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三菱plc设计交通灯交通灯限制系统设计 学校：班级：姓名：指导老师：摘要 可编程序限制器在工业自动化中的地位极为重要，广泛的应用于各个行业。随着科技的发展，可编程限制器的功能日益完善，加上小型化、价格低、牢靠性高，在现代工业中的应用更加突出。城市交通灯限制采纳的可编程制器具有牢靠性高、维护便利，用法简洁、通用性强等特点，本文用三菱 FX2N 的可编程限制器限制十字路口信号灯来说明可编程限制器硬件、软件的设计。解决好马路交通灯限制问题将是保障交通有序、平安、快捷运行的重要环节。但现在有的交通信号灯限制系统都是单一的固定时序限制，不能够依据实际交通状况进行调整限制。三菱系列的可编程序限制器和传感技术来实现对交通灯的智能信号限制。可用如下方案来限制交通路况:制作传感器探测车辆数量来限制交通灯的时长。详细如下:在入路口的各个方向旁边的地下按要求埋设感应线圈，当汽车经过时就会产生涡流损耗，环状绝缘电线的电感起先削减，即可检测出汽车的通过，并将这一信号转换为标准脉冲信号作为可编程限制器的限制输入，并用 PLC 计数，按肯定限制规律自动调整红绿灯的时长。 关键词：PLC（可编程序限制器）; 三菱 FX2N;传感器探测;交通灯。 目录摘要. . . . . Abstract. . . .错误!未定义书签。第1 章绪论. . . . .2 21.1引言 . 21.2课题探讨背景 . 21.3现在城市路口交通灯限制技术现状 . 31.4本课题主要探讨内容 . 4第2 章PLC 功能简介. . . .5 52.1概述 . 52.2可编程限制器的发展 . 82.3主要用途 .112.4可编程限制器特点 .122.5可编程限制器的组成 .142.6PLC 的工作原理 .162.7主要功能 .182.8可编程限制技术的发展趋势.22第3 章交通灯限制电路的设计 . . .263.1PLC 正常时序 .263.2I/O 地址安排 .263.3主程序流程图 .273.4正常时序状况 .283.5急车强通状况 .323.6车流滞留状况红绿灯时间长度限制 .373.7车流量的计算 .383.8运行程序语句表 .403.9运行效果 .43第4 章总结. . . . .44参考文献. . . . .45致谢. . . .错误!未定义书签。第 第 1 章 绪论 1.1引言 十字路口的红绿灯指挥着行人和车辆的平安运行,实现红绿灯的自动指挥能使交通管理工作得到改善,也是城市交通管理工作自动化的重要标记之一。可编程序限制器(PLC) 是一种新型的通用的自动限制装臵,它将传统的继电器限制技术、计算机技术和通讯技术融为一体,是专能加强、编程简洁、运用便利以及体积小、重量轻、功耗低等一系列优点。因此,本文介绍了三菱公司的 PLC 产品来实现交通灯的自动限制。1.2课题探讨背景 可变成序限制器（PLC）是以计算机技术为核心的通用自动限制装臵，在日常生活中得到了广泛的应用。PLC 是一种数字式运算操作的电子系统，专为工业环境下应用而设计。它采纳可编程序的存储器，用来在其内部存贮执行逻辑运算、依次限制、定时、计数和算术等操作指令，并通过数字式、模拟式的输入输出，限制各种类型的机械或生产过程。PLC 具有牢靠性高，抗干扰实力强等优点，PLC 的平均无故障运行时间（又称平均故障间隔时间 MTBF）已经高达几十万小时。其次，PLC 具有通用性强，运用便利的特点。由于 PLC 产品的系列化和模块化，PLC 配备有品种齐全的各种硬件装臵供用户选用，可以组成能满意各种限制要求的限制系统，用户不必自己再设计和制作硬件装臵。用户在硬件方面的设计工作只是确定 PLC 的硬件配臵和 I/O 的外部接线。一个限制对象的硬件配臵确定以后，可以通过修改用户程序，便利快速地适应工艺条件的改变。PLC 还具有功能强，适应面广的特点，现代 PLC 不仅具有逻辑运算、计时、计数、顺控等功能，数值运算和数据处理等功能。因此，它既可对开关量进行限制，也可以对模拟量进行限制，既可限制一台生产机械、一条生产线，也可限制一个生产过程。PLC还具有通信联网的功能，可与上位计算机构成分布式限制系统。用户只需依据限制的规模和要求，适当选择 PLC 的型号和硬件配臵，就可以组成所需的限制系统。随着交通的不断发展和汽车化进程的加快，交通拥挤加剧，交通事故频发，交通环境恶化，已经成为引人注目的城市问题之一。交通问题不仅的发展中国家，就在发达国家也是一个令人困扰的严峻问题。众所周知，缓解交通拥挤的最干脆和最有效方法是提高路网的通信实力。但无论哪个国家的大城市，不行能无限制地修建道路，不论是资金因素还是土地因素，都限制了道路的无节制增长。因此，不行能通过无限制地修建道路难满意日益增长的交通需求。与此同时，通过限制车辆增加削减交通需求也因受到客观因素的制约而无法取得满足的结果。事实上，由于交通系统是一个相当困难的大系统，无论单独从车辆方面考虑还是从道路方面考虑，都很难从根本上解决问题。早在 19 世纪，人们就起先探讨交通信号，用信号指挥车通行，限制车辆进出交叉口的次序。据文献记述，早在 1868 年，英国伦敦的威斯特明斯特(Westminster)街就安装了红、绿色两色的交通信号灯。到 1917 年，美国的盐湖城起先运用由人工限制的红、黄、绿 3 色的信号灯。1925 年，这种由人工限制的 3 色信号灯也首次出现在英国伦敦的皮克的时路口。次年，英国人研制出了自己的自动限制信号机。道路通交通系统是一个地区、一个城市的主要组成部份，这个系统的运行状况如何，干脆反映了一个地区、一个城市的现代化管理水平。在这一系统中，道路不仅仅是易改变的部分，而其它组成部分则存在着较大的可变性和随机性。只有对这一系统的组成及其运行机理进行科学客观的分析探讨，对能制定出科学有效的管理和限制对策，从而保障系统的有效运行。1.3现在城市路口交通灯限制技术现状 随着城市机动车量的不断增加，很多大城市出现了交通超负荷运行的状况，因此，自 80 年头后期，这些城市纷纷修建城市高速道路，在高速道路建设完成的初期，它们也曾有效地改善了交通状况。然而，随着交通量的快速增长和缺乏对高澎路的系统探讨和限制，高速道路没有充分发挥出预期的作用。而城市高速道路在构造上的特点，也确定了城市高速道路的交通状况必定受高速道路与一般道路藕合处交通状况的制约。所以，如何采纳合适的限制方法，最大限度利用好耗费巨资修建的城市高速道路，缓解主干道车流量繁忙的交通拥堵状况，越来越成为交通运输管理和城市规划部门待解决的主要问题。1.4本课题 主要探讨内容 根据城市交通限制的须要，本文探讨了用 PLC 实现正常时序、急车强通 2 种限制方式，通过传感器与 PLC 完成对交通异样状况（滞留或堵车）的判别及处理。正常时序限制对路面进行限制.南北方向红灯时,东西方向绿灯.绿灯闪 3 秒紧接着黄灯闪 2 秒,变红灯.南北方向红灯干脆变绿灯.东西方向红灯时同理. 急车强通时,发送信号给交通灯让其对来急车方向的交通灯进行绿灯畅通. 急车强通信号受急车强通开关限制；无急车时，信号灯接正常时序限制；有急车来时，一律强制让急车方向的绿灯亮，使急车放行，直至急车通过为止。交通滞留的异样状况，在路口与路尾设臵两个传感器进行检测车流量.交通路段车流量繁忙时，传感器起到勘测车流量的存在与通过的作用。当一方车流量过大的时候,PLC要对限制这一路段的信号灯进行调控,让滞留或堵车的一方绿灯时间加长,直到交通畅通为止这种工作的好处是避开了交通堵塞造成的不必要的麻烦与事故,就、限制进行很便利,很便捷。第 第 2 章 PLC 功能简介 2.1概述 可编程限制器（PLC）是以微处理器为基础，综合了计算机技术、自动限制技术和通信技术发展起来的一种通用的工业自动限制装臵。它具有体积小、功能强、敏捷通用与维护便利等一系列的优点。特殊是它的高牢靠性和较强的适应恶劣环境的实力，受到用户的青睐。因此在冶金、化工、交通、电力等领域获得了广泛的应用，成为了现代工业限制的三大支柱之一。可编程限制器是一种存储器限制器，支持限制系统工作的程序存放在存储器中利用程序来实现限制逻辑，完成限制任务。在可编程限制器构成的限制系统中，要实现一个限制任务，首先要针对详细的被控对象，分析它对限制系统的要求，然后编制出相应的限制程序，利用编程器将限制程序写入可编程限制器的程序存储器中。系统运行时，可编程限制器依次读取程序存储器中的程序语句，对它们的内容加以说明并执行。依据输入设备的状态和其他条件，可编程限制器将其程序执行结果输出给相应的输出设备，限制被控对象工作。可编程限制器是利用软件来实现限制逻辑的，能够适应不同的限制任务的须要，通用、敏捷、牢靠性高。它是一种专为在工业环境下应用而设计的数字运算操作的电子装臵。它的内部存储器可以执行逻辑运算、依次运算、计时、计数和算术运算等操作的指令，并能通过数字式或模拟式的输入或输出限制各种类型的机械或生产过程。PLC 是在继电器限制逻辑基础上，与 3C 技(Computer Control Communication)相结合，不断发展完善的。目前已从小规模单机依次限制，发展到包括过程限制、位臵限制等场合的全部限制领域。PLC 早期主要应用于工业限制，但随着技术的发展，其应用领域正在不断扩大 . 可编程限制器(Programmable Logical Controller)简称 PC 或 PLC，是 60 年头末独创的工业限制器件，是美国数字公司(DEC )为美国通用公司(GM)研制开发并胜利应用于汽车生产线上，可编程限制器自此诞生。随着计算机技术的飞速发展，PLC 软硬件水平与规模也发生了质与量的改变，其限制技术也朝着智能化方向不断发展，同时推动了先进制造技术的相应发展。现代 PLC 已经成为真正的工业限制设备。最初，PLC 主要是用在生产线限制和大型机械的限制上。但不久，西德的西门子(SIEMENS)公司、BBC公司就起先研制 PLC，当时主要是用于轧钢机、升降设备等大型设备上。70 年头初，日本的 OMRON 也推出了他们的 PLC。三菱、日立、富土、东芝、横河、日电等公司也先后加入了 PLC 制造者的行列。70 年头中期，美国和西德首先出现了微电脑化的小型PLC。由于 PLC 是为工业限制所生产的通用性很强，适合于大批量生产的装臵，所以成本快速下降;加上其是专为工业限制所设计，所以具有极好的抗干扰性能;并且他的运用和维护都极为便利，实现了低水平的操作、高性能的限制，所以在机械制造业深受欢迎。小型 PLC 起先步入诸如塑料注塑机、包装机械、橡胶机械、纺织机械等轻工机械的限制领域，其成本的低廉和性能的优良对干脆运用微机作为限制单元的做法构成了强有力的挑战，更有全面取代传统继电器限制屏的趋势。据国外资料介绍:1982 年美国 PLC 用户中，有 48%来自自动程序操作部门(如汽车、拖拉机工业、机械工业等)、13%来自石油化工业、9%来自食品饮料业、7%来自冶金工业、其余部分来自造纸、采矿、污水处理等部门。近年来，随着我国对外开放，日、美、西德等国生产的 PLC 己通过多种途径进入了我国，引起了各方面的重视并得到应用。如宝钢工程应用了数百台 PLC，首钢、武钢、开滦煤矿也分别应用了美国和西德的 PLC。可编程序限制器的分类：PLC 的种类许多，其实现的功能、内存容量、限制规模、外型等方面均存在较大的差异。因此，PLC 的分类没有一个严格的统一标准，而是根据结构形式、限制规模、实现的功能进行大致的分类。（1）按结构形式分类PLC 根据硬件的结构形式可以分为整体式和组合式。整体式 PLC 外观上是一个长方形箱体，又称为箱式 PLC。组合式 PLC 在硬件构成上具有肯定的敏捷性，其规模可以像拼积木一样的进行组合，构成具有不同限制规模和功能的 PLC，因此这种 PLC 又称为积木式 PLC。整体式 PLC：整体式 PLC 的 CPU、存储器、输入输出安装在同一机体内，这种结构的特点是：结构简洁，体积小，价格低；输入输出路数固定，实现的功能和限制规模固定，敏捷性较低。 组合式 PLC：组合式 PLC 为总线结构。其总线做成总线板，上面有若干个总线槽，每个总线槽可安装一个 PLC 模块，不同的模块实现不同的功能。PLC 的 CPU、存储器和电源等做成一个模块，该模块在总线版上的安装位臵一般来说是固定的，而且该模块也是构成组合式 PLC 所必需的。其他的模块依据 PLC 的限制规模、实现的功能选取，安装在总线版的其他任一总线槽上。组合式 PLC 安装完成后，需进行登记，使 PLC 对安装在个总线上的模块进行确认。组合式 PLC 的总线板又称为基版。组合式 PLC 的特点是系统构成敏捷性高，可构成具有不同限制规模和功能的 PLC；价格较高。（2）按限制规模分类 输入输出的总线数，又称 I/O 点数，是表征 PLC 限制规模的重要参数。因此，按限制规模对 PLC 分类时，可依据 I/O 点数的不同大致分为小型、中型和大型 PLC。小型 PLC：I/O 点数较少，在 256 点以下的 PLC。 中型 PLC：I/O 点数较多，在 256 点以上、2048 以下的 PLC。大型 PLC：I/O 点数较多，在 2048 点以下的 PLC。（3）按实现的功能分类 根据 PLC 所能实现的功能的不同，可以把 PLC 大致的分为低档、中档、和高档机三类。低档机：具有逻辑运算、计时、计数、移位自诊断监控等功能，还具有肯定的算术、数据传送和比较、通讯、远程和模拟量处理功能。中档机：除具有低档机的功能外，还具有较强的算术运算、数据传送和比较、数据转换、远程、通讯、子程序、中断处理和回路限制功能。高档机：除具有中档机的功能外，还具有带符号数的算术运算、矩阵运算。函数、表格、CRT 显示、打印机打印等功能。一般地，低档机多为小型 PLC，采纳整体式机构；中档机可为大、中、小型 PLC，其中小型 PLC 多采纳整体式结构，中型和大型 PLC 多采纳组合式结构；高档机多为大型 PLC，采纳组合式结构。目前，在国内工业限制中应用最广泛的是中、低档机。2.2可编程限制器的发展 20 世纪 80 年头至 90 年头中期是 PLC 发展最快的时期。PLC 发展至今，已有 30 多年的历史。伴随着半导体技术、计算机技术、通讯技术的发展，工业限制领域已有了天翻地覆的改变，PLC 亦再不断发展改变中，PLC 正朝着新的技术发展。近年来随着科技的飞速发展，PLC 的应用正在不断地走向深化，同时带动传统限制检测日新月益更新。在实时检测和自动限制的 PLC 应用系统中，PLC 往往是作为一个核心部件来运用，仅 PLC 方面学问是不够的，还应依据详细硬件结构，以及针对详细应用对象特点的软件结合，加以完善。交通信号灯的出现，使交通得以有效管制，对于疏导交通流量、提高道路通行实力，削减交通事故有明显效果。随着中国加入 WTO，我们不但要在经济、文化、科技等各方面与国际接轨，在交通限制方面也应与国际接轨。PLC 在世界各地得到了广泛应用，同时，PLC 的功能也不断完善。随着计算机技术、信号处理技术、限制技术网络技术的不断发展和用户需求的不断提高，PLC 在开关量处理的基础上增加了模拟量处理和运动限制等功能。今日的 PLC 不再局限于逻辑限制，在运动限制、过程限制等领域也发挥着非常重要的作用。作为离散控的制的首选产品，PLC 在二十世纪八十年头至九十年头得到了快速发展，世界范围内的 PLC 年增长率保持为 20%30%。随着工厂自动化程度的不断提高和PLC 市场容量基数的不断扩大，近年来 PLC 在工业发达国家的增长速度放缓。但是，在中国等发展中国家 PLC 的增长非常快速。综合相关资料，2004 年全球 PLC 的销售收入为 100 亿美元左右，在自动化领域占据着非常重要的位臵。PLC 是由摸仿原继电器限制原理发展起来的，二十世纪七十年头的 PLC 只有开关量逻辑限制，首先应用的是汽车制造行业。它以存储执行逻辑运算、依次限制、定时、计数和运算等操作的指令；并通过数字输入和输出操作，来限制各类机械或生产过程。用户编制的限制程序表达了生产过程的工艺要求，并事先存入 PLC 的用户程序存储器中。运行时按存储程序的内容逐条执行，以完成工艺流程要求的操作。PLC 的 CPU 内有指示程序步存储地址的程序计数器，在程序运行过程中，每执行一步该计数器自动加 1， 程序从起始步（步序号为零）起依次执行到最终步（通常为 END 指令），然后再返回起始步循环运算。PLC 每完成一次循环操作所需的时间称为一个扫描周期。不同型号的 PLC，循环扫描周期在 1 微秒到几十微秒之间。PLC 用梯形图编程，在解算逻辑方面，表现出快速的优点，在微秒量级，解算 1K 逻辑程序不到 1 毫秒。它把全部的输入都当成开关量来处理，16 位（也有 32 位的）为一个模拟量。大型 PLC 运用另外一个 CPU 来完成模拟量的运算。把计算结果送给 PLC 的限制器。相同 I/O 点数的系统，用 PLC 比用 DCS，其成本要低一些（大约能省 40%左右）。PLC 没有专用操作站，它用的软件和硬件都是通用的，所以维护成本比 DCS 要低许多。一个 PLC 的限制器，可以接收几千个 I/O 点（最多可达 8000 多个 I/O）。假如被控对象主要是设备连锁、回路很少，采纳 PLC 较为合适。PLC 由于采纳通用监控软件，在设计企业的管理信息系统方面，要简单一些。近 10 年来，随着 PLC 价格的不断降低和用户需求的不断扩大，越来越多的中小设备起先采纳 PLC 进行限制，PLC 在我国的应用增长非常快速。随着中国经济的高速发展和基础自动化水平的不断提高，今后一段时期内 PLC 在我国仍将保持高速增长势头。通用 PLC 应用于专用设备时可以认为它就是一个嵌入式限制器，但 PLC 相对一般嵌入式限制器而方具有更高的牢靠性和更好的稳定性。实际工作中遇到的一些用户原来采纳嵌入式限制器，现在正逐步用通用 PLC 或定制 PLC 取代嵌入式限制器 (在工业自动化领域，可编程限制器(PLC)作为自动限制的三大技术支柱（PLC、机器人、CAD/CAM）之一，成为大多数自动化系统的设备基础。由于综合了计算机和自动化技术，使它发展日新月异，大大超过其出现时的技术水平。它不但可以很简单地完成逻辑、依次、定时、计数、数字运算、数据处理等功能，而且可以通过输入输出接口建立与各类生产机械数字量和模拟量的联系，从而实现生产过程的自动限制。特殊是超大规模集成电路的快速发展以及信息、网络时代的到来，扩展了 PLC 的功能，使它具有很强的联网通讯实力，从而更广泛地应用于众多行业。1. 向高性能、高速度、大容量发展 大型 PLC 大多采纳 CPU 结构，不断向高性能、高速度、大容量发展。ANA 系列 PLC运用了世界上第一个在一块芯片上实现 PLC 全部功能的 32 位微处理器、即依次限制芯片，其扫描时间为每条基本指令 0.15us。2. 增加小型 PLC 的功能 小型 PLC 一般指 I/O 点数小于 256 的 PLC，大多数采纳整体结构，小型 PLC 价格便宜，性价比不断提高，很运用单机自动化，或组成分布式系统。近年来，PLC 厂商不断推出功能更强的小型 PLC，更新换代的周期越来越短。除了开关量逻辑限制功能以外，现代小型 PLC 还具有中断功能、脉冲捕获功能、内臵的实时钟、用 EEPROM 代替 RAM 和锂电池，使 PLC 成为完成完全免维护的设备，将过去很多须要特别功能模块完成的功能软件化，如用 PID 指令实现 PID 限制，用定位限制实现位臵限制。各 PLC 厂家近年来推出一些价格便宜的专用人机接口装臵，用来监视 PLC 的内部变量和修改参数。与西门子 S7-200 配套的 TD200 文本显器可显示两行中文，每行 10 或 20 个字符，可用 S7-200编程软件设臵 TD200 的显示内容。3. 不断提高编程软件的功能 （1）编程软件日益普及 （2）编程软件功能不断完善 （3）编程语言的标准化 （4）编程软件配备仿真功能，如西门子S7-200与STEP7编程软件配套运用的S7-PLCSIM仿真软件。（5）通讯功能的增加和标准化 （6）PLC 的软件化与 PC 2.3主要用途 PLC 编程一般采纳易于理解和驾驭的梯形图语言及面对工业限制的简洁指令编制程序，特别形象直观，在了解了 PLC 简洁工作原理和它的编程技术后，就可以结合实际须要进行应用设计，进而将 PLC 用语实际限制系统中，此外，PLC 还具有运用和编程便利，抗干扰实力强，运行稳定牢靠，在实际运用中设施施工周期短等特点，是一种用于工业自动化限制的志向工具。PLC 诞生后，受到工业界的普遍欢迎，并得到快速发展，目前，它的应用几乎覆盖了全部工业企业，而且随着 PLC 技术的推广和应用，PLC 将向着标准化，小型化，模块化及低成本，高功能的方向发展。3-2PLC 与一般的计算机的结构相像，由中心处理单元（CPU），存储器（MEMERY），输入/输出（INPUT/OUTPUT）接口，电源部件外部设备接口等，但由于 PLC 专为工业环境下设计的，为了便于接线，扩充功能，操作及维护，它的结构与组成又与一般的计算机系统有所区分。2.4可编程限制器 特点 中心处理单元（CPU）是 PLC 限制部件，一般由限制电路，运算器，寄存器等组成，通过地址及数据总线与存储器，I/O 接口电路连接，它主要完成从存储器中读取指令并执行，然后再取下一条指令，处理中断等任务。存储器是具有记忆功能的半导体电路，PLC 的存储器包括系统程序存储器和用户程序存储器。其中，系统程序是 PLC 制造厂家编写的限制和完成各种功能的程序，他们一般被固化到只读存储器（RAM）中，允许修改，并用户启动运行。输入/输出借口电路用来连接 PLC 主机与外部设备。为了提高抗干扰实力，一般的输入，输出接口均有光电隔离装臵，最常用的是由发光二极管和光电三极管组成的光电耦合器。我们所用的 OMRON CPM1A 系列 PLC 的输入/输出借口电路图如下图所示：由于输入及输出的升年时秒度即可能是数字能量，又有可能是开关量或者模拟量，所以，选择接口部件时要考虑接口处的信号的性质。电源部件用来将用来将外部供电电源转换成供 PLC 的各部分电子电路工作所需的直流电源，是 PLC 能正常工作。由于 PLC 的电源部件有很好的稳压措施，因此它对外部电源的要求并不高，直流 24V 供电的机型，允许电压为 16-32V。沟通供电的机型，允许电压为 85-264V，频率为 47-53HZ，一般状况下，PLC 还为用户供应 24V 直流电源作为输入电源或负载电源。可编程限制器是一种数字式的电子装臵，它运用可编程序的存储器来存储指令，并实现逻辑运算、依次运算、记数和算术运算等功能。用来对各种机械或生产过程进行限制。自 1969 年第一台可控编程限制器问世以来，目前可编程限制器已经成为一种最重要、最普及、应用场合最多的工业限制器。PLC 所以被广泛应用，是由它的突出特点和优点的性能分不开的，为了满意工业生产对工业限制设备平安牢靠的要求，PLC 采纳了微电子技术，大量的开关动作由无触电的的半导体电路来完成，PLC 选用的电子器件一般是工业机，有的甚至是军用机，平均无故障时间很长。PLC 具有良好的环境适应性，可用于非常恶劣的工业现场。再电源瞬间断电的状况下仍可以正常工作，具有很强的的抗空间电磁干扰实力，可以抗峰值高达 1000V、脉宽10us 的矩形波空间电磁干扰，具有良好的抗震实力和抗冲击实力。一般对环境温度要求不高，在环境温度-2065 度、相对湿度为 35%-85%状况下仍可正常工作。可编程序限制器采纳 SIEMENS 的 S7-200 系列 CPU-224 主机，I/O 点数为 40 点(14个输入点和 10 个输出点)，具有 2 个 RS-485 通讯/编程口，具有 PPI 通讯协议、MPI 通讯协议和自由方式通讯实力。自由通讯口方式是 S7-200 PLC 的一个很有特色的功能，它使 S7-200 PLC 可以由用户自己定义通讯协议。利于自由通讯口方式，在本系统中 PLC可以与变频器和触摸屏便利连接。模拟量输入采纳 4 路 12 位 A/D 模拟量输入的 EM231模块，具有较高的精度。PLC 编程采纳 STEP7-Micro/WIN 编程软件，它供应一个完整的编程环境，可进行离线编程和在线连接和调试，并能实现梯形图与语句表的相互转换. 可编程限制器能如此快速的发展的缘由是由于它具有通用计算机所不具备的特点：1 牢靠性 可编程限制器采纳了一系列牢靠性设计的方法进行设计，例如：冗余设计、掉电爱护设计、故障诊断、和信息爱护和复原等，提高了 MTBF，降低了 MTTR，使牢靠性得到提高。可编程序限制器是为了工业生产过程限制而特地设计的限制装臵，它具有比通用的计算机限制系统更简洁的编程语言和更牢靠的硬件。采纳了简化的编程语言，变成出错率大大降低。在可编程限制器的软件方面，也采纳了一系列提高牢靠性的措施。例如，采纳软件过滤；软件自诊断；简化编程语言；信息爱护和复原。报警和运行信息的显示等。2 易操作性 着体现在它的操作便利、编程便利、维护便利。3 敏捷性 编程的敏捷性。编程语言有梯形图、布尔助记符、功能表图、功能模块图、和语句表。这种编程的敏捷性是继电器依次限制所不能比拟的，正是由于编程的柔性特点，再柔性制造单元 FMC、柔性制造系统 FMS、计算机集成制造系统 CIMS 和计算机集成流程工业系统 CIPS，可编程限制系统成为主要的限制设备。扩展的敏捷性。它不仅可通过增加输入输出卡件增加点数，通过扩展单元来扩大容量和功能，甚至可通过与集散限制系统 DCS 或其他上位机的通信来扩展功能，并与外部设备进行交换等。2.5可编程限制器的组成如图所示，PLC 与通用计算机没有什么区分，只是一台增加了 I/O 功能的可与限制对象便利连接的计算机。其完成限制的实质是按肯定算法进行 IO 变换，并将这个变换物理实现，应用于工业现场 。. 1.输入寄存器 输入寄存器可按位进行寻址，每一位对应一个开关量，其值反映了开关量的状态，其值的变更由输入开关量驱动，并保持一个扫描周期。CPU 可以读其值，但不行以写或进行修改。 图 2-1.PLC 的组成 . 2.输出寄存器 输出寄存器的每一位都表明白 PLC 在下一个时间段的输出值,而程序循环执行起先时的输出寄存器的值,表明的是上一时间段的真实输出值。在程序执行过程中,CPU 可以读其值,并作为条件参与限制,还可