产品不断涌现，传统的继电器控制系统难以满足现代社会小批量多品种低成本高质量生产方式的生产控制要求，为了改变这现状，美国通用汽车公司在年公开招标，要求用新的控制装置取代继电器控制装置，并提出了十项招标指标，即编程方便，现场可修改程序维修方便，采用模块化结构可靠性高于继电器控制装置体积小于继电器控制装置数据可直接送入管理计算机成本可与继电器控制装置竞争输入可以是交流输出为交流，以上，能直接驱动电磁阀，接触器等在扩展时，原系统只要很小变更用户程序存储器容量至少能扩展到。这就是著名的条，年，美国数字设备公司研制出第台，在美国通用汽车自动装配线上试用，获得了成功。这种新型的工业控制装置以其简单易懂，操作方便，可行性高，通用灵活，体积小，使用寿命长等系列优点，很快地在美国其他工业领域推广应用。到年，已经成功地应用于食品，饮料，冶金，造纸等工业。这新型工业控制装置的出现，也受到了世界其他国家的高度重视。日本从美国引进了这项新技术，很快研制出了日本第台。年，西欧国家也研制出它们的第台。我国从年开始研制。于年开始工业应用。的定义可编程控制器是计算机家族中的员，是为工业控制应用而设计制造的。早期的可编程控制器称作可编程逻辑控制器，简称，它主要用来代替继电器实现逻辑控制。随着技术的发展，这种装置的功能已经大大超过了逻辑控制的范围，因此，今天这种装置称作可编程控制器，简称。但是为了避免与个人计算机的简称混淆，所以将可编程控制器简称问世以来，尽管时间不长，但发展迅速。为了使其生产和发展标准化，美国电气制造商协会经过四年的调查工作，于年首先将其正式命名为，并给作了如下定义是个数字式的电子装置，它使用了可编程序的记忆体储存指令。用来执行诸如逻辑，顺序，计时，计数与演算等功能，并通过数字或类似的输入输出模块，以控制各种机械或工作程序。部数字电子计算机若是从事执行之功能着，亦被视为，但不包括鼓式或类似的机械式顺序控制器。以后国际电工委员会又先后颁布了标准的草案第稿，第二稿，并在年月通过了对它的定义可编程控制器是种数字运算操作的电子系统，专为在工业环境应用而设计的。它采用类可编程的存储器，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。可编程控制器及其有关外部设备，都按易于与工业控制系统联成个整体，易于扩充其功能的原则设计。总之，可编程控制器是台计算机，它是专为工业环境应用而设计制造的计算机。它具有丰富的输入输出接口，并且具有较强的驱动能力。但可编程控制器产品并不针对具体工业应用，在实际应用时，其硬件需根据实际需要进行选用配置，其软件需根据控制要求进行设计编制。的工作原理的工作原理电力线是个极其不稳定的高躁声强衰减的传输通道，要实现可靠的电力线高速数据通信，必须解决低压配电网上各种因素如噪声阻抗波动配电网结构电磁兼容性以及线路阻抗和容性负载引起的信号衰减等主要因素对数据传输的影响。扫描技术当投入运行后，其工作过程般分为三个阶段，即输入采样用户程序执行和输出刷新三个阶段。完成上述三个阶段称作个扫描周期。在整个运行期间，的以定的扫描速度重复执行上述三个阶段。输入采样阶段在输入采样阶段，以扫描方式依次地读入所有输入状态和数据，并将它们存入映象区中的相应得单元内。输入采样结束后，转入用户程序执行和输出刷新阶段。在这两个阶段中，即使输入状态和数据发生变化，映象区中的相应单元的状态和数据也不会改变。因此，如果输入是脉冲信号，则该脉冲信号的宽度必须大于个扫描周期，才能保证在任何情况下，该输入均能被读入。二用户程序执行阶段在用户程序执行阶段，总是按由上而下的顺序依次地扫描用户程序梯形图。在扫描每条梯形图时，又总是先扫描梯形图左边的由各触点构成的控制线路，并按先左后右先上后下的顺序对由触点构成的控制线路进行逻辑运算，然后根据逻辑运算的结果，刷新该逻辑线圈在系统存储区中对应位的状态或者刷新该输出线圈在映象区中对应位的状态或者确定是否要执行该梯形图所规定的特殊功能指令。即，在用户程序执行过程中，只有输入点在映象区内的状态和数据不会发生变化，而其他输出点和软设备在映象区或系统存储区内的状态和数据都有可能发生变化，而且排在上面的梯形图，其程序执行结果会对排在下面的凡是用到这些线圈或数据的梯形图起作用相反，排在下面的梯形图，其被刷新的逻辑线圈的状。此系统就是应用可编程序控制器对十字路口交通控制灯实现模糊控制此控制系统的输入量是指十字路口各方向上车辆数的动态变化量。具体由传感器采集后送入可编程序控制器。在十字路口的四个方向的近端斑马线附近和远端距斑马线约米处各设置个传感器，分别统计通过该处的车辆数。为了实现模糊控制，需要将绿灯时间分为两部分其是固定的秒作为路口车辆状态参数的采集时间其二是根据两个方向车辆流量变化进行模糊决策的延时。然后通过传感器采集后的排队等候的车辆数送往进行模糊推理运算得出延迟时，最后由和来实现对十字路口车流量的灵活控制。选择机型和容量的选择步骤与原则随着技术的发展，产品的种类也越来越多。不同型号的，其结构形式性能容量指令系统编程方式价格等也各有不同，适用的场合也各有侧重。因此，合理选用，对于提高控制系统的技术经济指标有着重要意义。的选择主要应从的机型容量模块电源模块特殊功能模块通信联网能力等方面加以综合考虑。机型选择的基本原则是在满足功能要求及保证可靠维护方便的前提下，力争最佳的性能价格比。选择时主要考虑以下几点合理的结构型式主要有整体式和模块式两种结构型式。整体式的每个点的平均价格比模块式的便宜，且体积相对较小般用于系统工艺过程较为固定的小型控制系统中而模块式的功能扩展灵活方便在点数输入点数与输出点数的比例模块的种类等方面选择余地大，且维修方便，般于较复杂的控制系统。安装方式的选择系统的安装方式分为集中式远程式以及多台联网的分布式。集中式不需要设置驱动远程硬件，系统反应快成本低远程式适用于大型系统，系统的装置分布范围很广，远程可以分散安装在现场装置附近，连线短，但需要增设驱动器和远程电源多台联网的分布式适用于多台设备分别控制，又要相互联系的场合，可以选用小型，但必须要附加通讯模块。相应的功能要求般小型低档具有逻辑运算定时计数等功能，对于只需要开关量控制的设备都可满足。对于以开关量控制为主，带少量模拟量控制的系统，可选用能带和转换单元，具有加减算术运算数据传送功能的增强型低档。对于控制较复杂，要求实现运算闭环控制通信联网等功能，可视控制规模大小及复杂程度，选用中档或高档。但是中高档价格较贵，般用于大规模过程控制和集散控制系统等场合。响应速度要求是为工业自动化设计的通用控制器，不同档次的响应速度般都能满足其应用范围内的需要。如果要跨范围使用，或者些功能或信号有特殊的速度要求时，则应该慎重考虑的响应速度，可选用具有高速处理功能的，或选用具有快速响应模块和中断输入模块的等。系统可靠性的要求对于般系统的可靠性均能满足。对可靠性要求很高的系统，应考虑是否采用冗余系统或热备用系统。机型尽量统主要考虑到以下三方面问题机型统，其模块可互为备用，便于备品备件的采购和管理。机型统，其功能和使用方法类似，有利于技术力量的培训和技术水平的提高。机型统，其外部设备通用，资源可共享，易于联网通信，配上位计算机后易于形成个多级分布式控制系统。二容量的选择步骤与原则的容量包括点数和用户存储容量两个方面。点数的选择平均的点的价格还比较高，因此应该合理选用的点的数量，在满足控制要求的前提下力争使用的点最少，但必须留有定的裕量。通常点数是根据被控对象的输入输出信号的实际需要，再加上的裕量来确定。存储容量的选择用户程序所需的存储容量大小不仅与系统的功能有关，而且还与功能实现的方法程序编写水平有关。个有经验的程序员和个初学者，在完成同复杂功能时，其程序量可能相差之多，所以对于初学者应该在存储容量估算时多留裕量。的点数的多少，在很大程序上反映了系统的功能要求，因此可在点数确定的基础上，按下式估算存储容量后，再加的裕量。存储容量字节开关量点数模拟量通道数三本系统选择的本次交通灯设计用的是来自的可编程控制器。产品规格单元在编程环境等方面，它不仅具备了以往的小型所具有的功能，尽可能使安装空间最小化，并实现了具有点点输入输出点数的弹性构成。而且还可连接可编程控制终端，创造了尚无前例的灵活运用。它不仅可以替代继电器控制柜，就是作为小型控制器或在传感器应用中，亦能适应生产现场不同的需求，电源输入，继电器输出，能加扩展单元。可编程控制器端口分配根据对交通指挥信号灯系统控制要求分析，系统采用自动控制方式，输入有系统开启与停止按钮信号输出有东西方向南北方向各两组指示信号和故障指示驱动信号。由于每个方向的两组指示灯中，同种颜色的指示灯同时工作，为了节省输出点数，可采用并联输出方法。由此可知，该系统所需的输入点数为，输出点数为，全部是开关量，则可将分配用表表示。表交通指挥灯的分配表输入元件输入地址输出元件输出地址开启按钮南北绿灯停止按钮南北黄灯南北红灯警灯故障指示东西绿灯东西黄灯东西红灯的外部接线图根据上述表可知，所需点数只有点，故选用微型即可。但本书还是以为例，则外部输入输出的信号接线如图所示。其中，每方向的两组指示灯中，同种颜色的指示灯并联，用的同个输出点。北绿南绿北黄南黄南红北红警灯东绿西绿东黄交通灯控制系统软件件设计十字路口交通灯模拟控制时序图交通指挥信号灯控制系统工作时，对指挥灯的控制要求按定时序进行，如图所示。启动停止南北红灯东西绿灯东西黄灯东西红灯南北绿灯南北黄灯图交通信号灯时序状态示意图流程图根据交通灯的实际