第10章 可編程控制器

第10章可編程控制器本章要點：10.1PLC的產生、發(fā)展、結構與組成10.2S7—200PLC簡介10.3可編程控制器的應用舉例第10章可編程控制器本章要點：本章首先介紹PLC的產生過程、特點、應用領域及發(fā)展，PLC的基本結構、工作方式和常用的編程語言。接著介紹S7-200系列PLC的軟元件、基本指令、主要計數(shù)指標，根據(jù)系統(tǒng)要求正確選擇PLC型號及參數(shù)。然后介紹S7-200系列PLC的STEP-Micro/WIN編程軟件進行程序的編輯、上傳、下載程序及運行、監(jiān)控程序的方法。最后介紹S7-200可編程控制器的應用舉例。返回10.1PLC的產生、發(fā)展、結構與組成10.1.1PLC的產生與發(fā)展1.PLC的產生1968年美國通用汽車公司GM（GeneralMotors）公開招標，要求用新的控制裝置生產取代生產線上的繼電接觸器控制系統(tǒng)。1969年美國數(shù)字設備公司（DEC）根據(jù)美國通用汽車公司（GM）的要求首先研制出了世界上第一臺可編程序控制器PDP-14，用于通用汽車公司的生產線，取得了滿意的效果。由于這種新型工業(yè)控制裝置可以通過編程改變控制方案，且專門用于邏輯控制，所以人們稱這種新的工業(yè)控制裝置為可編程邏輯控制器（ProgrammableLogicController），簡稱PLC。10.1PLC的產生、發(fā)展、結構與組成2.PLC的發(fā)展從PLC產生到現(xiàn)在，已發(fā)展到第四代產品。第一代PLC（1969—1972）：大多用1位機開發(fā)，用磁芯存儲器存儲，只具有單一的邏輯控制功能，機種單一，沒有形成系列化。第二代（1973—1975）：采用8位微處理器及半導體存儲器，增加了數(shù)字運算、傳送、比較等功能，能實現(xiàn)模擬量的控制，開始具有自診斷功能，初步形成了系列化。第三代（1976—1983）：隨著高性能及位片式CPU在PLC中大量使用，PLC的處理速度大大提高，從而促使它向多功能及聯(lián)網(wǎng)通訊方向發(fā)展，增加了多種特殊功能，如浮點運算、三角函數(shù)運算、脈寬調制輸出等，自診斷功能及容錯技術發(fā)展迅速。10.1PLC的產生、發(fā)展、結構與組成第四代（1983年至今）：不僅全面使用16位、32位高性能微處理器，高性能位片式微處理器，RISC精簡指令系統(tǒng)CPU等高級CPU，而且在一臺PLC中配置多個微處理器，進行多通道處理，同時生產了大量內含微處理器的智能模塊，使第四代PLC產品成為具有邏輯控制功能、過程控制功能、運動控制功能、數(shù)據(jù)處理功能、聯(lián)網(wǎng)通訊功能的真正名符其實的多功能控制器。正是由于PLC具有多種功能，并三電（電控裝置、電儀裝置、電氣傳動控制裝置）于一體，使得PLC在工廠中備受歡迎，用量高居首位，成為現(xiàn)代工業(yè)自動化的三大支柱（PLC、機器人、CAD/CAM）之一。10.1PLC的產生、發(fā)展、結構與組成10.1.2PLC的應用與特點1.PLC的應用PLC具有體積小、可靠性高、功能強、程序設計方便、通用性強、維護方便等優(yōu)點。目前，PLC在國內外已被廣泛應用與鋼鐵、石油、化工、電力、建材、機械制造、汽車、輕紡、運輸、環(huán)保及文化娛樂等各個行業(yè)，使用情況大致可歸納為如下幾類。（1）開關量路基控制。這是PLC最基本的的控制，可以取代傳統(tǒng)的繼電器控制系統(tǒng)。利用PLC最基本的邏輯運算、定時、計數(shù)等功能可實現(xiàn)對機床、自動生產線、電梯等的控制。10.1PLC的產生、發(fā)展、結構與組成（2）模擬量控制。在工業(yè)生產過程中，有許多連續(xù)變化的量，如溫度、壓力、液位和速度等都是模擬量。為了使用可編程控制器處理模擬量，必須實現(xiàn)模擬量和數(shù)字量間的A/D轉換及D/A轉換。PLC廠家都生產配套的A/D和D/A轉換模塊，使可編程控制器用于模擬量控制。（3）運動控制。PLC可以控制步進電機和伺服電動機，從而控制機件的運動方向、速度和位置。世界上各主要PLC廠家的產品幾乎都有運動控制功能，廣泛用于各種機械、機床、機器人、電梯等場合。（4）過程控制。PLC的模擬量輸入輸出和PID控制，可構成閉環(huán)控制系統(tǒng)，可應用于冶金、化工、熱處理等行業(yè)。10.1PLC的產生、發(fā)展、結構與組成（5）數(shù)據(jù)處理?，F(xiàn)代PLC具有數(shù)學運輸、數(shù)據(jù)傳送、數(shù)據(jù)轉換、排序、查表等功能，可以完成數(shù)據(jù)的采集、分析及處理。數(shù)據(jù)處理一般用于大型控制系統(tǒng)，如無人控制的柔性制造系統(tǒng)。（6）通訊及聯(lián)網(wǎng)。PLC通訊含PLC間的通訊及PLC與其他智能設備間的通訊。PLC與PLC，PLC與上位機之間的聯(lián)網(wǎng)，可構成工廠自動化網(wǎng)絡系統(tǒng)。2.PLC的特點（1）PLC控制系統(tǒng)硬件簡單。繼電器控制系統(tǒng)是由大量的硬件繼電器組成，結構復雜。而PLC控制系統(tǒng)主要是由程序（軟繼電器）組成，在硬件連接上PLC只需要接入輸入信號和受控對象。10.1PLC的產生、發(fā)展、結構與組成（2）PLC的控制功能強大，修改方便。繼電器控制系統(tǒng)的功能是通過器件連線實現(xiàn)的，控制功能相對簡單，并且不易改變。而PLC控制功能由軟件實現(xiàn)，不但具有強大的邏輯計算控制功能，而且可以根據(jù)工藝需要方便地修改控制功能。（3）系統(tǒng)穩(wěn)定、維護容易。PLC性能指標高，故障率低，抗干擾性強，能在工業(yè)生產環(huán)境下長期穩(wěn)定工作。據(jù)統(tǒng)計，PLC控制系統(tǒng)的電氣故障95％以上發(fā)生在PLC的外部電路。當電路發(fā)生故障時，可根據(jù)PLC的I/O端口的LED顯示判斷故障的部位，以便迅速排除故障。10.1PLC的產生、發(fā)展、結構與組成10.1.3PLC的硬、軟件結構與組成PLC是以微處理器為核心的計算機控制系統(tǒng)。作為計算機系統(tǒng)，它同樣由硬件系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)兩部分組成。雖然各廠家的PLC硬件產品種類繁多，功能和指令存在差異，但組成和基本工作原理大同小異。1.PLC的硬件結構可編程控制器由CPU、存儲器（RAM、ROM）、輸入輸出單元（I/O）、I/O擴展接口、電源和編程器等組成。PLC是一種工控計算機，與計算機的組成十分相似，但具有更強的與工業(yè)過程相連接的接口。其結構框圖如圖10-1所示。10.1PLC的產生、發(fā)展、結構與組成（1）中央處理器（CPU）。CPU是PLC的邏輯運算和控制指揮中心，協(xié)調系統(tǒng)工作。（2）存儲器。PLC的存儲器ROM中固化著系統(tǒng)程序，不可以修改。存儲器RAM中存放用戶程序和工作數(shù)據(jù)，在PLC斷電時由鋰電池供電（或采用Flash存儲器，不需要鋰電池）。（3）電源。電源將外部電能轉換為PLC內部器件使用的各種電壓。備用電源采用鋰電池，當鋰電池電壓降低時，在PLC通電情況下，面板上備用電源(BATTY)燈亮，提醒及時更換鋰電池。（4）通訊接口。通訊接口用于PLC與編程器、計算機、變頻器、觸摸屏及其他PLC等智能設備間的連接，以實現(xiàn)PLC與智能設備之間的數(shù)據(jù)傳送。10.1PLC的產生、發(fā)展、結構與組成（5）輸入/輸出接口。輸入/輸出接口是連接用戶輸入輸出設備和PLC控制器，將各輸入信號轉換成PLC標準電平供PLC處理，再將處理好的輸出信號轉換成用戶設備所要求的信號驅動外部負載。對輸入/輸出接口的要求：良好的抗干擾能力；對各類輸入輸出信號（開關量、模擬量、直流量、交流量）的匹配能力。PLC輸入/輸出接口的類型：模擬量輸入輸出接口、開關量輸入輸出接口（直流、交流及交直流）。用戶應根據(jù)輸入輸出信號的類型選擇合適的輸入輸出接口。①開關量輸入接口電路10.1PLC的產生、發(fā)展、結構與組成各種輸入接口均采取了抗干擾措施。如帶有光耦合器隔離使PLC與外部輸入信號進行隔離；并設有RC濾波器，用以消除輸入觸點的抖動和外部噪聲干擾。通常有三種類型：直流(12～24)V輸入、交流(100～120)V輸入與交流(200～240)V輸入和交直流(12～24)V輸入。直流輸入模塊的電源一般由機內24v電源提供，輸入信號接通時輸入電流一般小于10mA；交流輸入模塊的電源一般由用戶提供。如圖10-2所示為直流輸入接口的原理圖。②開關量輸出接口電路有三種形式，即繼電器輸出、晶體管輸出和晶閘管輸出。開關量輸出端的負載電源一般由用戶提供，輸出電流一般不超過2A。如圖10-3所示為交直流輸出接口的原理圖。10.1PLC的產生、發(fā)展、結構與組成輸出端子有兩種接法：隔離式：輸出各自獨立，無公共點，各輸出端子各自形成獨立回路。匯點式：全部輸入點（輸出點）共用一個公共點?；蛘邔⑤斎朦c（輸出點）分成幾組，組內各點共用一個公共點。各組的公共點之間相互隔離。組內的各點必須使用同一電壓類型和同一電壓等級，各組可使用不同電壓類型和等級的負載。（6）輸入/輸出擴展接口小型PLC輸入/輸出接口都是與CPU單元制造在一起的。為了滿足被控設備輸入/輸出點數(shù)較多的要求，常需要擴展數(shù)字量輸入/輸出模塊；為了滿足模擬量控制的需要，常需要擴展模擬量輸入/輸出模塊，如A/D、D/A轉換模塊等。I/O擴展接口就是為連接各種擴展模塊而設計的。10.1PLC的產生、發(fā)展、結構與組成2.PLC的軟件構成PLC的軟件系統(tǒng)可分為系統(tǒng)程序和用戶程序兩大部分。系統(tǒng)監(jiān)控程序是廠家編寫的程序，隨PLC的功能不同而不同，用于控制可編程控制器本身的運行。主要由管理程序、用戶指令解釋程序和供系統(tǒng)調用的標準程序模塊等。用戶程序是根據(jù)用戶的控制要求，按系統(tǒng)程序允許的編程規(guī)則，用廠家提供的編程語言編寫的程序。10.1.4PLC的工作過程PLC工作于獨特的循環(huán)周期掃描工作方式。每個掃描周期分為輸入采樣、程序執(zhí)行和輸出刷新3個階段，如圖10-4所示。10.1PLC的產生、發(fā)展、結構與組成1.輸入采樣在該階段，PLC的CPU讀取每個輸入端口的狀態(tài)，采樣結束后，存入數(shù)據(jù)寄存器作為程序執(zhí)行的條件。2.程序執(zhí)行PLC從用戶程序的第一條指令開始，順序地逐條掃描用戶程序，同時進行邏輯運算和處理，最終運算結果存入數(shù)據(jù)寄存器。3.輸出刷新在該階段，CPU將輸出數(shù)據(jù)寄存器的數(shù)據(jù)寫入輸出鎖存器，從而改變輸出端口的狀態(tài)。在程序執(zhí)行和輸出刷新階段，即使輸入狀態(tài)發(fā)生變化，程序也不讀入新的輸入數(shù)據(jù)，這樣增強了PLC的抗干擾能力和程序執(zhí)行的可靠性。返回10.2S7—200PLC簡介S7—200系列PLC（簡稱S7—200）是德國西門子公室生產的小型PLC。S7—200系列PLC以器高可靠性、指令豐富、內置功能豐富、強勁的通訊能力、較高的性價比等特點，在工業(yè)控制領域中被廣泛應用。S7—200系列PLC有CPU21X和CPU22X兩代五種產品，其不同型號主要通過集成的輸入輸出點數(shù)、程序和數(shù)據(jù)存儲器容量、可擴展性區(qū)別。不同CPU的性能參數(shù)如表11-1所示。10.2.1S7—200的硬件結構S7－200PLC將一個微處理器、一個集成電源和數(shù)字量I/O點集成在一個緊湊的封裝中，從而形成了一個功能強大的微型PLC，參見圖10-5。10.2S7—200PLC簡介1．接線端子排接線端子排有輸入接線端子和輸出接線端子。輸入接線端子用于連接外部控制信號。輸出接線端子用于連接被控設備。2.I/OLEDI/OLED包括輸入狀態(tài)顯示燈和輸出狀態(tài)顯示燈。輸入狀態(tài)LED用于顯示是否有控制信號（如控制按鈕、行程開關、接近開關、光電開關燈數(shù)字量信息）接入PLC。輸出狀態(tài)LED用于顯示PLC是否有信號輸出到執(zhí)行設備（如接觸器、電磁閥、指示燈等）。3.模擬電位器模擬電位器用來改變特殊寄存器（SM28、SM29）中的數(shù)值，以改變程序運行時的參數(shù)，如定時器、計數(shù)器的預置值，過程量的控制參數(shù)等。10.2S7—200PLC簡介4.通訊接口通訊接口支持PPI、MPI通訊協(xié)議，有自由口通訊能力，用于連接編程器（手持式或PC機）、文本/圖形顯示器、PLC網(wǎng)絡等外部設備。5.擴展端口擴展接口通過扁平電纜線連接數(shù)字量I/O擴展模塊、模擬量I/O擴展模塊、通訊模塊等。10.2.2S7—200的軟件結構1.S7—200系列PLC程序語言PLC程序可以用梯形圖語言或指令表語言編寫。由于梯形圖與繼電器電路原理非常接近，因此直觀易學。指令表語句類似于計算機的匯編語言，梯形圖語言需要轉換為指令表語句后才能執(zhí)行，這個轉換由編程軟件完成。10.2S7—200PLC簡介2.STEP7--Micro/WIN編程軟件S7—200系列PLC使用STEP7--Micro/WIN編程軟件編程。STEP7--Micro/WIN編程軟件是基于Windows操作系統(tǒng)的應用軟件，功能強大，主要用于開發(fā)程序，也可用于實時監(jiān)控用戶程序的執(zhí)行狀態(tài)。S7--200周而復始地執(zhí)行應用程序，控制一個任務或過程。利用STEP7--Micro/WIN可以創(chuàng)建一個用戶程序并將它下載到S7--200中。要打開STEP7--Micro/WIN，可以雙擊STEP7--Micro/WIN圖標，也可以在命令菜單中選擇開始>SIMATIC>STEP7MicroWIN32V4.0。如圖10-6所示，STEP7--Micro/WIN項目窗口為創(chuàng)建控制程序提供了一個便利的工作環(huán)境。10.2S7—200PLC簡介10.2.3S7—200的編程元素1．輸入映像寄存器IS7-200的輸入映像寄存器又稱為輸入繼電器，是PLC用于接收外部輸入信號的窗口，其地址編碼范圍為I0.0～I15.7。2.輸出映像寄存器Q（輸出繼電器）S7-200的輸出映像寄存器Q又稱輸出繼電器，它存放CPU執(zhí)行程序的結果，將PLC的輸出信號傳遞給負載。輸出繼電器編址范圍為Q0.0～Q15.7。3.變量存儲器V變量存儲器V用于存放用戶程序執(zhí)行過程中控制邏輯操作的中間結果及用量保護與工序或任務有關的其他數(shù)據(jù)。CPU224/226有V0.0～V5119.7共5KB的存儲容量。10.2S7—200PLC簡介4.內部位存儲器M（中間繼電器）內部位存儲器M作為控制繼電器，用于存儲中間操作狀態(tài)或其他控制信息。其編號范圍為M0～M31共32個字節(jié)。5.特殊存儲器SM特殊存儲器SM用于CPU與用戶之間交換信息，其特殊存儲器位提供大量的狀態(tài)和控制功能。CPU224的特殊存儲器SM編址范圍為SM0.0～SM179.7共180個字節(jié)。特殊存儲器SM的全部功能可查閱相關手冊。10.2.4S7—200的編程指令S7-200系列PLC的指令系統(tǒng)分為基本邏輯指令、順序控制指令和功能指令3部分。其中邏輯指令有20多條。下面以梯形圖（LAD）和指令表（STL）這兩種最基本的PLC編程語言說明S7-200的編程指令。10.2S7—200PLC簡介1.邏輯?。ㄑb載）及線圈驅動指令LD/LDNLD（load）：常開觸點邏輯運算的開始。LDN（loadnot）：常閉觸點邏輯運算的開始。=（OUT）：線圈驅動。指令格式如圖10-7所示。2.觸點串聯(lián)指令A(And)、AN(Andnot)A(And)：與操作，在梯形圖中表示串聯(lián)連接單個常開觸點。AN(Andnot)：與非操作，在梯形圖中表示串聯(lián)連接單個常閉觸點。指令格式如圖10-8所示。10.2S7—200PLC簡介3.觸點并聯(lián)指令O（Or）、ON（Ornot）O：或操作，在梯形圖中表示并聯(lián)連接一個常開觸點。ON：或非操作，在梯形圖中表示并聯(lián)連接一個常閉觸點。指令格式如圖10-9所示。4.電路塊的串聯(lián)指令ALD

ALD：塊“與”操作，用于串聯(lián)連接多個并聯(lián)電路組成的電路塊。指令格式如圖10-10所示。5.電路塊的并聯(lián)指令OLD

OLD：塊“或”操作，用于并聯(lián)連接多個串聯(lián)電路組成的電路塊。指令格式如圖10-11所示。10.2S7—200PLC簡介6.置位/復位指令S/R置位指令S：使能輸入有效后從起始位S-bit開始的N個位置“1”并保持。復位指令R：使能輸入有效后從起始位R-bit開始的N個位清“0”并保持。指令格式如圖10-12所示。7.脈沖生成指令EU/EDEU指令：在EU指令前有一個上升沿時（由OFF→ON）產生一個寬度為一個掃描周期的脈沖，驅動其后輸出線圈。ED指令：在ED指令前有一個下降沿時（由ON→OFF）產生一個寬度為一個掃描周期的脈沖，驅動其后輸出線圈。指令格式如圖10-13所示。10.2S7—200PLC簡介8．定時器指令（T0～T255）S7-200PLC按工作方式有兩大類定時器：TON（延時通定時器）和TONR（積算型延時通定時器）。按時基增量（也叫分辨率）分則有1ms、10ms、100ms3種定時器。設定時間＝設定值×時基增量每個定時器均有一個16位當前值寄存器以及一個1bit的狀態(tài)位——T-bit（反映其觸點狀態(tài)）。使用定時器時應參照表11-2的時間基準和工作方式合理選擇定時器編號。定時器指令格式如圖10-14所示。IN是輸入端，PT是設定值輸入端，最大設定值32767。10.2S7—200PLC簡介(1)延時通定時器TONIN端有效（接通）時，定時器開始計時，當前值從0遞增到大于或等于設定值時，定時器輸出狀態(tài)位為1（輸出觸點有效）。IN端無效時，定時器復位。如圖10-15（a）和圖10-15（b）所示分別為延時通定時器TON的梯形程序指令表和時序圖。(2)積算型延時通定時器TONRIN端有效（接通）時，定時器開始計時，當前值遞增，到大于或等于設定值時，定時器輸出狀態(tài)位為1。IN端無效時，當前值保持（記憶），IN端再次接通有效時，在原記憶值的基礎上遞增計時。TONR采用線圈復位指令進行復位操作。當復位線圈有效時，定時器當前值清零，輸出狀態(tài)為0。如圖10-16（a）和圖10-16（b）所示分別為積算型延時通定時器TONR的梯形程序指令表和時序圖。10.2S7—200PLC簡介9.計數(shù)器指令（C0～C255）計數(shù)器利用輸入脈沖上升沿累計脈沖個數(shù)。計數(shù)器當前值大于或等于預置值時，狀態(tài)位置1。S7-200系列PLC有三類計數(shù)器：加計數(shù)器（CTU）、減計數(shù)器（CTD）、加/減計數(shù)器（CTUD）。計數(shù)器的梯形圖指令符號為指令盒形式，其格式如圖10-17所示。圖中CU為加1計數(shù)脈沖輸入端；CD為減1計數(shù)脈沖輸入端；R為復位脈沖輸入端；LD為減計數(shù)器的復位脈沖輸入端；編程范圍為C0～C255；PV設定值最大為32767。（1）加計數(shù)器指令CTU當加計數(shù)器的復位輸入端電路斷開，計數(shù)輸入端CU有脈沖信號輸入時，計數(shù)器當前值加1計數(shù)，到大于或等于設定值時，狀態(tài)位置1。當計數(shù)器的復位輸入端R電路接通時，狀態(tài)位置0，當前計數(shù)值為0。應用如圖10-18所示。10.2S7—200PLC簡介（2）減計數(shù)器指令CTD在減計數(shù)器CD脈沖輸入信號的上升沿，從設定值開始，計數(shù)器的當前值減1，當前值等于0時停止計數(shù)，狀態(tài)位置1，如圖10-19(a)和圖10-19(b)所示分別為減計數(shù)器指令應用程序及時序圖。當復位輸入端LD有效時，計數(shù)器把設定值裝入當前值存儲器，計數(shù)器狀態(tài)位復位。（3）加/減計數(shù)器CTUD加/減計數(shù)器有兩個脈沖輸入端，其中CU用于加計數(shù)，CD用于減計數(shù)，當CU端（CD端）有上升沿輸入時，計數(shù)器當前值加1（減1）。當計數(shù)器當前值大于或等于設定值時，狀態(tài)位置1，即其常開觸點閉合。當R=1時，計數(shù)器復位，即當前值清零，狀態(tài)位也清零。加減計數(shù)器計數(shù)范圍：–32768～32767。如圖10-20(a)和圖10-20(b)所示分別為加/減計數(shù)器指令應用程序及時序圖。返回10.3可編程控制器的應用舉例10.3.1S7－200在三相異步電動機Y-△降壓啟動的應用

1.系統(tǒng)的硬件設計（1）設計主電路：主電路如圖10-21（a）所示，控制電路如圖10-21（b）所示，接線圖如圖10-21（c）所示。（2）設計輸入輸出分配，編寫元件I/O分配表如表10-3所示。2.系統(tǒng)的軟件設計根據(jù)Y-△降壓啟動的控制要求，設計的梯形圖和指令表分別如圖10-22(a)和圖10-22(b)所示。10.3可編程控制器的應用舉例3.系統(tǒng)調試運行按圖10-21（c）連接好PLC的輸入和輸出，將圖10-22(b)梯形程序下載到PLC，將PLC運行開關打到RUN，按下啟動按鈕SB2，電源和Y接接觸器得電，即Q0.0、Q0.1得電，異步電動機接成Y降壓啟動，同時時間繼電器得電，延時時間到5s，Q0.1失電，Q0.2得電，電動機接成△正常運行。按下停止按鈕SB1,I0.1常閉接點斷開，KM1、KM2、KM3失電，電機停車。10.3可編程控制器的應用舉例10.3.2S7—200在交通信號燈控制方面的應用1.控制要求圖10-23所示是城市十字路口交通燈示意圖，在十字路口的東西南北方向裝設紅、綠、黃燈，它們按照一定時序輪流發(fā)亮。信號燈受一個啟動開關控制，當啟動開關接通時，信號燈系統(tǒng)開始工作，首先南北紅燈亮，東西綠燈亮，南北紅燈亮維持15

s，東西綠燈亮維持10

s；到10

s時，東西綠燈閃亮，綠燈閃亮周期為1

s（亮0.5

s，熄0.5

s），綠燈閃亮3

s后熄滅，東西黃燈亮，并維持2

s，到2

s時，東西黃燈熄滅，東西紅燈亮，同時南北紅燈熄滅，南北綠燈亮，綠燈亮維持10

s；10.3可編程控制器的應用舉例到10

s時，南北綠燈閃亮，綠燈閃亮周期為1

s（亮0.5

s，熄0.5

s），綠燈閃亮3

s后熄滅，南北黃燈亮，并維持2

s，到2

s時，南北黃燈熄滅，南北紅燈亮，同時東西紅燈熄滅，東西綠燈亮；開始第二周期的動作，以后周而復始地循環(huán)。當啟動開關斷開時，所有信號燈熄滅。2．系統(tǒng)硬件設計根據(jù)控制要求，該系統(tǒng)有1個啟動開關，1個停止開關，共2個輸入點，東西方向、南北方向的同一類燈共用1個輸出點，故總共只用6個輸出。PLC的接線圖如圖10-24所示，元件I/O分配表如表10-4所示。10.3可編程控制器的應用舉例3.梯形圖軟件設計根據(jù)控制要求和硬件接線，設計PLC梯形圖的順序分別如圖10-25(a)、圖10-25(b)、圖10-25(c)和圖10-25(d)所示。指令表由學生自主完成。4.系統(tǒng)調試運行合上啟動開關I0.1，M0.0、M0.1得電自鎖，Q0.0、Q0.5輸出，東西綠燈亮，南北紅燈亮，T37開始定時。10s后T37動作，接通T38的1s時鐘，東西綠燈閃亮。T39是1s導通一個周期的時鐘，C0對T39輸出進行計數(shù)，3次后，C0動作，Q0.0失電，Q0.1得電，東西綠燈滅，接通黃燈，T40開始定時。10.3可編程控制器的應用舉例2s到T40動作，Q0.1失電，Q0.2得電，東西黃燈滅、東西黃燈亮，同時Q0.5失電，Q0.3動作，南北紅燈滅、綠燈亮，T41開始定時。15s后T41動作，接通T42的1s時鐘，是Q0.3閃亮，即南北綠燈閃亮，C1計數(shù)3次后Q0.3失電，Q0.4動作，南北綠燈亮、黃燈滅，T44開始定時。2S后T44動作切斷南北Q0.4黃燈，同時M0.0復位一個掃描周期，定時器、計數(shù)器輸出也都復位，一個掃描周期后M0.0又得電自鎖東西綠燈亮，南北紅燈亮，重復前面的過程。合上停止按鈕接通I0.1，定時器、計數(shù)器和輸出全部復位，交通燈停止工作。返回圖10-1PLC的硬件結構返回圖10-2直流輸入接口

返回圖10-3交直流輸出接口

返回圖10-4PLC循環(huán)掃描工作方式返回圖10-5S7--200微型PLC主機外形圖返回圖10-6STEP7--Micro/WIN編程軟件主界面返回圖10-7LD、LDN和＝指令應用返回圖10-8A和AN指令應用返回圖10-9O和ON指令應用返回圖10-10