Micrologix1000 PLC在交通灯控制上的应用
日期：2007-12-19 18:33:26 来源：PLC&FA
点击： 作者：广东工业大学 李秀华 姜庆文 吴乃优
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美国罗克韦尔自动化生产的micrologix1000系列微型可编程控制器具有体积小、使用简单、通用性强、快速高效等特点。它是一种集成式控制器，集成了电源、输入模块、输出模块和处理器于一身，输入输出状态led指示，内装rs-232通讯接口，可连接手持编程器输入指令程序或连接计算机直接编制梯形图程序，并且通过1761-net-aic通讯模块可联成dh-485网络，网络长度1200m, 波特率为32.5kbps。
micrologix1000系列plc的内部有输入继电器i;输出继电器o;辅助继电器b;计时器t;计数器c;状态继电器s等。它们的编号均从0开始，例如i/0,i/1,…,o/0,o/1等，个数则与型号有关。
下面通过用micrologix 1000系列中型号为1761－l16bwa的可编程控制器控制十字路口交通灯的实验例子来说明可编程控制器的硬件和软件设计步骤和手持编程器的使用方法。
交通灯系统要求实现“正常时序控制”及“急车强通控制”两种控制方式。
正常时序控制要求如下:当起动开关接通时，信号灯系统开始工作，先南北红灯亮，东西绿灯亮，南北红灯亮维持28s，在南北红灯亮的同时东西绿灯也亮，并维持19s，19s延时到，东西绿灯闪亮，绿灯闪亮周期2s(亮1s熄1s)，绿灯闪亮3次后熄灭，东西黄灯亮，并维持3s，3s延时到，东西黄灯熄，东西红灯亮，同时南北红灯熄，南北绿灯亮。东西红灯亮维持33s，南北绿灯亮维持24s，24s延时到，南北绿灯闪亮3次后熄灭，南北黄灯亮，并维持3s。3s延时到，南北黄灯熄，南北红灯亮，同时东西红灯熄，东西绿灯亮，开始第二周期的动作，以后周而复始地循环。
急车强通控制要求如下:急车强通信号受急车强通开关控制。无急车时，信号灯按正常时序控制。有急车来时，将急车强通开关接通，不管原来信号灯的状态如何，一律强制让急车来车方向的绿灯亮，使急车放行，直至急车通过为止。急车一过，将急车强通开关断开，信号灯的状态立即转为急车放行方向的绿灯闪亮3次，随后按正常时序控制。
2.1 硬件系统设计
plc采用micrologix1000中型号为1761－l16bwa的控制器，它有10个数字量输入点和6个数字量输出点。交通灯控制系统硬件结构图如图1所示。
图1 交通灯控制系统硬件结构图
2.2 软件系统设计
可编程控制器的软件设计步骤如下:
(1) 画出控制时序图;
(2) 列出对应的i/o编号的分配;
(3) 写出符合控制要求的程序。
plc输入输出端口的分配如图1所示。控制时序图如图2所示。
图2 交通灯正常时序控制时序图
把南北向控制、东西向控制和急通车控制看成为三条分支流程控制过程，其程序总流程图如图3所示。南北向控制和东西向控制都是按正常时序顺序动作，控制相应信号灯循环发亮，其中南北向控制子程序流程图如图4所示，东西向控制子程序流程图与图4相似。急通车控制分南北向急通车控制和东西向急通车控制两路，当南北向急通车开关i/1合上，则控制南北向绿灯亮，东西向红灯亮，让南北急车放行，当东西向急通车开关i/2合上，则控制东西向绿灯亮，并设置南北、东西强通互锁，避免冲突的发生，急通车控制子程序流程图如图5所示。
图3 程序总流程图
图4 南北向控制子程序流程图 图5急通车控制子程序流程图
(4) 输入程序、调试程序、运行程序
程序的输入、调试以及运行将结合下面的编程器的使用来说明。
手持编程器(型号为1761-hhp-b30)通过一条8针rs-232电缆与可编程控制器(型号为1761－l16bwa )的rs-232口连接，可编程控制器接通220v交流电源(注意根据型号的不同接不同的电源)，这时可编程控制器上的power指示灯亮。编程器有两种工作模式，即编程工作模式和运行工作模式。
在编程工作模式下，可进行程序的写入、读出、插入、删除和修改;在运行工作模式下，plc的run指示灯亮，plc运行程序。编程器上的键大部分有双重甚至多重功能，例如键既可为模式键，亦可为输出继电器o，键入时编程器会根据当前状态自动判别选择，在屏幕上显示相应的功能或字母。
1 引言
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美国罗克韦尔自动化生产的micrologix1000系列微型可编程控制器具有体积小、使用简单、通用性强、快速高效等特点。它是一种集成式控制器，集成了电源、输入模块、输出模块和处理器于一身，输入输出状态led指示，内装rs-232通讯接口，可连接手持编程器输入指令程序或连接计算机直接编制梯形图程序，并且通过1761-net-aic通讯模块可联成dh-485网络，网络长度1200m, 波特率为32.5kbps。
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micrologix1000系列plc的内部有输入继电器i;输出继电器o;辅助继电器b;计时器t;计数器c;状态继电器s等。它们的编号均从0开始，例如i/0,i/1,…,o/0,o/1等，个数则与型号有关。
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2实验系统设计
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下面通过用micrologix 1000系列中型号为1761－l16bwa的可编程控制器控制十字路口交通灯的实验例子来说明可编程控制器的硬件和软件设计步骤和手持编程器的使用方法。
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交通灯系统要求实现“正常时序控制”及“急车强通控制”两种控制方式。
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正常时序控制要求如下:当起动开关接通时，信号灯系统开始工作，先南北红灯亮，东西绿灯亮，南北红灯亮维持28s，在南北红灯亮的同时东西绿灯也亮，并维持19s，19s延时到，东西绿灯闪亮，绿灯闪亮周期2s(亮1s熄1s)，绿灯闪亮3次后熄灭，东西黄灯亮，并维持3s，3s延时到，东西黄灯熄，东西红灯亮，同时南北红灯熄，南北绿灯亮。东西红灯亮维持33s，南北绿灯亮维持24s，24s延时到，南北绿灯闪亮3次后熄灭，南北黄灯亮，并维持3s。3s延时到，南北黄灯熄，南北红灯亮，同时东西红灯熄，东西绿灯亮，开始第二周期的动作，以后周而复始地循环。
——可——编——程——控－制－器－技——术——门——户
——可——编——程——控－制－器－技——术——门——户
急车强通控制要求如下:急车强通信号受急车强通开关控制。无急车时，信号灯按正常时序控制。有急车来时，将急车强通开关接通，不管原来信号灯的状态如何，一律强制让急车来车方向的绿灯亮，使急车放行，直至急车通过为止。急车一过，将急车强通开关断开，信号灯的状态立即转为急车放行方向的绿灯闪亮3次，随后按正常时序控制。
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2.1 硬件系统设计
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plc采用micrologix1000中型号为1761－l16bwa的控制器，它有10个数字量输入点和6个数字量输出点。交通灯控制系统硬件结构图如图1所示。
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图1 交通灯控制系统硬件结构图
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2.2 软件系统设计
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可编程控制器的软件设计步骤如下:
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(1) 画出控制时序图;
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(2) 列出对应的i/o编号的分配;
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(3) 写出符合控制要求的程序。
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plc输入输出端口的分配如图1所示。控制时序图如图2所示。
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图2 交通灯正常时序控制时序图
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把南北向控制、东西向控制和急通车控制看成为三条分支流程控制过程，其程序总流程图如图3所示。南北向控制和东西向控制都是按正常时序顺序动作，控制相应信号灯循环发亮，其中南北向控制子程序流程图如图4所示，东西向控制子程序流程图与图4相似。急通车控制分南北向急通车控制和东西向急通车控制两路，当南北向急通车开关i/1合上，则控制南北向绿灯亮，东西向红灯亮，让南北急车放行，当东西向急通车开关i/2合上，则控制东西向绿灯亮，并设置南北、东西强通互锁，避免冲突的发生，急通车控制子程序流程图如图5所示。
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图3 程序总流程图
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图4 南北向控制子程序流程图 图5急通车控制子程序流程图
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(4) 输入程序、调试程序、运行程序
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程序的输入、调试以及运行将结合下面的编程器的使用来说明。
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3 编程器的使用
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手持编程器(型号为1761-hhp-b30)通过一条8针rs-232电缆与可编程控制器(型号为1761－l16bwa )的rs-232口连接，可编程控制器接通220v交流电源(注意根据型号的不同接不同的电源)，这时可编程控制器上的power指示灯亮。编程器有两种工作模式，即编程工作模式和运行工作模式。
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在编程工作模式下，可进行程序的写入、读出、插入、删除和修改;在运行工作模式下，plc的run指示灯亮，plc运行程序。编程器上的键大部分有双重甚至多重功能，例如键既可为模式键，亦可为输出继电器o，键入时编程器会根据当前状态自动判别选择，在屏幕上显示相应的功能或字母。
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