程序设计和控制柜接线施工。
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基于 PLC 的十字路口交通灯控制系统设计
具体的设计步骤框图如图 3-1 所示。
分析控制要求
选择
确定 I/O 设备
PLC
分配 I/O、设计电气图
编写流程图
设计控制柜 设计梯形图
编制程序清单
现场连接 输入程序并检查
N
调试满足
Y
联机调试
N
N
满足
编制技术文件
交付使用
图 3-1 控制系统设计步骤框图 13
基于 PLC 的十字路口交通灯控制系统设计
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PLC 控制系统执行程序的过程及特点
PLC 执行程序的过程分为三个阶段 即输入采样阶段、程序执行阶段、输出刷新阶 输入采样阶段
在输入采样阶段 PLC 以扫描工作方式按顺序对所有输入端的输入状态进行采样并
段。
存入输入映象寄存器中 此时输入映像寄存器被刷新。接着进入程序处理阶段 在程序执行阶段或其它阶段 即使输入状态发生变化 输入映像寄存器的内容也不会改变输入状态的变化只有在下一个扫描周期的输入处理阶段才能被采样到。
程序执行阶段
在程序执行阶段 PLC 对程序按顺序进行扫描执行。若程序用梯形图来表示 则总
是按先上后下 先左后右的顺序进行。当遇到程序跳转指令时 则根据跳转条件是否满足来决定程序是否跳转。当指令中涉及到输入、输出状态时 PLC 从输入映像寄存器和元件映像寄存器中读出 根据用户程序进行运算 运算的结果再存入元件映象寄存器中。对于元件映像寄存器来说 其内容会随程序执行的过程而变化。
输出刷新阶段
程序执行完毕后 进入输出处理阶段。在这一阶段里 PLC 将输出映象寄存器中与
输出有关的状态 输出继电器状态 转存到输出锁存器中 并通过一定方式输出 驱动外部负载。
因此 PLC 在一个扫描周期内 对输入状态的采样只在输入采样阶段进行。当 PLC 进入程序执行阶段后输入端将被封锁 直到下一个扫描周期的输入采样阶段才对输入状态进行重新采样。这方式称为集中采样 即在一个扫描周期内 集中一段时间对输入状态进行采样。
在用户程序中如果对输出结果多次赋值 则最后一次有效。在一个扫描周期内 只
在输出刷新阶段才将输出状态从输出映像寄存器中输出 对输出接口进行刷新。在其它阶段里输出状态一直保存在输出映像寄存器中。这种方式称为集中输出。
对于小型 PLC 其 I/O 点数较少 用户程序较短 一般采用集中采样、集中输出的
工作方式 虽然在一定程度上降低了系统的响应速度 但使 PLC 工作时大多数时间与外部输入/输出设备隔离 从根本上提高了系统的抗干扰能力 增强了系统的可靠性。而对于大中型 PLC 其 I/O 点数较多 控制功能强 用户程序较长 为提高系统响应速度可以采用定期采样、定期输出方式 或中断输入、输出方式以及采用智能 I/O 接口等多种方式。
从上述分析可知 当 PLC 的输入端输入信号发生变化到 PLC 输出端对该输入变化作出反应 需要一段时间 这种现象称为 PLC 输入/输出响应滞后。对一般的工业控制这种滞后是完全允许的。应该注意的是 这种响应滞后不仅是由于 PLC 扫描工作方式造
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基于 PLC 的十字路口交通灯控制系统设计
成 更主要是 PLC 输入接口的滤波环节带来的输入延迟 以及输出接口中驱动器件的动作时间带来输出延迟 同时还与程序设计有关。滞后时间是设计 PLC 应用系统时应注意把握的一个参数。
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