基于西門子PLC交通燈論文設(shè)計(jì)

目錄前言1中文摘要2英文摘要31可編程序控制器PLC的概況51.1PLC的定義51.2PLC的工作原理51.3PLC的應(yīng)用領(lǐng)域61.4PLC的開展趨勢72控制要求92.1交通燈控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要求和工作過程92.2交通燈的時(shí)序波形圖103硬件介紹和選取114交通燈系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與控制144.1順序圖144.2I/O分配及接線圖154.3編制程序164.4調(diào)試程序22參考文獻(xiàn)24謝辭25綜述26封底27前言我國是一個(gè)人口大國，許多城市都存在交通擁堵現(xiàn)象。特別是近十幾年，隨著我國經(jīng)濟(jì)的開展，城市人口與機(jī)動(dòng)車輛的增多，城市交通問題越來越受到人們的關(guān)注。特別是那些大城市，情況尤為嚴(yán)重，如上海、北京、南京、武漢等出現(xiàn)了交通超負(fù)荷運(yùn)行的情況。因此，如何改善與人們密切相關(guān)的交通問題也成為政府交通部門工作中的一個(gè)重要局部。交通擁堵問題的原因在道路的交叉口，堵車先堵交叉口，如何能夠控制好十字路口車輛的通行，可以有效地解決交通擁堵問題。所以交通燈設(shè)計(jì)的合理與否，就顯得尤為重要，對解決交通擁堵問題具有重要意義。能完成交叉路口交通信號燈系統(tǒng)的控制方法有很多，可以用標(biāo)準(zhǔn)邏輯器件、可編程序控制器PLC、單片機(jī)等方法來實(shí)現(xiàn)。其中用標(biāo)準(zhǔn)邏輯器件來實(shí)現(xiàn)，電路在很大程度上要受到邏輯器件門電路等的影響，調(diào)試工作極為不易；單片機(jī)雖然本錢低廉、專用性強(qiáng)，但其可靠性差、抗干擾能力弱、通用性差、擴(kuò)展能力也不強(qiáng)；PLC雖然本錢高，但其組成靈活、可靠性好、通用性強(qiáng)、控制功能強(qiáng)、操作方便、抗干擾能力強(qiáng)。因此，考慮到實(shí)際現(xiàn)場工作環(huán)境，我最終選擇了可靠性好、抗干擾能力強(qiáng)、通用性好等諸多優(yōu)點(diǎn)的PLC來實(shí)現(xiàn)對十字路口交通燈的控制，完本錢次課程設(shè)計(jì)的任務(wù)。

中文摘要傳統(tǒng)的交通燈控制系統(tǒng)大多是由數(shù)字電路來實(shí)現(xiàn)的，交通燈控制系統(tǒng)穩(wěn)定性可靠性與抗干擾能力較差，隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的開展，數(shù)字電路交通燈越來越不能滿足日益增長的交通壓力，因此必須尋求一種新的方法來取代這種復(fù)雜而工作不穩(wěn)定的控制系統(tǒng)。隨著科技的開展，可編程控制器(PLC)的功能日益完善，可編程控制器已作為一種以微電腦技術(shù)為核心的自動(dòng)控制裝置，已被廣泛應(yīng)用于機(jī)械制造、冶金、化工、能源等各種行業(yè)。它可靠性高、功能完善、抗干擾能力強(qiáng)，具有結(jié)構(gòu)簡單、重量輕等優(yōu)點(diǎn)，是一種用于工業(yè)環(huán)境及過程控制的數(shù)字運(yùn)算操作的電子系統(tǒng)。采用PLC控制交通信號燈，主要是考慮其具有對使用環(huán)境適應(yīng)性強(qiáng)的特性，同時(shí)其內(nèi)部定時(shí)器資源十分豐富，可對目前普遍使用的“漸進(jìn)式〞信號燈進(jìn)行精確控制，特別是方便地實(shí)現(xiàn)多岔路口的控制。由于PLC本身具有通信聯(lián)網(wǎng)功能，可將同一條道路上的信號燈組成一局域網(wǎng)進(jìn)行統(tǒng)一調(diào)度管理，可縮短車輛通行等候時(shí)間，實(shí)現(xiàn)科學(xué)化管理。在實(shí)際應(yīng)用中，采用PLC控制城市交通信號燈，能根據(jù)不同的路況要求，隨時(shí)修改控制程序，以改變各信號燈的工作時(shí)間和工作狀況。與繼電器或邏輯電路控制系統(tǒng)相比，PLC控制系統(tǒng)具有更高的可靠性、靈活性和經(jīng)濟(jì)實(shí)用性。本論文就是運(yùn)用PLC原理來實(shí)現(xiàn)對十字路口的交通燈的控制，介紹了基于PLC在交通系統(tǒng)的運(yùn)用，系統(tǒng)介紹了PLC的根本原理。關(guān)鍵詞交通燈控制系統(tǒng)；可編程控制器〔PLC〕；十字路口；科學(xué)化管理；穩(wěn)定性；可靠性ABSTRACTThetraditionaltrafficcontrolsystemismostlybydigitalcircuit,trafficcontrolsystemstabilityreliabilityandanti-interferenceabilityisbad,Withthedevelopmentofsocietyandeconomy,anddigitalcircuittrafficlightstomeetthegrowingtrafficpressure,therefore,mustseekanewmethodtoreplacethecomplexandworkingstabilityofthecontrolsystem.Withthedevelopmentofscienceandtechnology,theprogrammablelogiccontroller(PLC)function,theprogrammablecontrollerhas,asakindofmicrocomputertechnologyasthecoreinautomaticcontrolequipment,hasbeenwidelyusedinmechanicalmanufacturing,metallurgy,chemical,energy,etc.Ithashighreliability,completefunctions,stronganti-jammingcapability,withsimplestructure,lightweight,itisakindofprocesscontrolforindustrialenvironmentandthenumberofoperatingsystem.PLCcontroltrafficlights,mainlyisforusewiththeconsiderationofthecharacteristicsofstrongadaptabilitytoenvironment,anditsinternaltimerresourcesareveryrich,butfornowthewidespreaduseof"progressive"lightaccuratelycontrol,particularlyeasilyrealizemorecontrolofthecross-roads.BecauseofPLCnetworkcommunicationfunction,hasthesamepathcanbecomposedofaLANforsignalunifieddispatchingmanagement,canshortenthetimeofwaitingvehicles,scientificmanagement.InactualapplicationofPLCcontrol,urbantrafficlights,canaccordingtodifferentconditions,modifiedatanytimetochangecontrolprocedures,thesignalofworkingtimeandworkingconditions.Andrelayorlogiccircuitcontrolsystem,PLCcontrolsystemhashigherreliabilityandflexibilityandeconomicandpractical.ThispaperistheapplicationoftheprincipleofPLCtocontrolthetrafficintersection,introducedintrafficsystembasedonPLCisintroduced,andtheapplicationofPLCsystemofbasicprinciple.KeywordsTrafficcontrolsystem；Programmablelogiccontroller(PLC)；Crossroads；Scientificmanagemen；Stabilization；reliability基于PLC交通燈控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)可編程序控制器PLC的概況1.1PLC的定義早期的可編程控制器是為了取代繼電器控制線路，采用存儲(chǔ)器程序指令完成順序控制而設(shè)計(jì)的。它僅有邏輯運(yùn)算、定時(shí)、計(jì)數(shù)等功能，采用開關(guān)量控制，實(shí)際只能進(jìn)行邏輯運(yùn)算，所以稱為可編程邏輯控制器，簡稱PLC〔ProgrammableLogicController〕。進(jìn)入20世紀(jì)80年代后，采用了16位和少數(shù)32位微處理器構(gòu)成PLC，使得可編程邏輯控制器在概念、設(shè)計(jì)、性能上都有了新的突破。采用微處理器之后，這種控制器的功能不再局限于當(dāng)初的邏輯運(yùn)算，增加了數(shù)值運(yùn)算、模擬量的處理、通信等功能，成為真正意義上的可編程控制器〔ProgrammableController〕，簡稱為PC。但是為了與個(gè)人計(jì)算機(jī)PC〔PersonalComputer〕相區(qū)別，長將可編程控制器仍成為PLC。隨著可編程控制器的不斷開展，其定義也在不斷變化。國際電工委員會(huì)〔IEC〕曾于1982年11月公布了可編程控制器標(biāo)準(zhǔn)草案第一稿，1985年1月發(fā)表了第二稿，1987年2月又公布了第三稿。1987年公布的可編程控制器的定義如下：“可編程邏輯控制器是專為在工業(yè)環(huán)境下應(yīng)用而設(shè)計(jì)的一種數(shù)字運(yùn)算操作的電子裝置，是帶有存儲(chǔ)器、可以編制程序的控制器。它能夠存儲(chǔ)和執(zhí)行命令，進(jìn)行邏輯運(yùn)算、順序控制、定時(shí)、計(jì)數(shù)和算術(shù)運(yùn)算等操作，并通過數(shù)字式和模擬式的輸入、輸出，控制各種類型的機(jī)械或生產(chǎn)過程?？删幊炭刂破骷捌湎嚓P(guān)的外圍設(shè)備，都應(yīng)按易于工業(yè)控制系統(tǒng)形成一個(gè)整體、易于擴(kuò)展其功能的原那么設(shè)計(jì)。〞1.2PLC的工作原理PLC實(shí)質(zhì)上是一種專用與工業(yè)控制的計(jì)算機(jī)，其硬件結(jié)構(gòu)根本上與微型計(jì)算機(jī)相近，在結(jié)構(gòu)上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(gè)不可拆卸的整體。模塊式PLC包括CPU模塊，I/O模塊，內(nèi)存模塊，電源模塊，底板或機(jī)架。這些模塊可以按照一定的規(guī)那么組合配置。接口部件輸出輸入接口部件件中央處理單元CPU板接收現(xiàn)場信號驅(qū)動(dòng)受控原件接收現(xiàn)場信號驅(qū)動(dòng)受控原件電源部件圖1PLC操作過程按照可編程控制器系統(tǒng)的構(gòu)成原理，可編程控制器系統(tǒng)由傳感器，可編程控制器和執(zhí)行器組成，可編程控制器通過循環(huán)掃描輸入端口的狀態(tài)，執(zhí)行用戶程序來實(shí)現(xiàn)控制任務(wù)，其操作過程如上圖1所示。PLC輸入模塊的輸入信號狀態(tài)與傳感器信號相對應(yīng)，為傳感器信號經(jīng)過隔離和濾波后的有效信號。開關(guān)量輸入電路通過識(shí)別傳感器0、1電平，識(shí)別開關(guān)的通斷。CPU在每個(gè)掃描周期的開始掃描輸入模塊的信號狀態(tài)，并將其狀態(tài)送入到輸入映像存放器區(qū)域；CPU根據(jù)用戶程序中的程序指令來處理傳感器信號，并將其處理的結(jié)果送到輸出映像存放器?，F(xiàn)代的PLC已經(jīng)具備了處理模擬量的功能，但是相對于開關(guān)量的處理較復(fù)雜一些。PLC輸出模塊具有一定的負(fù)載驅(qū)動(dòng)能力，在額定負(fù)載以內(nèi)，直接和負(fù)載相連，可以驅(qū)動(dòng)相應(yīng)的執(zhí)行器。在PLC處于運(yùn)行狀態(tài)時(shí)，從內(nèi)部處理、通信操作、程序輸入、程序執(zhí)行、程序輸出，一直循環(huán)掃描工作。1.3PLC的應(yīng)用領(lǐng)域目前，PLC在國內(nèi)外已廣泛應(yīng)用于鋼鐵、石油、化工、電力、建材、機(jī)械制造、汽車、輕紡、交通運(yùn)輸、保及文化娛樂等各個(gè)行業(yè)，使用情況大致可歸納為以下幾類：〔1〕開關(guān)量的邏輯控制這是PLC最根本、最廣泛的應(yīng)用領(lǐng)域，可用它取代傳統(tǒng)的繼電器控制電路，實(shí)現(xiàn)邏輯控制、順序控制，既可用于單臺(tái)設(shè)備的控制，又可用于多機(jī)群控制及自動(dòng)化流水線。如電梯控制、高爐上料、注塑機(jī)、印刷機(jī)、組合機(jī)床、磨床、包裝生產(chǎn)線、電鍍流水線等?！?〕模擬量控制在工業(yè)生產(chǎn)過程中，有許多連續(xù)變化的量，如溫度、壓力、流量、液位和速度等都是模擬量。為了使PLC能處理模擬信號，PLC廠家生產(chǎn)有配套的A/D、D/A轉(zhuǎn)換模塊，使PLC可用于模擬量控制?！?〕運(yùn)動(dòng)控制PLC可以用于圓周運(yùn)動(dòng)或直線運(yùn)動(dòng)的控制。從控制機(jī)構(gòu)配置來說，早期直接用開關(guān)量I/O模塊連接位置傳感器和執(zhí)行機(jī)構(gòu)，現(xiàn)在可使用專門的運(yùn)動(dòng)控制模塊。廣泛的運(yùn)用于各種機(jī)床、機(jī)械、機(jī)器人、電器等場合?！?〕過程控制這是對溫度、壓力、流量等模擬量的閉環(huán)控制。PLC能編制各種控制算法程序，完成閉環(huán)控制。PID控制時(shí)一般閉環(huán)控制系統(tǒng)中常用的控制方法。PID處理一般是運(yùn)行專用的PID子程序。過程控制在冶金、化工、熱處理、鍋爐控制等場合有非常廣泛的應(yīng)用〔5〕數(shù)據(jù)處理現(xiàn)代PLC具有數(shù)學(xué)運(yùn)算、數(shù)據(jù)傳送、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換、排序、查表、位操作等功能，可以完成數(shù)據(jù)采集、分析及處理。這些數(shù)據(jù)可以與存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器中的參考值比擬。一般用于大型系統(tǒng)，如無人控制的柔性制造業(yè)?！?〕通信及聯(lián)網(wǎng)PLC通信包含PLC之間的通信以及PLC與其他智能設(shè)備間的通信。在工業(yè)自動(dòng)化網(wǎng)絡(luò)開展加快前提下，廠家都十分重視PLC的通訊功能，紛紛推出各自的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，通訊十分方便。1.4PLC的開展趨勢1969年，美國數(shù)字設(shè)備公司〔DEC〕首先研制出第一臺(tái)符合要求的控制器，即可編程邏輯控制器，并在美國GE公司的汽車自動(dòng)裝配上試用獲得成功。此后，這項(xiàng)技術(shù)迅速開展，從美國、日本、歐洲普及到全世界?？偟膩碚f開展趨勢如下：(1)向高速度、大容量方向開展為了提高PLC的處理能力，要求PLC具有更好的響應(yīng)速度和更大的儲(chǔ)存容量。(2)向超大型、超小型兩個(gè)方向開展。以適應(yīng)不同類型的自動(dòng)控制系統(tǒng)的需要。(3)PLC大力開發(fā)智能模塊，加強(qiáng)聯(lián)網(wǎng)通信功能。為了擴(kuò)大適用范圍，廠家還制定了通用的通信此岸準(zhǔn)，已構(gòu)成更大的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。(4)增強(qiáng)外部故障的檢測與處理能力。外部故障的幾率很大，因此，PLC廠家致力于研制、開展用于檢測外部故障的專用智能模塊，進(jìn)一步提高系統(tǒng)的可靠性(5)編程語言多樣化。PLC結(jié)構(gòu)不斷開展的同時(shí),PLC的編程語言也越來越豐富。多種語言并存、互補(bǔ)與開展是PLC進(jìn)步的一種趨勢?？刂埔?.1交通燈控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要求和工作過程主要程序要求如下：信號燈受啟動(dòng)開關(guān)控制。當(dāng)啟動(dòng)開關(guān)接同時(shí)，信號燈系統(tǒng)開始工作，先南北綠燈亮，后東西綠燈亮。當(dāng)啟動(dòng)開關(guān)斷開時(shí)，所有信號燈都熄滅?！?〕東西方向紅燈亮維持30s期間，南北方向綠燈亮維持25s，然后綠燈閃亮3s后熄滅，同時(shí)南北方向黃燈亮，維持2s后熄滅，這時(shí)南北方向紅燈亮，東西方向綠燈亮?！?〕南北方向紅燈亮維持30s期間，東西方向綠燈亮維持25s，然后綠燈閃亮3s后熄滅，同時(shí)東西方向黃燈亮，維持2s后熄滅，這時(shí)南北方向綠燈亮，東西方向紅燈亮?！?〕上述動(dòng)作循環(huán)進(jìn)行。十字路口交通燈的簡單示意圖如圖2所示：北西東南圖2十字路口示意圖2.2交通燈的時(shí)序波形圖根據(jù)以上描述可簡單繪制交通燈的時(shí)序波形圖，如圖3所示，南北方向綠燈和東西方向紅燈先亮。2S啟動(dòng)南北綠燈南北黃燈南北紅燈東西綠燈東西黃燈東西紅燈圖3時(shí)序波形圖3S30S25S30S2S3S25S2S啟動(dòng)南北綠燈南北黃燈南北紅燈東西綠燈東西黃燈東西紅燈圖3時(shí)序波形圖3S30S25S30S2S3S25S下一周期略去3硬件介紹和選取下一周期略去〔1〕PLC的類型PLC按結(jié)構(gòu)分為整體型和模塊型兩類，按應(yīng)用環(huán)境分為現(xiàn)場安裝和控制室安裝兩類；按CPU字長分為1位、4位、8位、16位、32位、64位等。〔2〕輸入輸出模塊的選擇輸入輸出模塊的選擇應(yīng)考慮與應(yīng)用要求的統(tǒng)一。例如對輸入模塊，應(yīng)考慮信號電平、信號傳輸距離、信號隔離、信號供電方式等應(yīng)用要求。對輸出模塊，應(yīng)考慮選用的輸出模塊類型，通常繼電器輸出模塊具有價(jià)格低、使用電壓范圍廣、壽命短、響應(yīng)時(shí)間較長等特點(diǎn)；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(fù)荷場合，但價(jià)格較貴，過載能力較差。輸出模塊還有直流輸出、交流輸出和模擬量輸出等，與應(yīng)用要求應(yīng)一致?！?〕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(gè)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)定的存放器中，同時(shí)，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(cuò)誤等。進(jìn)入運(yùn)行后，從用戶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，去指揮有關(guān)的控制電路。CPU主要由運(yùn)算器、控制器、存放器及實(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，CPU單元還包括外圍芯片、總線接口及有關(guān)電路。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。在使用者看來，不必要詳細(xì)分析CPU的內(nèi)部電路，但對各局部的工作機(jī)制還是應(yīng)有足夠的理解。CPU的控制器控制CPU工作，由它讀取指令、解釋指令及執(zhí)行指令。但工作節(jié)奏由震蕩信號控制。運(yùn)算器用于進(jìn)行數(shù)字或邏輯運(yùn)算，在控制器指揮下工作。存放器參與運(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。CPU速度和內(nèi)存容量是PLC的重要參數(shù)，它們決定著PLC的工作速度，IO數(shù)量及軟件容量等，因此限制著控制規(guī)模。〔4〕I/O的分配PLC與電氣回路的接口，是通過輸入輸出局部〔I/O〕完成的。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狀態(tài)，輸出點(diǎn)反映輸出鎖存器狀態(tài)。輸入模塊將電信號變換成數(shù)字信號進(jìn)入PLC系統(tǒng)，輸出模塊相反。I/O分為開關(guān)量輸入〔DI〕，開關(guān)量輸出〔DO〕，模擬量輸入〔AI〕，模擬量輸出〔AO〕等模塊。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。模擬量：按信號類型分，有電流型〔4-20mA,0-20mA〕、電壓型〔0-10V,0-5V,-10-10V〕等，按精度分，有12bit,14bit,16bit等。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。按I/O點(diǎn)數(shù)確定模塊規(guī)格及數(shù)量，I/O模塊可多可少，但其最大數(shù)受CPU所能管理的根本配置的能力，即受最大的底板或機(jī)架槽數(shù)限制?！?〕電源的選擇根據(jù)PLC輸出端所帶的負(fù)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(diǎn)動(dòng)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。不同的負(fù)載選用不同的輸出方式，對系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行是很重要的。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(shí)還應(yīng)考慮今后I/O模塊的擴(kuò)展等因素;電源輸入電壓一般根據(jù)現(xiàn)場的實(shí)際需要而定。直流輸入電源對于輸入電壓一般都是寬范圍:如5V為4.5-9V,12V為9-18V,24V為18-36V,48V為36-72V,110V為60-160V。交流輸入電源一般為220VAC(176-264V)和三相三線(四線),并帶有PFC功率因數(shù)校正功能?！?〕存儲(chǔ)器的選擇由于計(jì)算機(jī)集成芯片技術(shù)的開展，存儲(chǔ)器的價(jià)格已下降，因此，為保證應(yīng)用工程的正常投運(yùn)，一般要求PLC的存儲(chǔ)器容量，按256個(gè)I/O點(diǎn)至少選8K存儲(chǔ)器選擇。需要復(fù)雜控制功能時(shí)，應(yīng)選擇容量更大，檔次更高的存儲(chǔ)器。經(jīng)濟(jì)性的考慮，選擇PLC時(shí)，應(yīng)考慮性能價(jià)格比?？紤]經(jīng)濟(jì)性時(shí)，應(yīng)同時(shí)考慮應(yīng)用的可擴(kuò)展性、可操作性、投入產(chǎn)出比等因素，進(jìn)行比擬和兼顧，最終選出較滿意的產(chǎn)品。輸入輸出點(diǎn)數(shù)對價(jià)格有直接影響。每增加一塊輸入輸出卡件就需增加一定的費(fèi)用。當(dāng)點(diǎn)數(shù)增加到某一數(shù)值后，相應(yīng)的存儲(chǔ)器容量、機(jī)架、母板等也要相應(yīng)增加，因此，點(diǎn)數(shù)的增加對CPU選用、存儲(chǔ)器容量、控制功能范圍等選擇都有影響。在估算和選用時(shí)應(yīng)充分考慮，使整個(gè)控制系統(tǒng)有較合理的性能價(jià)格比?！?〕PLC接地良好的接地是PLC平安可靠運(yùn)行的重要條件。為了抑制干擾，PLC一般最好單獨(dú)接地，與其它設(shè)備分別使用各自的接地裝置，PLC的接地線應(yīng)盡量短，使接地點(diǎn)盡量靠近PLC。同時(shí)，接地電阻要小于100Ω，接地線的截面應(yīng)大于２mm。另外，PLC的CPU單元必須接地，假設(shè)使用了I/O擴(kuò)展單元等，那么CPU單元應(yīng)與它們具有共同的接地體，而且從任一單元的保護(hù)接地端到地的電阻都不能大于100Ω。〔8〕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。本設(shè)計(jì)決定選用S7-200系列PLC。4交通燈系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與控制4.1順序圖分析系統(tǒng)控制要求，可繪制系統(tǒng)功能順序圖如下列圖4所示：原始狀態(tài)I0.0南北綠燈亮，東西紅燈亮，定時(shí)25秒狀態(tài)1S0.025秒時(shí)間到南北綠燈閃亮，定時(shí)3秒狀態(tài)2S0.13秒時(shí)間到南北黃燈亮，定時(shí)2秒狀態(tài)3S0.22秒時(shí)間到東西綠燈亮，南北紅燈亮，定時(shí)25秒狀態(tài)4S0.325秒時(shí)間到東西綠燈閃亮，定時(shí)3秒狀態(tài)5S0.43秒時(shí)間到東西黃燈亮，定時(shí)2秒狀態(tài)6S0.52秒時(shí)間到原始狀態(tài)I0.0南北綠燈亮，東西紅燈亮，定時(shí)25秒狀態(tài)1S0.025秒時(shí)間到南北綠燈閃亮，定時(shí)3秒狀態(tài)2S0.13秒時(shí)間到南北黃燈亮，定時(shí)2秒狀態(tài)3S0.22秒時(shí)間到東西綠燈亮，南北紅燈亮，定時(shí)25秒狀態(tài)4S0.325秒時(shí)間到東西綠燈閃亮，定時(shí)3秒狀態(tài)5S0.43秒時(shí)間到東西黃燈亮，定時(shí)2秒狀態(tài)6S0.52秒時(shí)間到圖4交通燈的功能順序圖4.2I/O分配及接線圖硬件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)必須了解各個(gè)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(chǔ)器的存儲(chǔ)容量等。選擇適宜的PLC機(jī)型及外設(shè),以完成PLC的硬件結(jié)構(gòu)配置。根據(jù)上述選型及控制要求,繪制PLC控制交通燈的電路接線原理圖,編制I/