLC檢查是否有與編程器、計算機等的通信請求。如果有與計算機等的通信請求，則進行相應(yīng)處理。當PLC處于停止(STOP)狀態(tài)時，只循環(huán)進行前兩個過程。而在PLC處于運行（RUN）狀態(tài)時，PLC從內(nèi)部處理、通信操作、輸入掃描、執(zhí)行用戶程序、輸出刷新五個工作階段循環(huán)工作。每完成一次以上五個階段所需要的時間成為有一個掃描周期。一次掃描周期也可以簡單的分為輸入處理、程序執(zhí)行、輸出處理三個階段。為了提高PLC的處理能力，要求PLC具有更好的響應(yīng)速度和更大的存儲容量。目前，有的PLC的掃描速度可達0.1ms/k步左右。PLC的掃描速度已成為很重要的一個性能指標。在存儲容

8、量方面，有的PLC最高可達幾十兆字節(jié)。為了擴大存儲容量，有的公司已使用了磁泡存儲器或硬盤。而當前中小型PLC比較多，為了適應(yīng)市場的多種需要，今后PLC要向多品種方向發(fā)展，特別是向超大型和超小型兩個方向發(fā)展?，F(xiàn)已有I/O點數(shù)達14336點的超大型PLC，其使用32位微處理器，多CPU并行工作和大容量存儲器，功能強。小型PLC由整體結(jié)構(gòu)向小型模塊化結(jié)構(gòu)發(fā)展，使配置更加靈活，為了市場需要已開發(fā)了各種簡易、經(jīng)濟的超小型微型PLC，最小配置的I/O點數(shù)為816點，以適應(yīng)單機及小型自動控制的需要。為滿足各種自動化控制系統(tǒng)的要求，近年來不斷開發(fā)出許多功能模塊，如高速計數(shù)模塊、溫度控制模塊、遠程I/O模塊、通

9、信和人機接口模塊等。這些帶CPU和存儲器的智能I/O模塊，既擴展了PLC功能，又使用靈活方便，擴大了PLC應(yīng)用范圍。而加強PLC聯(lián)網(wǎng)通信的能力，則是PLC技術(shù)進步的潮流。另外PLC的外部故障的檢測與處理能力也在不斷的增強。而在PLC系統(tǒng)結(jié)構(gòu)不斷發(fā)展的同時，PLC的編程語言也越來越豐富，功能也不斷提高。除了大多數(shù)PLC使用的梯形圖語言外，為了適應(yīng)各種控制要求，出現(xiàn)了面向順序控制的步進編程語言、面向過程控制的流程圖語言、與計算機兼容的高級語言（BASIC、C語言等）等。多種編程語言的并存、互補與發(fā)展是PLC進步的一種趨勢。所以通過PLC對十字路口交通燈進行控制，是大勢所趨。由于PLC十字路口交通燈

10、控制系統(tǒng)比原來的繼電器-接觸器控制系統(tǒng)更加的穩(wěn)定、效率更高，而且減少了很多的外部繼電器和接觸器的使用，具有更高的可靠性和安全性，控制效果更加明顯，很好的彌補了原有控制系統(tǒng)的不足，更有效的解決現(xiàn)有的十字路口的交通控制方面所面臨的交通擁擠，車流量不均衡，出行時間過長等問題。因此，我們利用PLC控制系統(tǒng)來控制十字路口交通燈，使十字路口交通的管理更科學化，更有條理，也使交通更加的便捷暢通。2. 控制方案設(shè)計2.1技術(shù)控制要求運用自己所學知識，設(shè)計一個十字路口交通燈控制系統(tǒng)電路，要求使用三菱PLC進行控制，能夠指揮車輛在十字路口完成左轉(zhuǎn)和不同路口的直行，并且設(shè)計出十字路口交通燈控制系統(tǒng)的實物模型。功能：

11、東西兩組燈，南北兩組燈，分別用來指示轉(zhuǎn)彎和直行。如下表所示。黃燈亮時，要求每秒閃亮一次。同步設(shè)置人行橫道紅、綠燈指示。具體交通燈控制電路狀態(tài)如表2-1所示：表2-1 交通燈控制電路狀態(tài)表狀態(tài)直行燈（南北）左轉(zhuǎn)燈（南北）直行燈（東西）直行燈（東西）持續(xù)時間（s）紅黃綠紅黃綠紅黃綠紅黃綠S000110010010027S10100101001003S210000110010027S31000100101003S410010000110027S51001000100103S610010010000127S70101001000103S000110010010027注：0表示燈滅，1表示燈亮。2.2總

12、體方案確定2.2.1方案的原理本方案所要實現(xiàn)的是模擬十字路口交通燈的運行，并利用PLC對十字路口交通燈進行控制：總共有2個輸入點和16個輸出點，兩個輸入是系統(tǒng)的開和關(guān)，用代替交通燈的發(fā)光二極管的亮、滅和閃爍作為信號的輸出，把燈分為東西兩組，南北兩組，各有紅、黃、綠三種，分別用來指示左轉(zhuǎn)彎和直行，另外，還有四組人行道上的紅綠燈。首先，按照控制要求利用計算機編程軟件編寫好科學合理的程序并輸入PLC，PLC按照所輸入的程序給出輸出并通過外部中間繼電器對硬件電路進行相應(yīng)的邏輯順序控制，使交通燈按控制要求進行亮、滅和閃爍來完成科學的交通控制要求。2.2.2方案的特點PLC運用與交通燈控制系統(tǒng)有較強的優(yōu)勢

13、,主要可從以下四個方面來描述。使用壽命長：從目前反饋情況看,目前控制電路的使用壽命大部分均不足五年這與其電路設(shè)計、元器件選型、工作環(huán)境及控制方式等因素有關(guān),是其本身無法克服的固有缺點。PLC作為工業(yè)控制單元,應(yīng)用于各種控制環(huán)境,內(nèi)部電路、機械結(jié)構(gòu)設(shè)計極為精良,所用器件均選用標準工業(yè)級產(chǎn)品,其使用壽命一般可保證在十年以上。因此，PLC的這種特點可以使十字路口交通燈的PLC控制系統(tǒng)正常運行較長時間。性能穩(wěn)定可靠,抗干擾性好：由于PLC可應(yīng)用于各種工業(yè)控制現(xiàn)場,其硬件及軟件設(shè)計均考慮到各種生產(chǎn)環(huán)境,其電壓適用范圍很寬,具有極強的抗電磁干擾、抗震動、抗高溫、高濕等特性,性能極為穩(wěn)定、可靠。所以十字路口

14、交通燈的PLC控制系統(tǒng)因為PLC的應(yīng)用也具有了這樣的一些優(yōu)點。由于 PLC的功能強大,實現(xiàn)靈活,可擴展性好，并可根據(jù)實際需要改變功能的控制過程及方式,并可根據(jù)使用者要求在不增加或少增加硬件的基礎(chǔ)上開發(fā)新的控制功能，在加上良好的性價比。本十字路口交通燈的PLC控制系統(tǒng)，比之原有的交通燈控制系統(tǒng)，控制更加的靈活，功能更加的豐富。 2.2.3方案的選擇依據(jù)利用PLC進行的十字路口交通燈的控制與繼電器-接觸器控制系統(tǒng)相比省去了很多的繼電器、接觸器，不但節(jié)約了成本，而且傳輸速率高，更便捷穩(wěn)定，抗干擾能力強,因此我們選用了PLC對交通燈系統(tǒng)進行控制。外部的執(zhí)行設(shè)備我們選擇了中間繼電器，這里用它主要是為了保

15、護PLC的觸點不被意外燒壞，因為PLC畢竟比中間繼電器貴多了，且可以由一個輸入控制幾個輸出動作，減少了PLC的輸出點數(shù)。交通燈我們用發(fā)光二級管代替，這種二極管壓降只有2V。 3.硬件、軟件選擇和硬件連接3.1輸入點和輸出點分配按照前面的控制要求，而且加入了過街人行道的信號燈控制，所以經(jīng)過認真的考慮本系統(tǒng)使用了PLC的2輸入點和16個輸出點。具體的輸入/輸出點分配如表所3-1示：表3-1 輸入/輸出點分配輸入/輸出點分配輸入信號輸出信號名稱代號輸入點編號名稱代號輸出點編號啟動按鈕SBIX0直行紅燈（南北）HL1Y0停止按鈕SB2X1直行黃燈（南北）HL2Y1直行綠燈（南北）HL3Y2左轉(zhuǎn)紅燈（南

16、北）HL4Y3左轉(zhuǎn)黃燈 (南北)HL5Y4左轉(zhuǎn)綠燈（南北）HL6Y5直行紅燈（東西）HL7Y6直行黃燈（東西）HL8Y7直行綠燈（東西）HL9Y10左轉(zhuǎn)紅燈（東西）HL10Y11左轉(zhuǎn)黃燈（東西）HL11Y12左轉(zhuǎn)綠燈（東西）HL12Y13過街紅燈（南北）HL13Y14過街綠燈（南北）HL14Y15過街紅燈（東西）HL15Y16過街綠燈（東西）HL16Y17注：表中所有直行燈和左轉(zhuǎn)燈都分別是由9個發(fā)光二極管和一個相關(guān)電阻串聯(lián)而成，所有過街燈分別是由5個發(fā)光二極管和一個相關(guān)電阻串聯(lián)而成（為了保證24V壓降）。3.2硬件選擇本控制系統(tǒng)選用了三菱的FX2N-48MR這一型號的小型PLC. FX2N-4

17、8MR是小型化,高速度,高性能裝置，有48個輸入和輸出點，而我們只需要2個輸入點和16個輸出點，所以相當充足。除此之外，這一型號的PLC還適用于在多個基本組件間的連接,模擬控制,定位控制等特殊用途,而且系統(tǒng)配置既固定又靈活是一套可以滿足多樣化廣泛需要的PLC。因此本系統(tǒng)選擇了這一型號的PLC。中間繼電器本系統(tǒng)選擇了容量為：220V，5A，有4副觸點的中間繼電器（共16個），它上面是4付常開觸點，下面是4付常閉角觸點，當線圈通電后，利用電磁力把動銜鐵拉下來，使上面4付常開角觸點閉合，下面4付常閉角觸點分開。 中間繼電器是將一個輸入信號變成一個或多個輸出信號的繼電器。它的輸入信號為線圈的通電或斷電

18、。它的輸出是觸頭的動作（所帶常開點閉合，常閉點打開），它的觸點接在其它控制回路中，通過觸點的變化導致控制回路發(fā)生變化（例如導通或截止）。中間繼電器的特點是觸頭數(shù)目較多，可完成多回路的控制；觸頭容量較大，一般為220V，5A；動作靈敏，動作時間不大于0.05S。它與接觸器不同的是觸頭無主、輔之分，所以當電動機額定電流不超過5A時，也可用它來代替接觸器使用，也就是說可以認為它是一個小容量的接觸器。以上中間繼電器的特點也正是我們需要的。系統(tǒng)其他硬件的選擇：型號為DZ47-60 C10的低壓斷路器和型號為RT18-32 32A-380V的熔斷器組合使用來保護電路，并且使用了上海明緯電子有限公司的220

19、VAC24DC的轉(zhuǎn)換電源給電路供電。因為這些低壓電器都是現(xiàn)有的東西，我們當然要充分利用了。用發(fā)光二級管（串接相應(yīng)電阻保證24V壓降）來代替交通信號燈。具體硬件選擇如表3-2所示：表3-2具體硬件選擇表硬件名稱型號數(shù)量可編程控制器（PLC）三菱FX2N-48MR1臺中間繼電器220V，5A16個低壓斷路器DZ47-60 C101個熔斷器RT18-32 32A-380V1個轉(zhuǎn)換電源220VAC24DC1個發(fā)光二級管2V多量3.3軟件選擇至于編寫程序的軟件，本系統(tǒng)的設(shè)計使用了三菱電機的SWOPC-FXGP/WIN-C編程軟件，它是專為FX系列PLC設(shè)計的中文編程軟件，可在Windows9x、Wind

20、ows3.1以上操作系統(tǒng)運行。此軟件可用梯形圖、指令表、順序功能圖符號來創(chuàng)建PLC的程序，并可將程序儲存為文件，用打印機打印出來?？山o編程元件、程序塊建立注釋、設(shè)置寄存器數(shù)據(jù)。通過串行口，可將用戶程序與PLC進行通訊、文件傳送，可實現(xiàn)各種監(jiān)控和測試功能。所以，我們利用里面的梯形圖和指令表進行編程。而且，我們一直學的就是這個軟件，我們比較熟悉，使用起來也比較方便。至于畫圖軟件本系統(tǒng)當然也選用了我們所熟悉且能夠熟練使用的AutoCAD 2004。3.4硬件連接硬件連接需要根據(jù)附錄中的各圖進行相應(yīng)的連接，首先要根據(jù)布置圖進行大體的硬件布置規(guī)劃，將相應(yīng)的器件安裝到相應(yīng)的地方。然后，根據(jù)PLC的輸入輸出

21、端接線圖進行相應(yīng)的連接，并根據(jù)轉(zhuǎn)換電源圖把轉(zhuǎn)換電源和PLC相連接，最后再根據(jù)控制電路電氣原理圖把控制電路和其他部分相連接。同時我們盡量做到線路敷設(shè)平直，固定點位置正確，導線剖削規(guī)范，線路安裝正確，導線壓接規(guī)范，元件安裝整齊、緊固。4. 軟件編程4.1編寫程序流程圖編寫程序流程圖是編寫一個好的程序之前，所必須要求認真做的一步。只有先按照系統(tǒng)的控制要求，一步一步地寫出程序控制流程圖，才能夠在編寫程序的時候，不至于出現(xiàn)思維上的混亂，導致編寫的程序出現(xiàn)較大的錯誤。所以在編寫十字路口交通燈控制系統(tǒng)之前我們也編寫了程序控制流程如圖4-1所示：圖4-1 程序控制流程圖首先，按下啟動按鈕X0，進入M0步，輸出

22、信號：Y17、Y14、Y2、Y3、Y6、Y11（過街綠燈（東西）、過街綠燈（南北）、直行綠燈（南北）、直行綠燈（南北）、直行紅燈（東西）、左轉(zhuǎn)紅燈（東西）等燈亮。），27秒后進入M1步輸出信號：Y14、Y6、Y11、Y1、Y4、Y17（過街綠燈（南北）、直行紅燈（東西）、左轉(zhuǎn)紅燈（東西）等燈亮，直行黃燈（南北）、左轉(zhuǎn)紅燈（南北）、過街綠燈（東西）等燈閃爍），3秒后進入M2步，后面同此類似，按照控制流程編寫，最后由M8步返回M0步完成程序的循環(huán)。4.2編寫梯形圖我們編寫梯形圖是所使用的是步進指令的編程方法，STL為步進開始指令，而RET為步進結(jié)束指令STL和RET指令必須和狀態(tài)繼電器S配合使用才

23、具有步進功能。STL也成步進觸點指令（占1步），STL的梯形符號稱為STL觸點，它沒有動斷觸點。STL S20和STL S21都是STL觸電。在梯形圖中，STL觸電與母線相連，使用STL指令后，母線移至觸點右側(cè)，其后需用LD、LDI、OUT等指令，直至出現(xiàn)下一條STL指令或出現(xiàn)RET指令。STL指令使新狀態(tài)繼電器置位，而前一狀態(tài)繼電器自動復位，其觸點斷開。步進指令RET也稱為步進返回指令，在一系列STL指令之后必須使用RET指令，以表示步進指令功能結(jié)束，母線恢復至原位。我們在運用步進指令編寫順序控制程序時，首先確定整個十字交通燈控制系統(tǒng)的流程，然后將復雜的任務(wù)或過程分解成若干個工序（狀態(tài)），最

24、后弄清各工序成立的條件、工序轉(zhuǎn)移的條件和轉(zhuǎn)移的方向，這樣就可以畫出程序工作的流程圖。最后根據(jù)控制要求，采用STL、RET指令的多種步進順序控制方式進行相應(yīng)的程序編寫。具體的程序設(shè)計介紹如圖4-2、圖4-3、圖4-4所示： 圖4-2 系統(tǒng)啟動程序如圖4-2所示：M8002是特殊輔助繼電器，僅在運行開始時瞬間接通，產(chǎn)生初始脈沖。當X0接通時，M8002產(chǎn)生初始脈沖程序啟動，進入下一步，線圈Y17、Y14、Y2、Y3、Y6和Y11接通（既東西走向過街人行道的綠燈亮、南北走向過街人行道的綠燈亮、南北走向直行綠燈亮、南北走向左轉(zhuǎn)紅燈亮、東西走向直行紅燈亮和東西走向左轉(zhuǎn)紅燈亮），接通27S（時間繼電器的設(shè)

25、定時間）后，時間繼電器的常開觸點T0閉合，進入下一步（置位S21步）。圖4-3 由M8013控制的脈沖輸出程序如圖4-3所示：M8013為PLC內(nèi)部的一個特殊的時鐘繼電器，這種繼電器在PLC運行時，不斷發(fā)出時間寬度為1S的脈沖，及0.5S通0.5S斷。當繼電器M8013中有信號通過時，它的輸出為通斷交替，使Y1、Y4和Y17能0.5S通、0.5S斷交替，既南北走向黃燈、南北走向左轉(zhuǎn)黃燈和東西走向過街人行道綠燈閃爍（1S爍一次）。從而實現(xiàn)外接在相應(yīng)輸出上的發(fā)光二級管能夠在時間繼電器T1觸點接通前的3S內(nèi)不停的閃爍。當Y14、Y6、Y11、Y1、Y4和Y17接通（既南北走向的綠燈亮、東西走向直行紅

26、燈亮、東西走向左轉(zhuǎn)紅燈亮、南北走向黃燈閃爍、南北走向左轉(zhuǎn)黃燈閃爍和東西走向過街人行道綠燈閃爍）3S后，時間繼電器T1的常開觸點閉合，置位S22步。后面的程序都和這里的差不多，只要按照前面的流程圖編寫下去即可。圖4-4 置零及循環(huán)結(jié)束程序如圖4-4所示:這里是為了能夠讓系統(tǒng)隨時開始和隨時關(guān)閉：當閉合X1時，置零S0到S30步，使系統(tǒng)所有線圈失電，進而達到關(guān)閉系統(tǒng)的目的。當閉合X0時置位S20步，PLC開始從S20步開始循環(huán)掃描，系統(tǒng)開始運行。5.系統(tǒng)調(diào)試5.1系統(tǒng)程序調(diào)試 對于PLC控制系統(tǒng)來說，可以用裝在PLC上的模擬開關(guān)來模擬輸入信號的狀態(tài)，用輸出點的指示燈來模擬被控對象，將設(shè)計號的軟件程序

27、傳送到PLC中，就可以進行程序調(diào)試了。而在對系統(tǒng)的程序進行調(diào)試前，首先應(yīng)該對PLC的外部接線、供電系統(tǒng)、執(zhí)行機構(gòu)、檢測元件和開關(guān)的運行等進行檢查。（1）外部接線的檢查包括對輸入/輸出接線的正確性檢查。（2）供電系統(tǒng)的包括對PLC的供電電源接線的正確性檢查和電壓檢查、外部供電電源的檢查等。（3）執(zhí)行機構(gòu)的運行檢查包括執(zhí)行機構(gòu)對輸入信號的響應(yīng)時間和運轉(zhuǎn)正反等狀態(tài)檢查。有時要和檢測元件和開關(guān)的運行檢查一起進行，以便了解執(zhí)行機構(gòu)運行后檢測元件和開關(guān)是否有相應(yīng)的輸出信號。（4）檢測元件和開關(guān)是PLC輸入信號的來源。要對檢測元件、開關(guān)、按鈕等信號在運行后的響應(yīng)進行檢查，了解他們的狀態(tài)是否有相應(yīng)的變化等。正

28、式調(diào)試的方法是：根據(jù)程序的執(zhí)行順序先后，分別用手動的方法分別對輸入點進行開閉的動作，檢查程序是否按照過程控制的要求進行動作、相應(yīng)的輸出信號是否存在，延時的時間是否正確，對于一些輸出通道的反饋信號也應(yīng)該根據(jù)是否有系統(tǒng)輸出，再用手動給出相應(yīng)的反饋輸入信號，直到整個運行程序正確運行。5.2系統(tǒng)硬件調(diào)試系統(tǒng)的硬件調(diào)試主要是對十字路口交通燈控制系統(tǒng)的控制電路硬件系統(tǒng)進行調(diào)試。 由于條件有限，我們對硬件調(diào)試主要是用萬用表進行檢測調(diào)試：（1）我們要做的是檢查電氣線路上的電焊點是否齊全、緊固，有不松動活發(fā)熱變色現(xiàn)象，保持電氣線路的接觸良好。（2）在不通電的情況下，用萬用表打到電阻檔測量各條線路兩接點之間和硬件

29、兩端的電阻，看是否有電阻顯示，如果有電阻值則說明線路是通的，硬件是好的，沒有則說明沒有通或硬件是壞的。需要仔細檢查原因，并且解決問題。5.3聯(lián)機調(diào)試首先接通所有的電源，然后將前面的正確程序輸入到外接控制電路的PLC中，按照前面程序調(diào)試時的方法進行調(diào)試，只是，原先的模擬開關(guān)變成了真正的開關(guān)，指示燈變成了真正的被控對象發(fā)光二級管。根據(jù)各個部分的器件動作，看看是否符合自己的控制目地，如果不是，則進行修改調(diào)試直到程序正確運行為止。具體調(diào)試過程中出現(xiàn)的問題、原因與解決方法：（1）接好220V電源后，整個系統(tǒng)沒有任何的指示燈，包括24V轉(zhuǎn)換電源。這個問題最后經(jīng)過萬用表的檢查原因是24V轉(zhuǎn)換電源的220V外

30、接電源線沒有接好（不通）。解決辦法是把不通的地方重新連接。（2）運行后，南北走向北向的直行綠燈和東西走向的過街人行道下面的紅燈不亮。經(jīng)檢查后知道的原因是組成兩處信號燈的串聯(lián)的發(fā)光二級管中有一個壞了。解決的辦法是把壞掉的那個發(fā)光二級管換掉。（3）東西走向東向的兩個過街人行道綠燈都不亮，但是和它有相同動作要求的西向的過街人行道的綠燈卻是亮的。經(jīng)過檢查所得出的原因是：東向的兩個過街人行道綠燈接在中間繼電器的同一個觸點上的，而線頭和繼電器觸點之間沒有接好（不通）。解決的辦法是把這兩根線從新接一下。（4）南北走向的南向過街人行道的兩個綠燈不亮，而北向的兩個過街人行道亮，問題現(xiàn)象好像和第（3）項的一樣。經(jīng)

31、過我們仔細的檢查得出的原因并不是第（3）項的原因，因為，繼電器與、相應(yīng)的兩條線的線頭之間的接觸是良好的，沒有不通。而真正的原因是：中間繼電器與南向的兩個過街人行道綠燈相接的觸點壞掉了，不與中間繼電器的線圈吸合。而解決的辦法是，把別的中間繼電器上面的帶有線圈和觸點銜鐵片的方塊盒換到這個中間繼電器上，當然要求被換的這個中間繼電器在控制系統(tǒng)中沒有用到這對觸點。同樣，也可以從新接線，把這兩個信號燈接到壞了的中間繼電器的別的觸點上，不過這樣有點麻煩，所以我們使用了上面的方法來解決。實際整體完成圖如圖5-1所示、局部完成圖如圖5-2所示：圖5-1 “十字路口交通燈的PLC控制系統(tǒng)”實際完成圖圖5-2 “十字路口交通燈的PLC控制系統(tǒng)”局部完成圖6.總結(jié)通過對本課題的設(shè)計編程到制作實物，不但進一步鞏固和加深我們對自己所學的可編程控制器、電工基礎(chǔ)、電子技