西门子6AV2123-2GA03-0AX0安装调试

西门子6AV2123-2GA03-0AX0安装调试

 1引言 

据不统计，目前我国城市里的十字路通系统大都采用定时来控制(不排除繁忙路段或高峰时段用交警来取代交通灯的情况)，这样必然产生如下弊端:当某条路段的车流量很大时却要等待红灯，而此时另一条是空道或车流量相对少得多的道却长时间亮的是绿灯，这种多等少的尴尬现象是未对实际情况进行实时监控所造成的，不仅让司机乘客怨声载道，而且对人力和物力资源也是一种浪费。 

智能控制交通系统是目前研究的方向，也已经不少成果，在少数几个国家已采用智能方式来控制交通信号，其中主要运用GPS定位系统等。出于便捷和效果的综合考虑，我们可用如下方案来控制交通路况:制作传感器探测车辆数量来控制交通灯的时长。具体如下:在入路口的各个方向附近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开始减少，即可出汽车的通过，并将这一信号转换为标准脉冲信号作为可编程控制器的控制输入，并用PLC计数，按一定控制规律自动调节红绿灯的时长。 

比较传统的定时交通灯控制与智能交通灯控制，可知后者的大优点在于减缓滞流现象，也不会出现空道占时的情形，提高了公路交通通行率，较定位系统而言。 

2车辆的存在与通过的检测 

(1)感应线圈(电感式传感器) 

电感式传感器其主要部件是埋设在公路下十几厘米深处的环状绝缘电线(特别适合新铺道路，可用混凝土直接预埋，老路则需开挖再埋)。当有高频电流通过电感时，公路面上就会形成如图1(a)中虚线所形成的高频磁场。当汽车进入这一高频磁场区时，汽车就会产生涡流损耗，环状绝缘电线的电感开始减少。当汽车正好在该感应线圈的正上方时，该感应线圈的电感减到小值。当汽车离开这高频磁场区时，该感应线圈电感逐渐复原到初始状态。由于电感变化该感应线圈中流动的高频电流的振幅(本论文所涉及的检测工作方式)和相位发生变化，因此，在环的始端连接上检测相位或振幅变化的检测器，就可得到汽车通过的电信号。若将环状绝缘电线作为振荡电路的一部分，则只要检测振荡频率的变化即可知道汽车的存在和通过。 

电感式传感器的高频电流频率为60kHz，尺寸为2×3m，电感约为100μH.这种传感器可检测的电感变化率在0.3％以上[1，2]。 

电感式传感器安装在公路下面，从交通和美观考虑,它是理想的传感器。传感器选用防潮性能好的原材料。 

(2)电路 

检测汽车存在的具体实现是在感应线圈的始端连接上检测电感电流变化的器,并将之转化为标准脉冲电压输出。其具体电路图由三部分组成:信号源部分、检测部分、比较鉴别部分。原理框图如图2所示,输出脉冲波形见图1(b)。 

(3)传感器的铺设 

车辆计数是智能控制的关键，为防止车辆出现漏检的现象，环状绝缘电线在地下的铺设我们设采取在每个车行道上中的出口地(停车线处)以及在离出口地一定远的进口的地方各铺设一个相同的传感器，方案如图3(以典型的十子路口为例)，同一股道上的两传感器相距的距离为该股道正常运行时所允许的长停车车龙为好。 

3用PLC实现智能交通灯控制 

3.1控制系统的组成 

车辆的流量记数、交通灯的时长控制可由可编程控制器(PLC)来实现。当然，也可选用其他种类的计算机作为控制器。本例选用PLC作为控制器件是因为可编程控制器是一台计算机，它是专为工业环境应用而设计制造的计算机。它具有高性丰富的输入/输出接口，并且具有较强的驱动能力;它采用一类可编程的存储器，用于其内部存储程序，执行逻辑运算,顺序控制，定时，计数与算术操作等面向用户的指令，并通过数字或模拟式输入/输出控制各种类型的机械或生产过程;它采用模块化结构，编程简单，安装简单，维修方便。 

利用PLC，可使上述描叙的各传感器以及各道口的信号灯与之直接相连，非常方便. 

本设计例中,其输入端接收来自各个路口的车辆探测器测得的输出标准电脉冲，输出接十字路口的红绿信号交通灯。信号灯的选择:在本例中选用红、黄、绿发光二管作为信号灯(头方向型)。 

3.2车流量的计量 

车流量的计量有多种方式: 

(1)每股行车道的车流量通过PLC分别统计。当车辆进入路口经过个传感器1时，使统计数加1，经过二个传感器2出路口时，使统计数减1，其差值为该股车道上车辆的滞留量(动态值)，可以与其他道的值进行比较，据此作为调整红绿灯时长的依据。 

(2)先统计每股车道上车辆的滞留量，然后按大方向原则累加统计。如，将东西向的左行、直行、右行道上的车辆的滞留量相加，再与其它的3个方向的车流量进行比较，据此作为调整红绿灯时长的依据。 

(3)统计每股车道上车辆的滞留量后按通行大化原则(不影响行车的多道相向行驶)累加统计。如，东、西相向的2个左行、直行、右行道上的车辆的滞留量全部相加，再与南北向的总车流量进行比较，据此作为调整红绿灯时长的依据(下面的例子就是按此种方式)。 

以上计算判别全部由PLC完成。可以把以上不同计量判别方式编成不同的子程序，方便调用。 

3.3程序流程 

本例就上述所描述的车流量统计方式,就十字路口给出一例PLC自动调整红绿灯时长的程序流程，其行车顺序与现实生活中执行的一样，只是时间长短不一样。 

(1)当各路口的车辆滞留量达一定值溢满时(相当于比较严重的堵车)，红绿灯切换采用现有的常规定时控制方式; 

(2)当东、西向路口的车辆滞留量比南、北向路口的大时(反之亦然)，该方向的通行时间=小通行定时时间＋自适应滞环比较增加的延时时间(是变化的)，但不大于允许的大通行时间。其中小定时时间是为了避免红绿灯切换过快之弊;大通行时间是为了公平性，不能让其它的车或行人过分久等。进一步的说明在后面的注释中。 

(3)自适应滞环比较(本例的控制规律)增加的时间的确定若东、西向车辆滞留量≥南、北向一个偏差量σ(如30辆车或其它值)时，先让东、西向的左转弯车左行15s(定时控制，值可改)，再让直行车直行30s(直行时间的小值，值可改)后再加一段延时保持，直至东、西向的车辆滞留量比南、北向的车辆滞留量还要少一个偏差量σ，才结束该方向的通行，切换到其它路上，否则一直延时继续通行下去，直至到达大通行时间而强制切换。滞环特性如图6 所示。实际应用时σ的值需整定，过小则导致红绿灯切换过频，过大又不能实现适时控制。 

4结束语 

比较传统的定时交通灯控制与智能交通灯控制，可知后者的大优点在于减缓滞流现象，也不会出现空道占时的情形，提高了公路交通通行率，较定位系统而言，特别适合繁忙的、未立交的交通路口，适合于四个以上的路口，也可方便连网。 

1.引言 

近年来。PLC作为一个新兴的工业控制器，以其体积小,功能齐全，价格低廉，性高等方面具有特的优点，在各个领域获得了广泛应用。 

作为国内主流的印刷机生产厂家为了使产品性能稳定，易于维护，采用了以PLC为主控器的控制方案。由于双色印刷机要求易于操作，精度高，故其输入，输出点较多，因此采用了双机通讯。上位机采用易控王FX2N-40MR-4D/A（2台），主要负责主传动的控制，各机组离合压的控制，以及气泵，气阀的控制等。下位机采用易控王FX2N-40MR-4D/A（2台）,主要负责水辊电机的控制，主传动的调速输出，调版电机数据采集等。同时选用了一台MT506 5.7寸触摸屏，主要负责水辊电机速度显示，调版显示，以及整机故障显示等。本系统运行，维护方便，操作简便直观，大大提高了胶印机的档次，受到用户。 

2 系统结构 

上位机与下位机采用了RS485通讯，选择主流MODBUS-RTU通讯方便，。对多色机而言，因素很重要。在设计中，每个机组既要考虑到控制，其中包括本位机组的急停，按钮；还要考虑方便操作，包括每个机组均应有正点，反点按钮。因此，一方面输入点增加很多；另一方面，走线也很不方便。采用总线式通讯，可以很好地解决此问题，各机组的走线可以按照就近原则。 由于印刷机是一个精度较高的机械，印刷品的好坏一方面在于机械加工以及安装的精度，另一方面，也取决于水路，墨路的平衡以及合压的准确性。双色机的每一色组，都有水路和墨路装置。为了便于水辊速度的调节，每根水辊都用一个变频器控制，同时，主电机速度也需要变频器调节。因此，为了实现多路速度调节，采用 MODBUS-RTU通讯协议可以将变频器进行网络化控制，很好地实现了多路速度调节要求。 

在印刷过程中，调版是一个比较繁琐的过程。尤其对多色机来说，各组版对正的精度会对印品产生很大的影响。如果套印不准，印刷品就会出现字面重叠或影像不清。一般来说，印版轴向调节范围为-2mm~+2mm ,周向调节范围为-1mm~+1mm。如果使用手动调版，会浪费很多时间，而且精度不高。为了实现自动打版，我们在版辊上安装了电位器，通过电位器将模拟量传送给4A/D，经过PLC处理，可将版辊的转动精度很好地控制在打版范围内。 

系统配置MT506,使用人机界面，能明确指示并告知操作员机器设备目前的状况，使操作变得简单生动。使用触摸屏，还可以使机器配线标准化，简单化，同时也能减少PLC控制所需的I/O点数，降低生产成本，也相对提高整套设备的附加。易控王板式PLC有很好的通用性，能在线监视并修改程序，不必很麻烦的重复插拔接口。 

3.人机界面设计 

在人机界面中，设计了多幅画面，包括整体图形，故障显示，机器速度和计数显示，水辊速度显示，调版监控等。故障显示使用指示器，给出位元件即可实现闪动效果，让操作者很方便的知道故障部位，整体感很好。在水辊速度显示中，设计了一个柱状图，可以显示水量增加大小，只需按下柱状图，就可增加水量，同时也可方便监控。

4．结束语 

印刷机的一套电气设计属于系统设计，包括硬件，软件设计，涵盖范围较广。这里，我只简单介绍了其中比较重要的几部分，其它细节还有很多，这里不再一一列举。MT506触摸屏与易控王PLC有很好的通用性

1  引言

近年来,随着工业自动化技术的快速发展,可编程逻辑控制(PLC)的功能日益强大,PLC早已不局限于替代传统继电器、接触器电路,实现逻辑控制功能,现在PLC已经集过程控制、运动控制、数据通信和网络通信等众多功能于一身。随着功能的提高和完善,PLC与工业现场设备之间的数据通信量也越来越大,越来越多的工业设备上集成一个RS232/485通信接口,提供自身的通信协议,PLC在进行数据采集和远程控制时,都需要通过串行通信来实现。 

2  串行通信简介

在通信领域内,有两种数据通信方式:串行通信和并行通信。串行通信:是指使用一条数据线,将数据一位一位地依次传输,每一位数据占据一个固定的时间长度。特别使用于PC与PC、PC与外设之间的远距离通信。

串行接口按电气标准及协议来分包括RS-232-C、RS-422、RS485等。RS-232-C、RS-422与RS-485标准只对接口的电气特性做出规定,不涉及接插件、电缆或协议。 

3  PLC常用串行通信程序编写方法

1)  串行通信由于没有一个标准的通信协议,所以自动化设备的通信协议非常多,常用的Modbus、Pofibus、Devicenet等,PLC一般都带有标准的硬件单元,所以在使用这些协议时,程序上只需要建立标准数据连接表就可以,在按照协议格式,填写头、数据、校验等内容。

2)  但是遇到一些没有标准协议的设备,比如一些仪表采用的SWP协议,就需要在程序中按照三方设备的协议格式,将数据完整的填写在PLC内存中,然后再使用串行通信指令,将数据由的通信接口发送出去,然后再按照响应数据的格式编写接收响应数据的程序,而且遇到变量数据,校验码又不能提前计算好写入内存,只能在程序中编写校验程序,这样不可避免造成程序的编写量非常大,程序非常繁琐。

3)  如SWP系列仪表的通信协议,PLC读取仪表当前的数值(温度、压力等),需要按照协议内容发送命令,如“图1”PLC发送的数据(读取当前测量数值),“图2”仪表回送的响应数据,按照协议内容,该数据是一个ASC码格式的浮点数,在很长的响应数据中,只有“图2”中低字节、高字节、小数点,是当前需要的数据,所以需要在程序中使用数据处理指令,将有用的数据摘选出来,再将ASC码格式数据转换成16/10进制的数据,才完成仪表数据读取的工作。 

4  协议宏通信功能

1)  在遇到非标准协议时,如何能够像使用Modbus、Devicenet等硬件单元时,在程序中只建立数据连接表,填写有用的数据内容,对于仪表回送的数据,只把有用的数据保存到PLC内存。欧姆龙CJ系列PLC的协议宏功能,将协议格式使用三方软件,方便的写入到串行通信模块中,在PLC程序中不需要编写过多程序,只需调用要按照串口模块中的协议序列号即可完成程序。

2)  对于数据串很长的回送响应,也可以在协议宏中添加变量数据,头、尾、校验等数据,可以通过变量数据进行区分,只将仪表的当前数值(温度、压力等)译码并写入到PLC的内存中,PLC在处理仪表当前数值时,只需要读取自身的寄存器就可以完成。

3)  协议宏通信功能:是用来控制PLC与三方设备进行数据交换的另一种通信方式。PLC需要配备串行通信单元,通过RS232方式实现1:1的连接,也可以通过RS/422/485方式实现1:N的连接。通过带有的通信协议宏软件CX-Protocol可以对通信格式进行编程。 

5  串行通信程序设计

传统的串行通信程序,如“图3”只截取了很小一部分,可以看出在PLC梯形图中完成串行通信所有数据的编写,程序量是非常的。其中SWP使用的是CRC校验,虽然常用的校验计算在PLC有相关指令(如FCS、CRC等校验),但是要求进行校验的数据连续放置在寄存器中,中间如果有空位,校验指令会直接将“0”也作为一个数据进行校验,所以需要使用大量的数据处理指令将数据按照标准格式码放完成,才能使用校验指令进行计算,在PLC程序中编写校验是非常繁琐的。 

使用协议宏通信完成SWP仪表的通信,将数据同时进行写入为例进行程序编制。按照SWP协议内容,将读取数据的指令写入到CX-Protocol中。Protocol中有固定的协议格式,按照对应表格内容填写通信指令,校验可以使用有工具添加。

1)  将SWP仪表通信指令写入,把“图1”的数据写入Protocol。(见图4)。 

2)  使用协议宏工具添加CRC-16校验。(见图5) 

3)  将回送的相应数据“图2”中,具体数值低字节、高字节、小数点三个字节,添加变量,并转换格式,保存到PLC内存D2000开始的寄存器中。(见图6) 

4)  在PLC中写入协议宏程序,所有通信协议数据通过CX-Protocol写入到串口通信单元中,程序中只需要调用单元中协议数据的序列号即可,大的简化了梯形图程序。(见图7) 

5)  PLC串行通信过程中经常需要对通信口收发的数据进行监控,查看发出数据和收到的数据都正确无误,串行通信才调试完成,在以往的调试过程中,使用PLC的编程软件串口在视觉上不是很便捷,如果使用其它串口调试软件进行监控,将PLC上的串口电缆接到现场调试计算机上来进行,所以使用起来都不是很方便。

6)  使用CX-Protocol可以直接与PLC进行在线连接,有监控界面,将通信接口当前收发地数据,非常直观的显示出来。如“图8”,监控界面中按照收发协议的格式,ASC码数据进行直观的显示,蓝色线条上方数据是PLC当前发出的,红色线条是收到的数据,可以对照“图1、图2”中的协议内容检查收发数据是否正确。(见图8) 

在以往串口调试过程中,经常会遇到没有相应数据的现象,原因主要有,硬件接线错误,协议内容填写错误。CX-Protocol中的数据监控功能视觉上非常直观的将当前通信接口收发的数据呈现出来,非常方便对数据进行检查和修改。 

6  结束语

使用通信协议宏功能,协议简单、校验算法容易,通信的稳定性都比较以往串行通信高。而协议宏通信可以编辑复杂协议及校验的自动计算。CX-Protocol软件的特点,可以将繁多的通信步骤灵活登记,并使其易于管理,另外还具有多种灵活接收数据的方式,以及的通信控制功能、通信诊断功能、协议保护功能等。