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2.CPU226的主要技术指标

PLC的交通控制系统的主要技术指标如表2.1。

表2.1 主要技术指标 外形尺寸\\mm 程序\\W 用户数据\\W 用户存储器类型 本机I\\O点数 扩展模块数量 数字量I\\O映象区大小\\bit 模拟量I\\O映象区大小\\bit I\\O映象寄存器\\bit 内部继电器\\bit 计数器\\定时器 顺序控制继电器\\bit 190\\80\\62 4096 2560 EEPROM 24入16出 7 256 32入32出 128I\\128Q 256 256\\256 256 3.数据存储区及元器件功能 1) 输入继电器（I）

每个输入继电器都有一个PLC的输入端子对应，它用于接收外部的开关信号。当外部的开关信号闭合，则输入继电器的线圈得电，在程序中其常开触点断开。这些触点可以在编程时任意使用，使用次数不受限制。

在每个扫描周期的开始，PLC对个输入点进行采样，并把采样值送到输入映像寄存器。PLC在接下来的扫描周期各阶段不在改变输入映像寄存器中的值，直到下一个扫描周期的输入采样阶段。

2) 输出继电器（Q）

每个输出继电器都有一个PLC的输出端子对应。当通过程序使得输出继电器线圈得电时，PLC主机上的输出端开关闭合，他可以作为控制外部负载的开关信号。同

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时在程序中其常开触点闭合，常闭触点断开。这些触点可以在编程时任意使用，使用次数不受限制。

在每个扫描周期的输入采样、程序执行等阶段，并不把输出结果信号直接送到输出继电器，而只是送到输出映像寄存器，只有在每个扫描周期的末尾才将输出映像寄存器中的结果信号几乎同时送到输出锁存器，对输出点进行刷新。

3) 通用辅助继电器（M)

通用辅助继电器如同继电器控制系统中的中间继电器，在PLC中没有输入、输出端与之对应，因此通用辅助继电器的线圈不直接受输入信号的控制，其触点不能驱动外部负载，外部负载必须由输出继电器的外部硬接点来驱动。辅助继电器的常开常闭接点在PLC的梯形图中可以无限次自由使用。

4) 特殊标志继电器（SM)

有些辅助继电器具有特殊功能或用来存储系统的状态变量、有关的控制参数和信息。用户可以通过特殊标志位来沟通PLC与被控程序实现一定的控制动作，用户也可以通过直接设置某些特殊标志位来使设备实现某种功能。例如：

SM0.0 当PLC处于运行状态时，该位置1

SM0.5 提供0.5S高电平0.5S低电平，呈现方波，及占空比为50%。 5) 顺序控制继电器（S)

顺序控制继电器就是根据顺序控制的特点和要求设计的。顺序控制继电器区是S7--200CPU为顺序控制继电器的数据而建立的一个存储区，用S表示。在顺序控制过程中，用于组织步进过程的控制。可以按位、字节、字、双字四种方式来存取。

6) 定时器（T)

定时器是PLC中重要的编程元件，是累计时间增量的内部器件。定时器的工作过程与继电器控制系统的时间继电器基本相同。使用时要提前输入时间预设值。当定时器的当前值达到预设值时，他的常开触点闭合，常闭触点断开，利用定时器的触点就可以得到控制所需要的延时时间。

7) 计数器（C）

计数器用来累计输入脉冲的次数。它是应用非常广泛的编程元件，经常用来对产品进行计数或进行特定功能的编程。使用时要提前输入他的设定值。当输入触发条件满足时，计数器开始累计他的输入端脉冲电位上升沿的次数，当计数器计数达到设定

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的设定值，其常开触点闭合，常闭触点断开。

4.CPU226编程元器件的有效范围

PLC的交通控制系统的编程元器件的有效范围如表2.2。

表2.2 编程元器件表的有效范围

用户程序大小\\KW 用户数据大小\\KW 输入映象寄存器 输出映象寄存器 位存储器M 特殊存储器SM 定时器范围 记忆延迟1ms 记忆延迟10ms 记忆延迟100ms 接通延迟1ms 接通延迟10ms 接通延迟100ms 计数器 顺序控制继电器 4 2.5 I0.0--I15.7 Q0.0--Q15.7 M0.0--M31.7 SM0.0--SM179.7 T0--T255 T0，T64 T1--T4，T65--T68 T5--T31，T69--T95 T32，T96 T33--T36，T97--T100 T37--T63，T101--T255 C0--C255 S0.0--S31.7 字节存取 VB0--5119 IB0--15 QB0--15 MB0--31 SMB0--179 SB0--31 LB0--63 AC0--3 9

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字存取 VW0--5118 IW0--14 QW0--14 MW0--30 SMW0--178 T0--255 C0--255 LW0--62 AC0--3 2.2 主机CPU及扩展模块的选择

经综合价格，性能考虑，应参照主机类型表2.3，根据设计要求有2个输入端及22个输出端的需要，设计中主机选用CPU226，CPU226的输入输出端点比较多，共有I0.0-2.7共24个输入，Q0.0-Q1.7共16个输出点。CPU226的24个输入点可以满足本设计中2个输入点的需求，但是16个输出点不能满足本设计22个输出点的需求。

表2.3 主机类型表

型号 CPU221 CPU222 CPU224 CPU226 主机输入点数 6 8 14 24 主机输出点数 4 6 10 16 可扩展模块数 无 2 7 7 最大扩展电流/mA 0 340 660 1000

根据本设计输出端口、电流流量的需求及价格比较，可选扩展模块如表2.4，经比较后在设计中选用了1个8输出端口 电流为50mA的EM222扩展模块。

表2.4 扩展模块表

分类 数字量扩展模块 型号 EM221 EM222 I/O规格 DI8*直流24V DO8*直流24V DO8*继电器 DI4/DO4*直流24V继电器 功能及用途 8路数字量24V直流输入 8路数字量24V直流输出（固态MOSFET） 8路数字量继电器输出 4路数字量24V直流输入 4路数字量继电器输出 价格（元） 698.99 830.05 961.11 847.53 10

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EM223 DI8/DO8*直流24V 8路数字量24V直流输入.输出（固态） DI8/DO8*直流24V8路数字量24V直流输继电器 入 8路数字量继电器输出 DI16/DO16*直流16路数字量24V直流24V 输入.输出（固态） DI16/DO16*直流16路数字量24V直流24V继电器 输入 16路数字量继电器输出 1240.71 1328.08 2420.26 2612.48 2.3 控制系统I/O分配表

PLC的交通控制系统的I/O端口分配如表2.5。

表2.5 I/O端口分配表 I0.0 I0.1 Q0.0 Q0.1 Q0.2 Q0.3 启动按钮 停止按钮 东西向红灯 东西向绿灯 东西向黄灯 东西向左转 Q0.4 Q0.5 Q0.6 Q0.7 Q1.0--1.7 Q2.0--2.7 南北向红灯 南北向绿灯 南北向黄灯 南北向左转 数码管abcdefg（个位） 数码管abcdefg（十位） 2.4 系统接线图

根据系统要求和所需要的硬件，系统数字量输入点总计2个点，输出点总计22个点。综合考虑到系统的性价比和系统的可扩展性，输入、输出点留出一定的富裕量，因此PLC选择SIEMENS的S7-200系列的CPU226继电器输出型和数字量扩展模块EM222，输入、输出端子电气接线图如下图2.1所示。

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