1、第一章緒論.交1通信號燈的作用和意義隨著社會經濟的發展，城市交通問題越來越引起人們的關注。人，車，路三者關系的協調，已成為交通管理部門需要解決的重要問題之一。城市交通控制系統是用于城市交通數據監測，交通信號燈控制與交通疏導的計算機綜合管理系統，它是現代城市交通監控指揮中最重要的組成部分。隨著城市機動車量的不斷增加，許多大城市如北京，上海，南京等出現了交通超負荷運行的情況，因此，自80年代后期，這些城市紛紛修建城市高速公路，在高速公路建設完成的初期，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和缺乏對高速道路的系統研究和控制，高速道路沒有充分發揮出預期的作用。而城市高速道路在構造上的

2、特點，也決定了城市高速道路的交通狀況必然受高速道路和普通道路耦合出交通狀況的制約。所以，如何采用合適的控制方法，最大限度利用好耗費巨資修建的城市高速道路，緩解主干道與匝道，城區與周邊地區的交通擁堵狀況，越來越成為交通運輸管理和城市規劃部門亟待解決的主要問題，根據交通等工藝控制要求和特點，我們采用了日本三菱公司。三菱有小型化，高速度，高性能等特點，三菱可編程控制器指令豐富，可以接各種輸入，輸出擴充設備，有豐富的特殊擴展設備，其中的模擬輸入設備和通信設備是系統所必需的，能夠方便地聯網通信。本系統就是應用可編程控制器（）對十字路口交通控制等實現控制。本系統采用是基于以下四個原因：（）具有很高的可靠性

3、，抗干擾能力。通常的平均無障礙時間都在萬小時以上；（）系統設計周期短，維護方便，改造容易，功能完善，實用性強；（3）干擾能力強，具有硬件故障的自我檢查功能，目前空中各種電磁干擾日益嚴重，為了保證交通控制的可靠穩定，我們選擇了能夠在惡劣的電磁干擾環境下正常工作的；（）近年來的性能價格比有較大幅度的提高，是的實際應用成為可能。.本2文的研究內容是在傳統的順序控制器的基礎上引入了微電子技術、計算機技術、自動控制技術和通訊技術而形成的一代新型工業控制裝置，目的是用來取代繼電器、執行邏輯、記時、計數等順序控制功能，建立柔性的程控系統。國際電工委員會（）頒布了對的規定：可編程控制器是一種數字運算操作的電子

4、系統，專為在工業環境下應用而設計。它采用可編程序的存貯器，用來在其內部存貯執行邏輯運算、順序控制、定時、計數和算術運算等操作的指令，并通過數字的、模擬的輸入和輸出，控制各種類型的機械或生產過程。可編程序控制器及其有關設備，都應按易于與工業控制系統形成一個整體，易于擴充其功能的原則設計。本文分六章，第章介紹了交通燈的作用和意義；第章介紹了的發明、發展、的一般結構以及他的應用領域；第章交通燈的軟件編程；第章介紹了系統的控制要求，系統的分配表和實物圖，系統的梯形圖；第章介紹了系統整體調試的硬件安裝和軟件調試；第章總結本次設計所學到的知識。第二章可編程控制器概況可編程控制器（，簡稱）。與個人計算機的相

5、區別,用表示。的發展在可編程控制器出現前,在工業電器控制領域中,繼電器控制占主導地位。但是電氣控制系統存在體積大、可靠性低、查找和排除故障困難等缺點,特別是其接線復雜、不易更改,對生產工藝變化的適應性差。196年9美國數字設備公司根據美國通用汽車公司的要求研制成功了世界上第一臺，并在通用汽車公司的自動裝配線上使用，取得很好的成果。從此這項技術迅速發展起來。早期的僅有邏輯運算、定時、計數等順序控制功能，只是用來取代傳統的繼電器控制，故稱為可編程控制器。隨著微電子和計算機技術的發展，20世紀70年代中期微處理器技術應用到中，使不僅具有邏輯運算，還增加了算術運算、數據處理和數據傳送等功能。20世紀8

6、0年代后，隨著大規模，超大規模集成電路等微電子技術的迅速發展，1位和位微處理器應用于中，使得到迅速發展。不僅控制能力增強，同時可靠性提高，功耗、體積減小，成本降低，編程和故障檢測更加靈活方便，而且具有通信和聯網、數據處理和圖像顯示等功能，使真正成為具有邏輯控制、過程控制、運動控制、數據處理，聯網通信等功能的名副其實的多功能控制器。自從第一臺出現以后，日本、德國、法國等也相繼開始研制，并得到了迅速的發展。已成為工業自動化控制領域中占主導地位的通用工業控制裝置。211PLC的發展趨勢向高速度、大容量方向發展為了提高的處理能力，要求具有更好的響應速度和更大的儲存容量。向超大型、超小型兩個方向發展。以

7、適應不同類型的自動控制系統的需要。大力開發智能模塊，加強聯網通信功能。為了擴大適用范圍，廠家還制定了通用的通信彼岸準，已構成更大的網絡系統。增強外部故障的檢測與處理能力。外部故障的幾率很大，因此，廠家致力于研制、發展用于檢測外部故障的專用智能模塊，進一步提高系統的可靠性編程語言多樣化。結構不斷發展的同時的編程語言也越來越豐富。多種語言并存、互補與發展是進步的一種趨勢。的一般結構2.2.1可編程控制器的結構分類（1按）硬件的結構類型分類：編程控制器是專門為工業生產環境設計的。為了便于在工業現場安裝，便于擴展，方便接線，其結構與普通計算機有很大區別，常見的有箱體式，模塊式，及疊裝式三種結構。箱體式

8、一般用于規模小，輸入輸出點數固定，不需要擴展的場合。模塊式一般用于規模較大，輸入輸出點數多，輸入輸出點數比例靈活的場合。疊裝式具有二者的優點。按應用規模及功能分類：為了適應不同工業生產過程的應用要求，能夠處理的輸入信號數量是不一樣的。一般將一路信號稱作一個店，將輸入輸出點數的總和稱為機器的點。按照點數的多少，可將分為超小，小,中，打，超大等五類型如下表：表按規模分類超小型小型中型大型超大型點以下占八、占八、占八、點以上222可編程控制器的配置可編程控制器雖然外觀各異，但硬件結構大體相同。主要由中央處理器（），存儲器（），輸入輸出（接口）電源及編程設備幾大部分組成。的硬件結構框圖如下所示：圖2-

9、1基本構成（）的構成：中的是的核心，起神經中樞的作用，每臺至少有一個，它按的系統程序賦予的功能接收并存貯用戶程序和數據，用掃描的方式采集由現場輸入裝置送來的狀態或數據，并存入規定的寄存器中，同時，診斷電源和內部電路的工作狀態和編程過程中的語法錯誤等。進入運行后，從用戶程序存貯器中逐條讀取指令，經分析后再按指令規定的任務產生相應的控制信號，去指揮有關的控制電路。與通用計算機一樣，主要由運算器、控制器、寄存器及實現它們之間聯系的數據、控制及狀態總線構成，還有外圍芯片、總線接口及有關電路。它確定了進行控制的規模、工作速度、內存容量等。內存主要用于存儲程序及數據，是不可缺少的組成單元。的控制器控制工作

10、，由它讀取指令、解釋指令及執行指令。但工作節奏由震蕩信號控制。的運算器用于進行數字或邏輯運算，在控制器指揮下工作。的寄存器參與運算，并存儲運算的中間結果，它也是在控制器指揮下工作。雖然劃分為以上幾個部分，但中的芯片實際上就是微處理器，由于電路的高度集成，對內部的詳細分析已無必要，我們只要弄清它在中的功能與性能，能正確地使用它就夠了。模塊的外部表現就是它的工作狀態的種種顯示、種種接口及設定或控制開關。一般講，C，模，塊總要有相應的狀態指示燈，如電源顯示、運行顯示、故障顯示等。箱體式的主箱體也有這些顯示。它的總線接口，用于接模板或底板，有內存接口，用于安裝內存，有外設口，用于接外部設備，有的還有通

11、訊口，用于進行通訊。模塊上還有許多設定開關，用以對作設定，如設定起始工作方式、內存區等。（）模塊：的對外功能，主要是通過各種接口模塊與外界聯系的，按點數確定模塊規格及數量，模塊可多可少，但其最大數受所能管理的基本配置的能力，即受最大的底板或機架槽數限制。模塊集成了的電路，其輸入暫存器反映輸入信號狀態，輸出點反映輸出鎖存器狀態。()電源模塊：有些中的電源，是與模塊合二為一的，有些是分開的，其主要用途是為各模塊的集成電路提供工作電源。同時，有的還為輸入電路提供的工作電源。電源以其輸入類型有：交流電源，加的為交流或，直流電源，加的為直流電壓，常用的為。()底板或機架：大多數模塊式使用底板或機架，其作

12、用是：電氣上，實現各模塊間的聯系，使能訪問底板上的所有模塊，機械上，實現各模塊間的連接，使各模塊構成一個整體。()的外部設備：外部設備是系統不可分割的一部分，它有四大類編程設備：有簡易編程器和智能圖形編程器，用于編程、對系統作一些設定、監控及所控制的系統的工作狀況。編程器是開發應用、監測運行、檢查維護不可缺少的器件，但它不直接參與現場控制運行。設備：有數據監視器和圖形監視器。直接監視數據或通過畫面監視數據。存儲設備：有存儲卡、存儲磁帶、軟磁盤或只讀存儲器，用于永久性地存儲用戶數據，使用戶程序不丟失，如、寫入器等。輸入輸出設備：用于接收信號或輸出信號，一般有條碼讀人器，輸入模擬量的電位器，打印機

13、等。()的通信聯網：具有通信聯網的功能，它使與之間、與上位計算機以及其他智能設備之間能夠交換信息，形成一個統一的整體，實現分散集中控制。現在幾乎所有的新產品都有通信聯網功能，它和計算機一樣具有接口，通過雙絞線、同軸電纜或光纜，可以在幾公里甚至幾十公里的范圍內交換信息。當然，之間的通訊網絡是各廠家專用的，與計算機之間的通訊，一些生產廠家采用工業標準總線，并向標準通訊協議靠攏，這將使不同機型的之間、與計算機之間可以方便地進行通訊與聯網。了解了的基本結構，我們在購買程控器時就有了一個基本配置的概念，做到既經濟又合理，盡可能發揮所提供的最佳功能。的應用領域目前，在國內外已廣泛應用于鋼鐵、石油、化工、電

14、力、建材、機械制造、汽車、輕紡、交通運輸、保及文化娛樂等各個行業，使用情況大致可歸納為以下幾類：()開關量的邏輯控制這是最基本、最廣泛的應用領域，可用它取代傳統的繼電器控制電路，實現邏輯控制、順序控制，既可用于單臺設備的控制，又可用于多機群控制及自動化流水線。如電梯控制、高爐上料、注塑機、印刷機、組合機床、磨床、包裝生產線、電鍍流水線等。()模擬量控制在工業生產過程中，有許多連續變化的量，如溫度、壓力、流量、液位和速度等都是模擬量。為了使能處理模擬信號，廠家生產有配套的/轉換模塊，使可用于模擬量控制。()運動控制可以用于圓周運動或直線運動的控制。從控制機構配置來說,早期直接用開關量模塊連接位置

15、傳感器和執行機構，現在可使用專門的運動控制模塊。廣泛的運用于各種機床、機械、機器人、電器等場合。在()過程控制這是對溫度、壓力、流量等模擬量的閉環控制。能編制各種控制算法程序，完成閉環控制。控制時一般閉環控制系統中常用的控制方法。處理一般是運行專用的子程序。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用在()數據處理現代具有數學運算、數據傳送、數據轉換、排序、查表、位操作等功能，可以完成數據采集、分析及處理。這些數據可以與存儲在存儲器中的參考值比較。一般用于大型系統，如無人控制的柔性制造業。()通信及聯網通信包含之間的通信以及與其他智能設備間的通信。在工業自動化網絡發展加快前提下

16、，廠家都十分重視的通訊功能，紛紛推出各自的網絡系統，通訊十分方便。第三章監控系統軟件設計3.1MCGS組態軟件簡介圖3.1組態環境圖組態軟件（以下簡稱）由“組態環境”和“運行環境”兩個系統組成。兩部分互相獨立，又緊密相關，如圖所示。圖3.2組態運行圖組態環境是生成用戶應用系統的工作環境，由可執行程序支持,其存放于目錄的子目錄中。用戶在組態環境中完成動畫設計、設備連接、編寫控制流程、編制工程打印報表等全部組態工作后，生成擴展名為的工程文件，又稱為組態結果數據庫，其與運行環境一起，構成了用戶應用系統，統稱為“工程”。運行環境是用戶應用系統的運行環境，由可執行程序支持，其存放于目錄的子目錄中。在運行

17、環境中完成對工程的控制工作。組態軟件所建立的工程由主控窗口、設備窗口、用戶窗口、實時數據庫和運行策略五部分構成，每一部分分別進行組態操作，完成不同的工作，具有不同的特性。主控窗口：是工程的主窗口或主框架。在主控窗口中可以放置一個設備窗口和多個用戶窗口，負責調度和管理這些窗口的打開或關閉。主要的組態操作包括：定義工程的名稱，編制工程菜單，設計封面圖形，確定自動啟動的窗口，設定動畫刷新周期，指定數據庫存盤文件名稱及存盤時間等。設備窗口：是連接和驅動外部設備的工作環境。在本窗口內配置數據采集與控制輸出設備，注冊設備驅動程序，定義連接與驅動設備用的數據變量。用戶窗口：本窗口主要用于設置工程中人機交互的

18、界面，諸如：生成各種動畫顯示畫面、報警輸出、數據與曲線圖表等。實時數據庫：是工程各個部分的數據交換與處理中心，它將工程的各個部分連接成有機的整體。在本窗口內定義不同類型和名稱的變量，作為數據采集、處理、輸出控制、動畫連接及設備驅動的對象。運行策略：本窗口主要完成工程運行流程的控制。包括編寫控制程序（腳本程序），選用各種功能構件，如：數據提取、歷史曲線、定時器、配方操作、多媒體輸出等。圖工控組態軟件圖3.2基于MCGS的交通燈監控界面設計控制面板主要包括了：東西和南北方向的12盞燈以及數碼管計時器等器件組成。其原理為：當起動開關接通時信號燈系統開始工作，數碼管從開始倒計時，且南北紅燈亮，東西綠燈

19、亮。當起動開關停止時，所有的燈信號全部熄滅。工作時東西綠燈亮0并閃爍次（即），黃燈亮，且南北紅燈。此時數碼管顯示數字為5這時南北綠燈開始亮并閃爍次（即S，黃燈亮，且東西紅燈亮。此時數碼管顯示數字為。然后數碼管按照此時間進行循環。3.3MCGS組態的過程項工程項目系統分析：分析工程目的系統構成、技術要求和工藝流程，弄清系統的控制流程和監控對象的特征，明確監控要求和動畫顯示方式，分析工程中的設備采集及輸出通道與軟件中實時數據庫變量的對應關系，分清哪些變量是要求與設備連接的，哪些變量是軟件內部用來傳遞數據及動畫顯示的。工程立項搭建框架：MCGS稱為建立新工程。主要內容包括：定義工程名稱、封面窗口名稱

20、和啟動窗口（封面窗口退出后接著顯示的窗口）名稱，指定存盤數據庫文件的名稱以及存盤數據庫，設定動畫刷新的周期。經過此步操作，即在MCGS組態環境中，建立了由五部分組成的工程結構框架。封面窗口和啟動窗口也可等到建立了用戶窗口后，再行建立。設計菜單基本體系：為了對系統運行的狀態及工作流程進行有效地調度和控制，通常要在主控窗口內編制菜單。編制菜單分兩步進行，第一步首先搭建菜單的框架，第二步再對各級菜單命令進行功能組態。在組態過程中，可根據實際需要，隨時對菜單的內容進行增加或刪除，不斷完善工程的菜單。制作動畫顯示畫面：動畫制作分為靜態圖形設計和動態屬性設置兩個過程。前一部分類似于“畫畫”，用戶通過MCG

21、S組態軟件中提供的基本圖形元素及動畫構件庫，在用戶窗口內“組合”成各種復雜的畫面。后一部分則設置圖形的動畫屬性，與實時數據庫中定義的變量建立相關性的連接關系，作為動畫圖形的驅動源。編寫控制流程程序：在運行策略窗口內，從策略構件箱中，選擇所需功能策略構件，構成各種功能模塊（稱為策略塊），由這些模塊實現各種人機交互操作。MCGS還為用戶提供了編程用的功能構件（稱之為“腳本程序”功能構件），使用簡單的編程語言，編寫工程控制程序。完善菜單按鈕功能：包括對菜單命令、監控器件、操作按鈕的功能組態；實現歷史數據、實時數據、各種曲線、數據報表、報警信息輸出等功能；建立工程安全機制等。編寫程序調試工程：利用調試

22、程序產生的模擬數據，檢查動畫顯示和控制流程是否正確。連接設備驅動程序：選定與設備相匹配的設備構件，連接設備通道，確定數據變量的數據處理方式，完成設備屬性的設置。此項操作在設備窗口內進行。工程完工綜合測試：最后測試工程各部分的工作情況，完成整個工程的組態工作，實施工程交接。MCGS為用戶提供了解決實際工程問題的完整方案和開發平臺，能夠完成現場數據采集、實時和歷史數據處理、報警和安全機制、流程控制、動畫顯示、趨勢曲線和報表輸出以及企業監控網絡等功能。使用MCGS，用戶無須具備計算機編程的知識，就可以在短時間內輕而易舉地完成一個運行穩定，功能成熟，維護量小并且具備專業水準的計算機監控系統的開發工作。

23、MCGS具有操作簡便、可視性好、可維護性強、高性能、高可靠性等突出特點，已成功應用于石油化工、鋼鐵行業、電力系統、水處理、環境監測、機械制造、交通運輸、能源原材料、農業自動化、航空航天等領域，經過各種現場的長期實際運行，系統穩定可靠。第四章交通燈控制系統整體設計4.1系統的控制要求（1）用綠、黃、紅三色發光二極管作信號燈。（2）循環一次要70秒。循環期間東西方向放行時間可分為3個時間段：東西方向的綠燈和南北方向的紅燈亮，換行前東西方向的綠燈閃爍，然后東西方向的黃燈亮；南北方向放行時間也分為3個時間段：南北方向的綠燈與東西方向的紅燈亮，換行前南北方向的綠燈閃爍3；，最后南北方向黃燈亮2；。一個循

24、環共需要70，；它分為6個時間段，這6個時間段對應著個分界點：。在這個分界點處信號燈的狀態將發生變化，在程序設計中這個時間段必須使用個定時器來控制。（見附錄圖）4.2系統分配表421交通燈的分配表如下：輸入信號輸出信號名稱輔助繼電器輸出繼電器輸出元件作用啟動綠燈東西綠燈指示停止黃燈東西黃燈指示紅燈東西紅燈指示紅燈南北紅燈指示綠燈南北綠燈指示黃燈南北黃燈指示表交通燈的分配表4.3硬件安裝4.3.1安裝前的準備鑒于控制要求，安裝前必須準備好所需要的器件，如下表所示：表器件清單器件數量（單位/個）器件數量（單位/個）直徑為毫米綠燈電烙鐵直徑為毫米黃燈焊錫若干直徑為毫米紅燈多功能電路板直徑為毫米綠燈多

25、路接口直徑為毫米紅燈歐姆電阻導線若干432安裝時的注意事項（1）每個控制燈都要用萬用表檢測它的好壞并判斷它的正負極，每個電阻也要用萬用表確定它的阻值。（2）如果一次性不能焊接成功要把多功能電路板用密封袋裝好，防止氧化。（3）在焊接時，要注意焊接的技巧，防止虛焊，使得電路板不能達到預期的效果。在電路板反面焊接時腦中要先想好每條線路的分布，防止交叉無序。把每個燈的負極用導線連接在一起，可以簡化電路的焊接。（）焊接好后，要用萬用表檢測每一條電路是否正常。再用電壓給每條電路通電，確保每條電路上的燈都能亮。4.4軟件調試4.4.1調試的預期效果在實驗臺上向軟件輸入本設計的程序，按控制要求把輸入輸出導線連

26、接好,在整個裝置中接上電壓，通過硬件和軟件的結合，得到控制要求的預期效果。4.4.2調試過程中遇到的問題為什么不循環？當給了信號后系統正常運行，但只運行了就不循環了，查看系統沒什么不對的,最后在同學的指導下才知道，原來在梯形圖第四步時多加了計數器閉合，這使得在程序進行到作用時整個系統失去了信號，從而使系統只執行一次。把刪除就可以實現循環了為什么只進行部分循環？當系統能夠循環時，在仔細一看發現系統只進行部分循環，每次循環程序逗從秒后開始工作，為何不從秒循環，我仔細分析了一下，發現程序中的計時器沒有在出發后復位。使得程序只在秒后循環。解決方案：在程序中加一步，在計數器出發時讓計時器復位即可實現程序

27、按只要求有序的循環。圖5-1繼電器的自鎖功能第五章軟件編程5.1編程元件下面我們著重介紹三菱公司的系列產品的一些編程元件及其功能。系列產品，它內部的編程元件，也就是支持該機型編程語言的軟元件，按通俗叫法分別稱為繼電器、定時器、計數器等，但它們與真實元件有很大的差別，一般稱它們為“軟繼電器”。這些編程用的繼電器，它的工作線圈沒有工作電壓等級、功耗大小和電磁慣性等問題；觸點沒有數量限制、沒有機械磨損和電蝕等問題。它在不同的指令操作下，其工作狀態可以無記憶，也可以有記憶，還可以作脈沖數字元件使用。一般情況下，代表輸入繼電器，代表輸出繼電器，代表輔助繼電器，代表專用輔助繼電器，代表定時器，代表計數器，

28、代表狀態繼電器，代表數據寄存器，代表傳輸等。（）輸入繼電器（）的輸入端子是從外部開關接受信號的窗口，內部與輸入端子連接的輸入繼電器是用光電隔離的電子繼電器，它們的編號與接線端子編號一致（按八進制輸入），線圈的吸合或釋放只取決于外部觸點的狀態。內部有常開常閉兩種觸點供編程時隨時使用，且使用次數不限。輸入電路的時間常數一般小于。各基本單元都是八進制輸入的地址，輸入為，。它們一般位于機器的上端。（）輸出繼電器（）的輸出端子是向外部負載輸出信號的窗口。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接到的輸出端子上供外部負載使用，其余常開常閉觸點供內部程序使用。輸出繼電器的電子常開/常閉觸點使用

29、次數不限。輸出電路的時間常數是固定的。各基本單元都是八進制輸出，輸出為，。它們一般位于機器的下端。（）輔助繼電器（）內有很多的輔助繼電器，其線圈與輸出繼電器一樣，由內各軟元件的觸點驅動。輔助繼電器也稱中間繼電器，它沒有向外的任何聯系，只供內部編程使用。它的電子常開/常閉觸點使用次數不受限制。但是，這些觸點不能直接驅動外部負載，外部負載的驅動必須通過輸出繼電器來實現。如下圖中的，它只起到一個自鎖的功能。在中普遍途采用，共點輔助繼電器，其地址號按十進制編號。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。（）定時器（）在內的定時器是根據時鐘脈沖的累積形式，當

30、所計時間達到設定值時，其輸出觸點動作，時鐘脈沖有、0定時器可以用用戶程序存儲器內的常數作為設定值，也可以用數據寄存器（）的內容作為設定值。在后一種情況下，一般使用有掉電保護功能的數據寄存器。即使如此，若備用電池電壓降低時，定時器或計數器往往會發生誤動作。定時器通道范圍如下：TOC o 1-5 h z定時器，共點，設定值：秒；定時器，共點，設定值：秒；積算定時器，共點，設定值：秒;積算定時器，共點，設定值：秒;定時器指令符號及應用如下圖所示：T200Y00ENDT2Q0X000K123設定值累積）圖共-，繼電器的應用當定時器線圈的驅動輸入接通時，的當前值計數器對的時鐘脈沖進行累積計數，當前值與設

31、定值相等時，定時器的輸出接點動作，即輸出觸點是在驅動線圈后的秒（）時才動作，當觸點吸合后，就有輸出。當驅動輸入斷開或發生停電時，定時器就復位，輸出觸點也復位。每個定時器只有一個輸入，它與常規定時器一樣，線圈通電時，開始計時；斷電時，自動復位，不保存中間數值。定時器有兩個數據寄存器，一個為設定值寄存器，另一個是現時值寄存器，編程時，由用戶設定累積值。動計數器（）中的位增計數器，是位二進制加法計數器，它是在計數信號的上升沿進行計數，它有兩個輸入，一個用于復位，一個用于計數。每一個計數脈沖上升沿使原來的數值減1，當現時值減到零時停止計數，同時觸點閉合。直到復位控制信號的上升沿輸入時，觸點才斷開，設定

32、值又寫入，再又進入計數狀態。動動其設定值在范圍內有效。設定值與含義相同，即在第一次計數時，其輸出觸點就動作。通用計數器的通道號：，共點。保持用計數器的通道號：，共點。通用與掉電保持用的計數器點數分配，可由參數設置而隨意更改。舉個例子：圖5-1繼電器的自鎖功能圖5-3計數器的應用由計數輸入每次驅動線圈時，計數器的當前值加1當第次執行線圈指令時，計數器的輸出觸點即動作。之后即使計數器輸入再動作，計數器的當前值保持不變。當復位輸入接通（N時，執行指令，計數器的當前值為，輸出接點也復位。應注意的是，計數器，即使發生停電，當前值與輸出觸點的動作狀態或復位狀態也能保持。（6數）據寄存器數據寄存器是計算機必

33、不可少的元件，用于存放各種數據。中每一個數據寄存器都是（最高位為正、負符號位），也可用兩個數據寄存器合并起來存儲數據（最高位為正、負符號位）。通用數據寄存器通道分配，共點。只要不寫入其他數據，已寫入的數據不會變化。但是，由-時，全部數據均清零。（若特殊輔助繼電器已被驅動，則數據不被清零）。停電保持用寄存器通道分配，共點，或，共點（由機器的具體型號定）。基本上同通用數據寄存器。除非改寫，否則原有數據不會丟失，不論電源接通與否，運行與否，其內容也不變化。然而在二臺作點對的通信時，被用作通信操作。文件寄存器通道分配，共點。文件寄存器是在用戶程序存儲器（、）內的一個存儲區，以點為一個單位，最多可在參數

34、設置時到點。用外部設備口進行寫入操作。在運行時，可用指令讀到通用數據寄存器中，但是不能用指令將數據寫入文件寄存器。用將數據寫入后，再從中讀出。將數據寫入盒時，需要花費一定的時間，務必請注意。文件寄存器通道分配，共點。驅動特殊輔助繼電器，8。，7由4于采用掃描被禁止，上述的數據寄存器可作為文件寄存器處理，用指令傳送數據（寫入或讀出）。特殊用寄存器通道分配，共點。是寫入特定目的的數據或已經寫入數據寄存器，其內容在電源接通時，寫入初始化值（一般先清零，然后由系統來寫入）。5.2系列的基本邏輯指令基本邏輯指令是中最基本的編程語言，掌握了它也就初步掌握了的使用方法，各種型號的的基本邏輯指令都大臺大同小異

35、，現在我們針對系列，逐條學習其指令的功能和使用方法，。每條指令及其應用實例都以梯形圖和語句表兩種編程語言對照說明。（）輸入輸出指令（）下面把三條指令的功能、梯形圖表示形式、操作元件以列表的形式加以說明：表指令的應用與指令用于與母線相連的接點，此外還可用于分支電路的起點。指令是線圈的驅動指令，可用于輸出繼電器、輔助繼電器、定時器、計數器、狀態寄存器等，但不能用于輸入繼電器。輸出指令用于并行輸出，能連續使用多次。2）觸點串連指令（）、并聯指令（）、指令用于一個觸點的串聯，但串聯觸點的數量不限，這兩個指令可連續使用。、是用于一個觸點的并聯連接指令。表相應指令語句地址指令數據0002LDX001000

36、3K00200040RKOO30005OUTY001圖5-指4令應用（）電路塊的并聯和串聯指令（、）表、指令的應用符號（容和斑能悌極表示操信元件電路塊芥庭淫接無電路塊串聯隹播JU無含有兩個以上觸點串聯連接的電路稱為“串聯連接塊”，串聯電路塊并聯連接時，支路的起點以或指令開始，而支路的終點要用指令。指令是一種獨立指令，其后不帶操作元件號，因此，指令不表示觸點，可以看成電路塊之間的一段連接線。如需要將多個電路塊并聯連接，應在每個并聯電路塊之后使用一個指令，用這種方法編程時并聯電路塊的個數沒有限制；也可將所有要并聯的電路塊依次寫出，然后在這些電路塊的末尾集中寫出的指令，但這時指令最多使用次。將分支電

37、路（并聯電路塊）與前面的電路串聯連接時使用指令，各并聯電路塊的起點，使用或指令；與指令一樣，指令也不帶操作元件，如需要將多個電路塊串聯連接，應在每個串聯電路塊之后使用一個指令，用這種方法編程時串聯電路塊的個數沒有限制，若集中使用指令，最多使用7次。XOOOX002X003圖5-1繼電器的自鎖功能圖5-1繼電器的自鎖功能ORBX001X004X005HIX006X003圖、實例（）程序結束指令（）表指令的應用力ft嫗標扌曲:i濁r無在程序結束處寫上指令，只執行第一步至之間的程序，并立即輸出處理。若不寫指令，將以用戶存貯器的第一步執行到最后一步，因此，使用指令可縮短掃描周期。另外。在調試程序時，可

38、以將指令插在各程序段之后，分段檢查各程序段的動作，確認無誤后，再依次刪去插入的指令。其他的一些指令，如置位復位、脈沖輸出、清除、移位、主控觸點、空操作、跳轉指令等。5.3系統的梯形圖5.3.1梯形圖梯形圖是通過連線把指令的梯形圖符號連接在一起的連通圖，用以表達所使用的指令及其前后順序，它與電氣原理圖很相似。它的連線有兩種：一為母線，另一為內部橫豎線。內部橫豎線把一個個梯形圖符號指令連成一個指令組，這個指令組一般總是從裝載（）指令開始，必要時再繼以若干個輸入指令（含指令），以建立邏輯條件。最后為輸出類指令，實現輸出控制，或為數據控制、流程控制、通訊處理、監控工作等指令，以進行相應的工作。母線是用

39、來連接指令組的。下圖是三菱公司的系列產品的最簡單的梯形圖例：圖系列產品的最簡單的梯形圖它有兩組，第一組用以實現啟動、停止控制。第二組僅一個指令，用以結束程序。梯形圖與助記符的對應關系：助記符指令與梯形圖指令有嚴格的對應關系，而梯形圖的連線又可把指令的順序予以體現。一般講，其順序為：先輸入，后輸出（含其他處理）；先上，后下；先左，后右。有了梯形圖就可將其翻譯成助記符程序。上圖的助記符程序為：地址指令變量0000LDX0000001ORX0100002ANDNOTX0010003OUTY0000004END反之根據助記符，也可畫出與其對應的梯形圖。梯形圖與電氣原理圖的關系：如果僅考慮邏輯控制，梯形

40、圖與電氣原理圖也可建立起一定的對應關系。如梯形圖的輸出（）指令，對應于繼電器的線圈，而輸入指令（如，）對應于接點，互鎖指令（、）可看成總開關，等等。這樣，原有的繼電控制邏輯，經轉換即可變成梯形圖，再進一步轉換，即可變成語句表程序。有了這個對應關系，用程序代表繼電邏輯是很容易的。這也是技術對傳統繼電控制技術繼承。5.3.2梯形圖的編程規則（1）每個繼電器的線圈和它的觸點均用同一編號，每個元件的觸點使用時沒有數量限制。（2）梯形圖每一行都是從左邊開始，線圈接在最右邊（線圈右邊不允許再有接觸點），如圖錯，圖正確。圖（3）線圈不能直接接在左邊母線上。（4）在一個程序中，同一編號的線圈如果使用兩次，稱為

41、雙線圈輸出，它很容易引起誤操作，應盡量避免。（）在梯形圖中沒有真實的電流流動，為了便于分析的周期掃描原理和邏輯上的因果關系，假定在梯形圖中有“電流”流動，這個“電流”只能在梯形圖中單方向流動即從左向右流動，層次的改變只能從上向下。下圖是一個錯誤的橋式電路梯形圖。圖5-854交通燈設計程序根據紅綠燈的控制要求，設計的梯形圖見附錄3：步步是用來產生綠燈閃爍信號的方波電路，由定時器和定時器構成一個周期為的振蕩電路。步8步27是定時電路，根據附錄一時序波形圖的分析，需要6個定時器分別的狀態變化進行定時。步28步51是信號燈顯示電路，用來對兩個方向信號燈的變化進行控制。南北方向和東西方向的綠燈分亮和閃綠

42、兩個時間段，因此（東西綠燈）和（南北綠燈）線圈分別由兩條支路控制，一條支路用（東西綠燈定時）和（南北綠燈定時）的常閉出觸點控制綠燈亮；另一條是閃綠控制，將產生方波的的常開觸點、起動閃綠的或的常開出觸點和控制閃綠時間的（東西方向）或（南北方向）的常閉觸點串聯在一起。東西方向紅燈和南北方向紅燈也由兩路信號控制，用東西綠燈或南北綠燈常開觸點控制兩個方向的紅燈先亮，接著再由或的常開觸點繼續點亮兩個方向的紅燈，最后由或的常閉觸點控制紅燈亮5兩個方向黃燈的控制很簡單，分別由黃燈起動信號或的常開觸點控制其點亮，由或的常閉觸點控制點亮時間。最后在定時器的線圈電路中，串聯一個的常閉觸點,其作用是當定時時間到，其

43、常閉觸點斷開時，是所有的定時器復位，以便開始先一個循環過程。5.4.1交通燈梯形圖設計為了明確各定時器的作用，以便于理解各個燈的狀態轉換的準確時間，表5.列6出了定時器的功能表定時器的功能定時器定時時間功能東西綠燈定時0同時起動東西綠燈開始閃爍東西綠燈閃爍定時，同時起動東西黃燈亮南北紅燈定時5同時起動南北綠和東西紅燈亮南北綠燈閃爍定時0同時起動南北綠燈開始閃爍南北綠燈閃爍定時，同時起動南北黃燈亮東西紅燈定時5同時起動東西綠燈和南北紅燈亮5.4.2本設計的控制系統梯形圖由本文的控制要求可知系統的時序控制圖如下：見附錄一由時序控制圖可得梯形圖如下：見附錄三5.4.3倒計時部分交通信號燈的倒計時采用

44、個數碼管從開始每隔減1減到后再開始下一周的循環顯示。交通信號燈倒計時梯形圖如下：倒計時部分梯形圖見附錄三5.4系統調試1）按見附錄二將PLC與對應輸入輸出的設備連接起來。2）用附錄三的GX軟件編制圖的梯形圖程序，將編制無誤的程序分別下載到PLC中，并將模式選擇開關撥至RUN狀態。3）調試運行。按下啟動開關，東西方向綠燈亮30s,同時南北方向的紅燈亮35s,換行前東西方向的綠燈閃爍3s,然后東西方向的黃燈亮2s；接著南北方向的綠燈亮30s，同時東西方向的紅燈亮35s，換行前南北方向的綠燈閃爍3s,最后南北方向黃燈亮2s。之后自動開始第二周期的循環顯示。4）監控運行。當PLC運行時，可以使用GX軟

45、件中的監視功能監控整個程序的運行過程，以方便調試程序。在GX軟件上,單擊“在線”“監視”“監視開始”,可以全畫面監控PLC的運行，這時可以觀察到定時器的定時值會隨著程序的運行而動態變化，通電閉合的觸點和線圈會變藍。借助于GX軟件的監控功能可以檢查哪些線圈和觸點該通電時沒通電，從而為進一步修改程序提供幫助。第六章總結通過這次課程設計使我懂得了理論與實際相結合是很重要的，只有理論知識是遠遠不夠的，只有把所學的理論知識與實踐相結合起來，從理論中得出結論，才能真正為社會服務，從而提高自己的實際動手能力和獨立思考的能力。在設計的過程中遇到問題，可以說得是困難重重，這畢竟第一次做，難免會遇到過各種各樣的問

46、題，同時在設計的過程中發現了自己的不足之處，對以前所學過的知識理解得不夠深刻，掌握得不夠牢固。本系統結構簡單、操作方便，可實現自動控制。對優化城市交通具有一定的意義。本設計將各任務進行細分包裝，使各任務保持相對獨立；能有效改善程序結構，使程序的可讀性、可維護性和可移植性都得到進一步的提高。實驗最后成功完成，由于很多客觀原因，比如時間上，個人技術上，本設計的應用范圍不是很廣，想想還可以用攝像頭測量十字路口的車流量，改變路口的通行時間，實現智能化。經過這次畢業設計，使我覺得不論從理論知識還是從實際操作中都學到了不少知識。通過此次設計，我在原來所學的理論基礎上得到了進一步地應用。但由于經驗上的不足，

47、有些地方還需要做進一步地改善。但不管怎么樣這次畢業設計必將成為我人生旅途上一個非常美好的回憶。圖5-1繼電器的自鎖功能致謝當我以學子的身份踏入大學校門的那天起，便已注定我將在這里度過人生中最美麗的青春年華。提筆寫下“謝辭”，我才驚覺自己即將真正離開，人生亦從此展開新的畫卷。盡管不舍，卻更珍惜，因為我的生命中有那么多可愛的人值得感激。他們使我的大學生活充滿了色彩，無論收獲、遺憾，對我來說都是一筆寶貴的財富。時至今日，畢業設計終于可以畫上一個圓滿的句號了，現在回想起做這個設計的整個過程，頗有心得，其中有苦也有甜，不過也樂其中！本次畢業設計讓我從實踐中真正了解到了“一份好的畢業設計必須要充分掌握各方面知識并且能將其完美地結合起來”，從完成電路設計、元器件的選擇、硬件的組裝到擬定整個完整電路圖、軟件編寫和畢業設計論文的組織等，每一個