公路交通信號燈控制教材

1、烏 海 職 業(yè) 技 術(shù) 學(xué) 院 “ 十 二 五 ” 重 點 課 程 PLC程序控制指令及應(yīng)用PLC與工業(yè)自動化技術(shù)機電工程系自動化教研室機電工程系自動化教研室學(xué)習(xí)情境學(xué)習(xí)情境3 PLC功能指令應(yīng)用功能指令應(yīng)用公路交通信號燈控制烏 海 職 業(yè) 技 術(shù) 學(xué) 院 “ 十 二 五 ” 重 點 課 程 PLC程序控制指令及應(yīng)用PLC與工業(yè)自動化技術(shù)機電工程系自動化教研室機電工程系自動化教研室烏 海 職 業(yè) 技 術(shù) 學(xué) 院 “ 十 二 五 ” 重 點 課 程 PLC程序控制指令及應(yīng)用PLC與工業(yè)自動化技術(shù)機電工程系自動化教研室機電工程系自動化教研室工 作 任 務(wù) 實現(xiàn)公路與人行橫道信號燈控制設(shè)計：行人過馬

2、路需要按綠色按鈕，并等待紅燈變綠燈后過馬路。公路在無過馬路行人時始終亮綠燈，車輛正常通行，有行人過馬路請求信號時，綠燈變紅燈，行人過馬路后，又變回綠燈。 烏 海 職 業(yè) 技 術(shù) 學(xué) 院 “ 十 二 五 ” 重 點 課 程 PLC程序控制指令及應(yīng)用PLC與工業(yè)自動化技術(shù)機電工程系自動化教研室機電工程系自動化教研室學(xué)習(xí)目標(biāo)：1知識目標(biāo)知識目標(biāo)（1）掌握PLC程序的基本結(jié)構(gòu)及相關(guān)控制指令的使用。（2）掌握循環(huán)結(jié)構(gòu)程序的編制方法。（3）掌握交通信號燈控制電路及程序設(shè)計方法。2技能目標(biāo)技能目標(biāo)（1）熟練運用定時器、計數(shù)器設(shè)計和實現(xiàn)公路行人信號燈控制系統(tǒng)。（2）靈活運用PLC跳轉(zhuǎn)、循環(huán)指令編寫控制程序。3

3、情感目標(biāo)情感目標(biāo)（1）培養(yǎng)學(xué)生遵守電氣安全操作規(guī)程的習(xí)慣，強化用電安全意識和責(zé)任意識，培養(yǎng)學(xué)生良好工作習(xí)慣、職業(yè)道德和職業(yè)素質(zhì)，樹立正確的勞動觀。（2）培養(yǎng)和提高學(xué)生分析問題、獨立解決問題和動手實踐的能力。（3）培養(yǎng)學(xué)生探索PLC控制技術(shù)的興趣，鼓勵和培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)、相互學(xué)習(xí)、團隊合作的意識，提高團隊合作水平，形成良好的人際關(guān)系。（4）培養(yǎng)和鍛煉學(xué)生搜集資料和自學(xué)能力。烏 海 職 業(yè) 技 術(shù) 學(xué) 院 “ 十 二 五 ” 重 點 課 程 PLC程序控制指令及應(yīng)用PLC與工業(yè)自動化技術(shù)機電工程系自動化教研室機電工程系自動化教研室 程序控制指令的作用是控制程序的運行方向，如程序的跳轉(zhuǎn)、程序的循環(huán)以

4、及按步序進行控制等。在工程實踐中常用來解決一些生產(chǎn)流程的選擇性分支控制、并行分支控制等。烏 海 職 業(yè) 技 術(shù) 學(xué) 院 “ 十 二 五 ” 重 點 課 程 PLC程序控制指令及應(yīng)用PLC與工業(yè)自動化技術(shù)機電工程系自動化教研室機電工程系自動化教研室nNOT和NOP指令n取反指令取反指令NOTn將復(fù)雜邏輯結(jié)果取反，為用戶使用反邏輯提供方便。該指令無操作數(shù)，其LAD和STL形式如下： STL形式： NOT LAD形式： NOT nNOP烏 海 職 業(yè) 技 術(shù) 學(xué) 院 “ 十 二 五 ” 重 點 課 程 PLC程序控制指令及應(yīng)用PLC與工業(yè)自動化技術(shù)機電工程系自動化教研室機電工程系自動化教研室n結(jié)束指

5、令結(jié)束指令END和和MEND 結(jié)束指令分為有條件結(jié)束指令（END）和無條件結(jié)束指令（MEND）。結(jié)束指令只能用在主程序中，不能在子程序和中斷程序中使用。結(jié)束指令只能用在主程序中，不能在子程序和中斷程序中使用。而有條件結(jié)束指令可用在無條件結(jié)束指令前結(jié)束主程序。而有條件結(jié)束指令可用在無條件結(jié)束指令前結(jié)束主程序。在調(diào)試程序時，在程序的適當(dāng)位置插入無條件結(jié)束指令可實現(xiàn)程在調(diào)試程序時，在程序的適當(dāng)位置插入無條件結(jié)束指令可實現(xiàn)程序的分段調(diào)試。序的分段調(diào)試。可以利用程序執(zhí)行的結(jié)果狀態(tài)、系統(tǒng)狀態(tài)或外部設(shè)置切換條件來可以利用程序執(zhí)行的結(jié)果狀態(tài)、系統(tǒng)狀態(tài)或外部設(shè)置切換條件來調(diào)用有條件結(jié)束指令，使程序結(jié)束。調(diào)用有條

6、件結(jié)束指令，使程序結(jié)束。使用方法：軟件自動處理。使用方法：軟件自動處理。烏 海 職 業(yè) 技 術(shù) 學(xué) 院 “ 十 二 五 ” 重 點 課 程 PLC程序控制指令及應(yīng)用PLC與工業(yè)自動化技術(shù)機電工程系自動化教研室機電工程系自動化教研室n停止指令停止指令STOPSTOP指令有效時，可以使主機指令有效時，可以使主機CPU的工作方式由的工作方式由RUN切換到切換到STOP，從而立即中止用戶程序的執(zhí)行。，從而立即中止用戶程序的執(zhí)行。STOP指令在梯形圖中以指令在梯形圖中以線圈形式編程。指令不含操作數(shù)。線圈形式編程。指令不含操作數(shù)。STOP指令可以用在主程序、子程序和中斷程序中。如果在中斷指令可以用在主程序

7、、子程序和中斷程序中。如果在中斷程序中執(zhí)行程序中執(zhí)行STOP指令，則中斷處理立即中止，并忽略所有掛起指令，則中斷處理立即中止，并忽略所有掛起的中斷。繼續(xù)掃描程序的剩余部分，在本次掃描周期結(jié)束后，完的中斷。繼續(xù)掃描程序的剩余部分，在本次掃描周期結(jié)束后，完成將主機從成將主機從RUN到到STOP的切換。的切換。STOP和和END指令通常在程序中用來對突發(fā)緊急事件進行處理，指令通常在程序中用來對突發(fā)緊急事件進行處理，以避免實際生產(chǎn)中的重大損失。以避免實際生產(chǎn)中的重大損失。烏 海 職 業(yè) 技 術(shù) 學(xué) 院 “ 十 二 五 ” 重 點 課 程 PLC程序控制指令及應(yīng)用PLC與工業(yè)自動化技術(shù)機電工程系自動化教

8、研室機電工程系自動化教研室n看門狗指令看門狗指令nWDT（Watchdog Reset）稱為看門狗復(fù)位指令，也稱為警戒）稱為看門狗復(fù)位指令，也稱為警戒時鐘刷新指令。它可以把警戒時鐘刷新，即延長掃描周期，從時鐘刷新指令。它可以把警戒時鐘刷新，即延長掃描周期，從而有效地避免看門狗超時錯誤。而有效地避免看門狗超時錯誤。WDR指令在梯形圖中以線圈形指令在梯形圖中以線圈形式編程，無操作數(shù)。式編程，無操作數(shù)。烏 海 職 業(yè) 技 術(shù) 學(xué) 院 “ 十 二 五 ” 重 點 課 程 PLC程序控制指令及應(yīng)用PLC與工業(yè)自動化技術(shù)機電工程系自動化教研室機電工程系自動化教研室梯形圖梯形圖LADLAD語句表語句表STL

9、STL 功功 能能操作碼操作碼操作數(shù)操作數(shù)JMPJMPn n條件滿足時，跳轉(zhuǎn)指令（條件滿足時，跳轉(zhuǎn)指令（JMPJMP）可使程序轉(zhuǎn)移到同一程序的可使程序轉(zhuǎn)移到同一程序的具體標(biāo)號（具體標(biāo)號（n n）處）處LBLLBLn n跳轉(zhuǎn)標(biāo)號指令（跳轉(zhuǎn)標(biāo)號指令（LBLLBL）標(biāo)記跳）標(biāo)記跳轉(zhuǎn)目的地的位置（轉(zhuǎn)目的地的位置（n n）n 跳轉(zhuǎn)與跳轉(zhuǎn)標(biāo)號指令跳轉(zhuǎn)與跳轉(zhuǎn)標(biāo)號指令指令格式及功能指令格式及功能 n(JMP)LBLn說明：（1）跳轉(zhuǎn)標(biāo)號n的取值范圍是0255；（2）跳轉(zhuǎn)指令及跳轉(zhuǎn)標(biāo)號指令只能用于同一程序段中，不能在主程序段中用跳轉(zhuǎn)指令，而在子程序段中用跳轉(zhuǎn)標(biāo)號指令。烏 海 職 業(yè) 技 術(shù) 學(xué) 院 “ 十 二

10、五 ” 重 點 課 程 PLC程序控制指令及應(yīng)用PLC與工業(yè)自動化技術(shù)機電工程系自動化教研室機電工程系自動化教研室n跳轉(zhuǎn)及標(biāo)號指令n跳轉(zhuǎn)指令JMP（Jump to Label）：當(dāng)輸入端有效時，使程序跳轉(zhuǎn)到標(biāo)號處執(zhí)行。n標(biāo)號指令LBL（Label）：指令跳轉(zhuǎn)的目標(biāo)標(biāo)號。操作數(shù)n為0255。烏 海 職 業(yè) 技 術(shù) 學(xué) 院 “ 十 二 五 ” 重 點 課 程 PLC程序控制指令及應(yīng)用PLC與工業(yè)自動化技術(shù)機電工程系自動化教研室機電工程系自動化教研室n使用說明：n跳轉(zhuǎn)指令和標(biāo)號指令必須配合使用，而且只能使用在同一程序塊中，如主程序、同一個子程序或同一個中斷程序。不能在不同的程序塊中互相跳轉(zhuǎn)。n執(zhí)行跳

11、轉(zhuǎn)后，被跳過程序段中的各元器件的狀態(tài)：nQ、M、S、C等元器件的位保持跳轉(zhuǎn)前的狀態(tài)；n計數(shù)器C停止計數(shù)，當(dāng)前值存儲器保持跳轉(zhuǎn)前的計數(shù)值；n對定時器來說，因刷新方式不同而工作狀態(tài)不同。在跳轉(zhuǎn)期間，分辨率為1 ms和10 ms的定時器會一直保持跳轉(zhuǎn)前的工作狀態(tài)，原來工作的繼續(xù)工作，到設(shè)定值后，其位的狀態(tài)也會改變，輸出觸點動作，其當(dāng)前值存儲器一直累計到最大值32 767才停止。對分辨率為100 ms的定時器來說，跳轉(zhuǎn)期間停止工作，但不會復(fù)位，存儲器里的值為跳轉(zhuǎn)時的值，跳轉(zhuǎn)結(jié)束后，若輸入條件允許，可繼續(xù)計時，但已失去了準(zhǔn)確計時的意義。所以在跳轉(zhuǎn)段里的定時器要慎用。烏 海 職 業(yè) 技 術(shù) 學(xué) 院 “ 十

12、 二 五 ” 重 點 課 程 PLC程序控制指令及應(yīng)用PLC與工業(yè)自動化技術(shù)機電工程系自動化教研室機電工程系自動化教研室跳轉(zhuǎn)指令編程舉例跳轉(zhuǎn)指令編程舉例 設(shè)I0.3為點動/連動控制選擇開關(guān)，當(dāng)I0.3得電時，選擇點動控制；當(dāng)I0.3不得電時，選擇連續(xù)運行控制。采用跳轉(zhuǎn)指令控制的點動/連動控制程序如圖3-35所示。I0.3得電，執(zhí)行JMP指令，程序跳轉(zhuǎn)到標(biāo)號4處I0.3不得電時，運行起保停程序I0.3不得電，執(zhí)行JMP指令，程序跳轉(zhuǎn)到標(biāo)號5處I0.3得電，運行點動控制程序烏 海 職 業(yè) 技 術(shù) 學(xué) 院 “ 十 二 五 ” 重 點 課 程 PLC程序控制指令及應(yīng)用PLC與工業(yè)自動化技術(shù)機電工程系自

13、動化教研室機電工程系自動化教研室n循環(huán)指令n循環(huán)開始指令FOR：用來標(biāo)記循環(huán)體的開始。n循環(huán)結(jié)束指令NEXT：用來標(biāo)記循環(huán)體的結(jié)束。無操作數(shù)。nFOR和NEXT之間的程序段稱為循環(huán)體，每執(zhí)行一次循環(huán)體，當(dāng)前計數(shù)值增1，并且將其結(jié)果同終值作比較，如果大于終值，則終止循環(huán)。烏 海 職 業(yè) 技 術(shù) 學(xué) 院 “ 十 二 五 ” 重 點 課 程 PLC程序控制指令及應(yīng)用PLC與工業(yè)自動化技術(shù)機電工程系自動化教研室機電工程系自動化教研室n參數(shù)使用說明n循環(huán)指令盒中有三個數(shù)據(jù)輸入端：當(dāng)前循環(huán)計數(shù)INDX（index value or current loop count）、循環(huán)初值INIT（starting

14、 value）和循環(huán)終值FINAL（ending value）。在使用時必須給FOR指令指定當(dāng)前循環(huán)計數(shù)（INDX）、初值（INIT）和終值（FINAL）。nINDX操作數(shù)：VW、IW、QW、MW、SW、SMW、LW、T、C、AC、*VD、*AC和*CD；屬INT型。nINIT和FINAL操作數(shù)：VW、IW、QW、MW、SW、SMW、LW、T、C、AC、常數(shù)、*VD、*AC和*CD；屬INT型。n指令使用說明nFOR、NEXT指令必須成對使用。nFOR和NEXT可以循環(huán)嵌套，嵌套最多為8層，但各個嵌套之間不可有交叉現(xiàn)象。n每次使能輸入（EN）重新有效時，指令將自動復(fù)位各參數(shù)。n初值大于終值時，

15、循環(huán)體不被執(zhí)行。n在使用循環(huán)指令時，要注意在循環(huán)體中對INDX的控制，這一點非常重要。烏 海 職 業(yè) 技 術(shù) 學(xué) 院 “ 十 二 五 ” 重 點 課 程 PLC程序控制指令及應(yīng)用PLC與工業(yè)自動化技術(shù)機電工程系自動化教研室機電工程系自動化教研室循環(huán)指令使用舉例烏 海 職 業(yè) 技 術(shù) 學(xué) 院 “ 十 二 五 ” 重 點 課 程 PLC程序控制指令及應(yīng)用PLC與工業(yè)自動化技術(shù)機電工程系自動化教研室機電工程系自動化教研室程序示例 有3臺電動機M1M3，具有兩種起停工作方式： （1）手動操作方式：分別用每個電動機各自的起停按鈕控制M1M3的起停狀態(tài)。 （2）自動操作方式：按下起動按鈕，M1M3每隔5s

16、依次起動；按下停止按鈕，M1M3同時停止。 烏 海 職 業(yè) 技 術(shù) 學(xué) 院 “ 十 二 五 ” 重 點 課 程 PLC程序控制指令及應(yīng)用PLC與工業(yè)自動化技術(shù)機電工程系自動化教研室機電工程系自動化教研室I/O分配表輸 入輸 出符號地址功能符號地址功能SWI0.0方式選擇開關(guān)，1自動，0手動KM1Q0.0電動機1接觸器Auto_StartI0.1起動按鈕KM2Q0.1電動機2接觸器Auto_StopI0.2停止按鈕KM3Q0.2電動機3接觸器Start_1I0.3M1起動按鈕Stop_1I0.4M1停止按鈕Start_2I0.5M2起動按鈕Stop_2I0.6M2停止按鈕Start_3I0.7M

17、3起動按鈕Stop_3I1.0M3停止按鈕烏 海 職 業(yè) 技 術(shù) 學(xué) 院 “ 十 二 五 ” 重 點 課 程 PLC程序控制指令及應(yīng)用PLC與工業(yè)自動化技術(shù)機電工程系自動化教研室機電工程系自動化教研室PLC接線圖Q0.0Q0.1I0.21LNL1MI0.0I0.1ML+220VAuto_startSWKMQ0.1KMKMI0.3I0.4I0.5I0.6I0.7I0.2I1.0Auto_stopStart_1Start_2Start_3Stop_1Stop_2Stop_3烏 海 職 業(yè) 技 術(shù) 學(xué) 院 “ 十 二 五 ” 重 點 課 程 PLC程序控制指令及應(yīng)用PLC與工業(yè)自動化技術(shù)機電工程系自

18、動化教研室機電工程系自動化教研室參考程序 烏 海 職 業(yè) 技 術(shù) 學(xué) 院 “ 十 二 五 ” 重 點 課 程 PLC程序控制指令及應(yīng)用PLC與工業(yè)自動化技術(shù)機電工程系自動化教研室機電工程系自動化教研室工 作 任 務(wù) 實現(xiàn)公路與人行橫道信號燈控制設(shè)計：行人過馬路需要按綠色按鈕，并等待紅燈變綠燈后過馬路。公路在無過馬路行人時始終亮綠燈，車輛正常通行，有行人過馬路請求信號時，綠燈變紅燈，行人過馬路后，又變回綠燈。 烏 海 職 業(yè) 技 術(shù) 學(xué) 院 “ 十 二 五 ” 重 點 課 程 PLC程序控制指令及應(yīng)用PLC與工業(yè)自動化技術(shù)機電工程系自動化教研室機電工程系自動化教研室任務(wù)分析： 這是一條公路與人行

19、橫道之間的信號燈順序控制，沒有人橫穿公這是一條公路與人行橫道之間的信號燈順序控制，沒有人橫穿公路時，公路綠燈與人行橫道紅燈始終保持亮狀態(tài)，公路車輛正常通信路時，公路綠燈與人行橫道紅燈始終保持亮狀態(tài)，公路車輛正常通信，行人禁止通行。當(dāng)有人需要橫穿公路時，按路邊設(shè)置的請求按鈕（，行人禁止通行。當(dāng)有人需要橫穿公路時，按路邊設(shè)置的請求按鈕（公路兩側(cè)各設(shè)有一個）公路兩側(cè)各設(shè)有一個）SB1或或SB2，一段時間后（設(shè)，一段時間后（設(shè)15S）公路綠燈）公路綠燈變黃燈，變黃燈，10秒后黃燈又變紅燈，秒后黃燈又變紅燈，5秒后人行橫道紅燈變綠燈，行人穿秒后人行橫道紅燈變綠燈，行人穿過馬路，過馬路，10秒后，人行橫道

20、綠燈閃爍秒后，人行橫道綠燈閃爍5秒，變紅燈。人行橫道紅燈亮秒，變紅燈。人行橫道紅燈亮后后5秒，公路紅燈熄滅，綠燈亮。在這個過程中按路邊的按鈕是不起秒，公路紅燈熄滅，綠燈亮。在這個過程中按路邊的按鈕是不起作用的，只有當(dāng)整個過程結(jié)束后也就是公路綠燈與人行橫道紅燈同時作用的，只有當(dāng)整個過程結(jié)束后也就是公路綠燈與人行橫道紅燈同時亮?xí)r再按按鈕才起作用。亮?xí)r再按按鈕才起作用。 烏 海 職 業(yè) 技 術(shù) 學(xué) 院 “ 十 二 五 ” 重 點 課 程 PLC程序控制指令及應(yīng)用PLC與工業(yè)自動化技術(shù)機電工程系自動化教研室機電工程系自動化教研室I/O分配表輸 入輸 出符號地址功能符號地址功能SB1I0.0行人過路按鈕HL1Q0.0公路綠燈SB2I0.1行人過路按鈕HL2Q0.1公路黃燈HL3Q0.2公路紅燈HL4Q0.3人行橫道紅燈HAQ0.4人行橫道綠燈烏 海 職 業(yè) 技 術(shù) 學(xué) 院 “ 十 二 五 ” 重 點 課 程 PLC程序控制指令及應(yīng)用PLC與工業(yè)自動化技術(shù)機電工程系自動化教研室機電工程系自動化教研室控制時序啟動啟動公路綠燈公路綠燈公路