6ES7231-7PD22-0XA8多库发货

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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
当前可编程序控制器(PLC)已经成为自动控制系统中为广泛的控制设备,它不仅实现复杂的逻辑控制,还能完成各种顺序控制或定时控制的闭环控制功能,并且抗干扰能力强、性高、稳定性好、能在恶劣环境下长时间、不间断的运行,且编程简单,维护方便,并配有各类通讯接口与模块处理,方便扩容[1]。随着当今社会的发展,PLC在自来水供应系统中的应用越来越广泛,该控制系统能大大提高自动化水平,降低生产成本,提高供水质量。因此PLC及其控制系统在净水厂的日常应用中就显得尤为重要。本文以三亚西部供水工程净水厂为例,介绍下PLC在净水厂中的应用。

2  工艺简介
三亚西部供水工程由四部分组成:源水管、净水厂、清配水管、红塘管理站、加压泵站。在以三亚西部供水工程的净水厂为例,介绍其功能和控制方式。净水厂选址于三亚市崖城镇,占地面积为66670平方米,建设规模为日处理量10×104米3,共有6格V型滤池,其中工艺处理流程如下:
此净水厂的工艺是常规的“混凝-沉淀-过滤-”流程,从泵房将水库的水打到混合井,然后经初滤,再加水沉淀剂聚合,沉淀后过滤得到清水,加,将水储入清水池备用,再经送水泵房的高压泵压出供水,流入千家万户。沉淀污泥经排泥池在浓缩池浓缩后经污泥脱水后,泥饼外运。

3  系统结构
三亚西部供水工程自控系统的系统结构由三层网络组成,包括管理级、控制级、现场级。系统的三层网络分别为基于TCP/IP协议的高速以太网、工业以太网络、现场总线网。4台操作站主机、4台生产管理计算机和2台打印机,向上接入全厂管理系统网络;工业以太网以光缆为通信介质,连接5个PLC现场控制站,配置有各自的电源,通讯模块,接口模块,每个站都配有一台UPS,加强了系统的性。为了提供报表、报警打印服务,配置两台打印机,实现各种报表以及实时报警和报警历史的打印功能。两台操作站计算机相互在线冗余,向下通过光纤网络对各现场监控子站进行监视。建立在bbbbbbs 2000/XP基础上的Wonderware公司IUCH组态软件提供了功能、简单易用的操作界面,操作人员通过IUCH实现对全厂生产过程、工艺参数和设备运行状态进行实时监控。
系统共有5个现场主控制站,每个站以S7-400 系列处理器模块为,配上相应的输入输出I/O模块、机架、电源模块、通讯接口模块以及远程I/O模块等组成现场控制站,5个主站以光纤环网通讯的方式和中控室连接。其中PLC2.0主站通过无线DTU,接受来自两个沉淀池子站的监控数据,同时也可以下达动作指令到子站,两个子站采用S7-300 系列处理器模块为,配上相应的输入输出I/O模块、机架、电源模块、通讯接口模块、无线DTU等组成现场控制站。其中PLC3.0主站通过PROFIBUS DP总线,接受来自六个滤池子站的监控数据,同时也可以下达动作指令到子站,六个子站采用S7-300 系列处理器模块为,配上相应的输入输出I/O模块、机架、电源模块、通讯接口模块等组成现场控制站。管网子站采用200系列产品。编程软件采用SIEMENS Step7,生产监控组态软件采用Wonderware公司Intouch组态软件,实现上位机界面操作控制设备。所有I/O模块具有光电隔离功能,同时支持带电拔插。压力监测点PLC6.1～PLC6.14采用S7-200系列处理器模块和相应的输入输出I/O模块、无线DTU等组成现场控制站,通过电信的无线CDMA把数据送到监控。根据各个站处理I/O点数的多少,预留20%以上的余量,配置相应数量的I/O模块

1  引言
传统的校验仪器普遍存在性能单一、难以实现多种检测功能集成的问题,这就造成在不具备综合检测平台的修理厂,每个设备都要配备一台检测仪器的现状[1]。本试验器以系统功能集成化为基本设计理念,以可编程控制器为,通过有效整合各种资源,实现了校验功能的高度集成,利用试验器可完成对5个主要起动设备的校验,其体积小、重量轻,非常适合的转场使用和机动使用要求。
发动机的起动系统涉及的起动控制设备较多,通过分析这些电气设备的功用,总结出起动系统电气设备的显著特点是:
(1)  起动系统涉及的电气设备种类多,工作过程复杂,需要检测时间、电压、电流、功率等众多参数[2][3]。
(2)  起动系统各电气设备的功能关联紧密,要检测某设备的性能往往需要连接多个电气设备协同工作,在没有大的检测平台的条件下,起动系统电气设备的全功能校验工作很难开展。
起动箱、起动电压调节盒、自动停车器和功率限制器是主要的控制设备,对这些起动系统控制设备进行定期检测、保证其性能良好和工作就成为某型飞机机务一项重要的和经常性的工作。

2  系统的主要技术要求
(1)  以测试系统的综合性、通用性和小型化为目标的综合测试技术
本课题研究的目标是将某型飞机起动系统主要电气设备进行综合检测,要实现集中检测多种电气设备,各电气设备功能复杂、参数多,测试系统的结构设计与维修单位的条件相适应,并且力求做到体积小、重量轻、便于携行装运,设计难度大。 
(2)  低电压、大电流的大功率信号的生成
功率限制器的操纵信号是从起动发电机QF-24正电路和QFL-3分流器(25mv/1000A)来,功率限制器要检测的功率信号可达80kW,这就模拟提供低电压、大电流的大功率信号。传统的办法是采用分压电路的办法提供低压信号,但是对于毫伏级的低压信号,分压电路的缺点是动态性能差、精度低,很难满足测试的要求,要解决这个难题,设计大功率信号模拟技术[4]。

3  大功率信号的实现
功率限制器的作用是测量及控制涡轮发电装置的电功率。当起动发电机输出电功率过一定值时,功率限制器发出过载指示、控制信号。

国内外的各制造行业厂商历来重视制造过程中的与保护。随着产能的不断提升，厂商对设备自动化的要求越来越高，机器和设备也越来越复杂、速度也越来越快。因此，厂商对这些机器的要求也越来越高。我们既要能够保证、性，又要保证灵活、易维护性。这就对元器件的正确和合理的设计和选择提出了一定的要求。 功能在工业设备上的使用在发达国家已十分普及，例如，在欧洲有强制的标准，达不到相应等级的设备不能投产；在美国则依靠高额的事故赔偿来强制设备的性。通常，我们可以参照以下欧洲标准进行设备的设计：　　EN 1050-1996 机械 风险评价　　EN 292－1：1991 机器 基本概念与设计通则　　EN 954-1 机械 控制系统有关部件 1部分 设计通则　　EN/IEC 60204 机械 机械电气设备　　EN/ISO 13894 机械的 控制系统有关的部件　　EN/IEC 61508 主要涵盖了电气/电子/可编程电子系统的功能　　EN 418 紧急制动设备　　EN 1088 与保护装置有关的连锁装置 设计和选择原则　　EN 12415 机床 小型数控车床和车削　　EN 12417 机床 加工　　EN 12478 机床 大型数控车床和车削　　EN 692：1996 机械压力机　　EN 693：2000 机床 液压机　　EN 1550：1997 机床 工件夹紧用卡盘设计和制造的要求 在这方面我国还处于起步阶段，很多有一定危险性的设备没有任何保护措施，这也是工厂事故频发的一个重要原因。随着国家对此重视程度的提高和以人为本理念的逐渐深入人心，设备的性正得到越来越多的重视。 设备的性能由机械防护和电气控制两方面组成。机械防护在本文不做过多介绍，下面详细介绍电气控制的原理及应用。 控制系统提供一种高度的保护手段，大限度地避免机器的不状态、保护生产装置和人身，防止恶性事故的发生、减少损失。该系统在开车、停车、出现工艺扰动以及正常维护操作期间对机器设备提供保护。一旦当机器设备本身出现危险，或由于人为原因而导致危险时，系统立即做出反应并输出正确信号，使机器停车，以阻止危险的发生或事故的扩散。 一套控制系统，由输入信号（即功能，如紧急停止信号、门信号等）、控制模块（如继电器、PLC）、和被控输出元件（如主接触器、阀等）三部分组成。 要使设备达到相应的等级就离不开必要的元件和线路，常见的元件有急停按钮、双手按钮、门开关、光栅等。这些元件通过线路（一般是双回路）连接到控制的，此不是普通的PLC，因为它不具备功能。 具有要求的机器中，普通的继电器或者PLC被广泛地作为控制模块，对功能进行监控。从表面看来，这样的机器在一定条件下也能够保证性。但是，当普通的继电器和PLC由于自身缺陷或外界原因导致功能失效时（如触点熔焊、电气短路、处理器紊乱等故障），就会丢失保护功能，引发事故。 而对于控制模块，由于其采用冗余、多样的结构，加之以自我检测和监控、电气元件、反馈回路等措施，保证在本身缺陷或外部故障的情况下，依然能够保证功能，并且可以及时的将故障出来。从而在上保证了整个控制系统的正常运行，保护了人和机器的。 电气控制的方式大致分为以下几种： 1.用普通继电器搭建有自锁和互锁功能的双回路线路。这种是原始的控制方式，能达到较低的等级。其优点是廉，缺点是维护和改造十分复杂，无法监控。 2.使用继电器搭建回路。上个世纪随着继电器的出现，它已经越来越多的应用于各种工业设备中。可以用于控制单一功能，适用于小型的控制系统。其输出通常有继电器触点输出或晶体管输出。无论采用何种形式的输出结构，继电器都能够保证至少2个通道进行输出的控制。在一个输出通道出现故障的情况下，另外一个冗余的通道依然能够保证继电器的功能，并且及时出故障通道。常见的继电器有皮尔兹、施迈赛等，现在西门子、欧姆龙等系统集成商也都相继推出了自己的继电器产品。此控制方式成本适中，能达到较高的等级，但如果元件多线路依然比较复杂，不适于大型生产线。 3.使用PLC进行控制。可编程控制器的CPU采用冗余的多处理器结构。各个处理器之间相互监控，一旦出现不一致，立刻使控制器处于状态，并且发出报警信息；同时，可编程控制器对内部的RAM，EPROM，输入输出寄存器等元件进行实时监控，并且采用特殊的测试脉冲对输入信号和输出被控元件进行，一旦出现任何不隐患，控制器立刻切换至保护状态。总线系统适用于大型、离散式的控制系统。其原理是在现有工业现场总线的基础上，采用了一系列的时间检测、地址检测、连接检测和CRC冗余校验等措施，达到高的等级。PLC是上世纪末出现的产品，他的优点是可编程性能强大，使用总线能实现很高要求的控制，但成本较高。 4.使用可编程继电器进行控制。可编程继电器是近年推出的产品，它介于PLC和继电器之间，即具有一定的可编程性，价格却不是很高。继电器是一个多功能、可自由配置的模块化系统。与其他普通继电器不同，可编程继电器的电路可在个人电脑上使用图形配置工具生成。通过基础模块上的RS232接口可以直接向可编程继电器写入程序。

以上简单介绍了控制的几种方式，那么与等级密切相关的元件是如何达到控制的目的的呢？下面进行分类介绍： 1.防短路功能。线路一般使用双回路控制，即使有一条线路发生短路，依然能防止设备在不满足要求的状态下运行，另外继电器和PLC都有短路诊断功能。 2.放粘连功能。继电器与普通继电器不同，普通继电器在长时间电弧的作用下有可能发生触点的粘连，而继电器由于其特殊的结构，能保证在回路不满足条件的情况下触点强制断开。 3.区域功能。通过门锁和光栅行程的区域，一旦进入门或穿越光栅，在控制的作用下设备能够强制停机，保证生产人员的。 4.冗余功能。PLC和总线都具有冗余功能，确保在外界干扰下的性能不受影响。 对于功能4个以下的单台设备或流水线，我们可以使用紧凑型继电器。例如，在动力车间中的单台数控机床，其功能通常包括数个紧急停止按钮、一扇至二扇门，并且等级在3级以上。对于这样一个应用，我们可以采用一个紧凑型继电器控制所有的紧急停止按钮；再使用1/2个紧凑型继电器控制1/2扇门。任何一个继电器被触发，输出切断相关负载（如控制轴运动的变频器或伺服）。 对于功能在4至14个的设备或流水线，我们使用模块化的可编程继电器来得到高的灵活性和低的成本。我们以一条油漆自动化线为例，在此生产区域中，通常包括在安装在喷涂区域进出口的2对光栅、4/8个门、若干个紧急停止按钮、2套屏蔽传感器，并且等级在3级以上。我们当然可以选用紧凑型的继电器来实现以上功能。但是这种解决方案的成本较高、接线繁琐、故障诊断困难。而可编程继电器的应用，不但能够、的完成功能，并且能够从设计、购买、维护中降。 对于功能在数十个以上、或者大部分的功能都离散分布的现场，可编程PLC系统和总线系统可以使复杂的控制变得简便、清晰。在大型冲压流水线中，PLC都有成功的应用案例。通常，一条冲压流水线高10m，长50m，分为涂油、冲压、剪切 等几个工作区域。每个区域都有2扇冲程门和若干的紧急停止按钮；外围还需要有光栅保护换模区域；此外冲压机械中还有大量的信号（比如上死点、阀信号等）需要接入控制系统，并且以复杂的逻辑关系贯穿于整个控制回路。在这种情况下，可编程继电器和总线系统是为合适的解决方案。 PLC可以简便的实现复杂的逻辑关系。通过总线可以将分散在现场的输入信号通过一根电缆集中至主站进行控制。 在我国的生产制造行业，各种控制系统已经得到广泛应用。以汽车行业为例，合资企业使用欧美的进口设备，一般都具有较高的等级，例如一汽大众、上海大众、上海通用的生产车间就是如此。而多数民族汽车大都使用国产设备，如奇瑞汽车，长城汽车等，在其冲压焊装和总装线上大范围使用了国产设备，也大都配备了继电器和PLC等控制系统，提高了生产的性。随着以人为本理念的深入贯彻，相信控制在未来的工业生产中将得到加广泛的应用。