項目4：交通燈控制系統(tǒng)設(shè)計與安裝調(diào)試

項目四：交通燈控制系統(tǒng)設(shè)計與安裝調(diào)試項目四：交通燈控制系統(tǒng)設(shè)計與安裝調(diào)試知識目標1技能目標2任務(wù)描述3任務(wù)資訊4任務(wù)實施5知識目標1熟練掌握繪制順序功能圖的方法

；

2掌握起保停電路的編程方法；

3掌握以轉(zhuǎn)換為中心的編程方法。

技能目標具備使用STEP7--Micro/WIN軟件調(diào)試PLC控制系統(tǒng)的能力；具備交通燈控制系統(tǒng)的設(shè)計、安裝、調(diào)試及故障處理能力。

任務(wù)描述

要求：當東西方向的紅燈亮60s期間，南北方向的綠燈亮55s，后閃3次，共3s，然后綠燈滅，南北方向的黃燈亮2s。

完成了半個循環(huán)，再轉(zhuǎn)換成南北方向的紅燈亮60s，在此其間，東西方向的綠燈亮55s，后閃三次，共3s秒，然后綠燈滅，東西方向的黃燈亮2s。完成一個周期，進入下一個循環(huán)。

任務(wù)資訊資訊以轉(zhuǎn)換為中心的順序控制梯形圖設(shè)計方法

使用啟保停電路的順序控制梯形圖設(shè)計方法

使用啟保停電路的順序控制梯形圖設(shè)計方法起保停電路僅僅使用與觸點和線圈有關(guān)的指令，任何一種可編程控制器的指令系統(tǒng)都有這類指令，因此這是一種通用的編程方式，可以用于任意型號的PLC。

如圖所示的小車開始時停在最左邊，限位開關(guān)I0.2為1狀態(tài)。按下啟動按鈕，Q0.0變?yōu)?狀態(tài)，小車右行。碰到右限位開關(guān)I0.1時，Q0.0變?yōu)?狀態(tài)，Q0.1變?yōu)?狀態(tài)，小車改為左行。返回起始位置時，Q0.1變?yōu)?狀態(tài)，小車停止運行，同時Q0.2變?yōu)?狀態(tài)，使制動電磁鐵線圈通電，定時器T38開始定時。定時時間到，制動電磁線圈斷電，系統(tǒng)返回初始狀態(tài)。

單序列的編程方法

單序列的編程方法

根據(jù)Q0.0～Q0.2ON∕OFF狀態(tài)的變化，顯然一個工作期間可以分為3步，分別用M0.1～M0.3來代表這3步，另外還應設(shè)置一個等待啟動的初始步。

單序列的編程方法設(shè)計順序控制梯形圖的輸出電路的方法，可以分為兩種情況來處理：

某一輸出量僅在某一步中為1狀態(tài)，可以將它的線圈與對應步的存儲器位的線圈并聯(lián)。某一輸出Q如果在幾步中都為1狀態(tài)，應將代表這幾步的存儲器位M的常開觸點并聯(lián)后，來驅(qū)動該輸出位的線圈。單序列的編程方法選擇序列的分支的編程方法

右圖中步M0.0之后有一個選擇序列的分支，設(shè)M0.0為活動步，當它的后續(xù)步M0.1或M0.2變?yōu)榛顒硬綍r，它都應變?yōu)椴换顒硬?，即M0.0變?yōu)?狀態(tài)，所以應將M0.1和M0.2的常閉觸點與M0.0的線圈串聯(lián)。選擇序列的分支的編程方法

選擇序列的合并的編程方法

右圖中，步M0.2之前有一個選擇序列的合并，當步M0.1為活動步（M0.1為1狀態(tài)），并且轉(zhuǎn)換條件I0.1滿足，或者步M0.0為活動步，并且轉(zhuǎn)換條件I0.2滿足，步M0.2都應變?yōu)榛顒硬剑纯刂圃摬降拇鎯ζ魑籑0.2的起保停電路的啟動條件應為M0.1·I0.1+M0.0·I0.2，對應的啟動電路由兩條并聯(lián)支路組成，每條支路分別由M0.1、I0.1或M0.0、I0.2的常開觸點串聯(lián)而成。

選擇序列的合并的編程方法

一般來說，對于選擇序列的合并，如果某一步之前有N個轉(zhuǎn)換，即有N條分支進入該步，則控制代表該步的存儲器位的起保停電路的啟動電路由N條支路并聯(lián)而成，各支路由某一前級步對應的存儲器位的常開觸點與相應轉(zhuǎn)換條件對應的觸點或電路串聯(lián)而成。

并行序列的分支的編程方法

左圖中的步M0.2之后有一個并行序列的分支，當步M0.2是活動步并且轉(zhuǎn)換條件滿足時，步M0.3與步M0.5應同時變?yōu)榛顒硬?，這是用M0.2和I0.3的常開觸點組成的串聯(lián)電路分別作為M0.3和M0.5的啟動電路來實現(xiàn)的；與此同時，步M0.2應變?yōu)椴换顒硬?。步M0.3和M0.5是同時變?yōu)榛顒硬降模恍鑼0.3或M0.5的常閉觸點與M0.2的線圈串聯(lián)就行了。并行序列的合并的編程方法

步M0.0之前有一個并行序列的合并，該轉(zhuǎn)換實現(xiàn)的條件是所有的前級步（即步M0.4和M0.6）都是活動步和轉(zhuǎn)換條件I0.6滿足。由此可知，應將M0.4、M0.6和I0.6的常開觸點串聯(lián)，作為控制M0.0的起保停電路的啟動電路。

總結(jié)任何復雜的順序功能圖都是由單序列、選擇序列和并行序列組成的，掌握了單序列的編程方法和選擇序列、并行序列的分支、合并的編程方法，就不難迅速地設(shè)計出任意復雜的順序功能圖描述的數(shù)字量控制系統(tǒng)的梯形圖。應用舉例

人形橫道處的交通信號燈波形變化圖如下圖所示。人行橫道交通燈順序功能圖

為了避免從并行序列的合并出直接轉(zhuǎn)換到并行序列的分支處，在步M0.4和M0.7的后面設(shè)置了一個虛擬步，該步?jīng)]有具體的操作，進入該步后，將馬上轉(zhuǎn)移到下一步。

交通燈的閃動是用1s的時鐘脈沖SM0.5的觸點實現(xiàn)的。

僅有兩步的閉環(huán)處理

M0.2和I0.2均為1狀態(tài)時，M0.3的啟動電路接通，但在這時與M0.3的線圈串聯(lián)的M0.2的常閉觸點確是斷開的，所以M0.3的線圈不能“斷電”。出現(xiàn)上述問題的根本原因在于步M0.2既是步M0.3的前級步，又是它的后續(xù)步。僅有兩步的閉環(huán)處理在小閉環(huán)中增設(shè)一步就可以解決這一問題。這一步?jīng)]有動作，進入該步后，在下一掃描周期馬上轉(zhuǎn)換到步M0.2，對系統(tǒng)的運行不會有什么影響。

以轉(zhuǎn)換為中心的順序控制梯形圖設(shè)計方法

單序列的編程方法:

在順序功能圖中，如果某一轉(zhuǎn)換所有的前級步都是活動步，并且滿足相應的轉(zhuǎn)換條件，則轉(zhuǎn)換實現(xiàn)。

即所有由向連線與相應轉(zhuǎn)換符號相連的后續(xù)步都變?yōu)榛顒硬?，而所有由有向連線與相應轉(zhuǎn)換符號相連的前級步都變?yōu)椴换顒硬健?/p>

在以轉(zhuǎn)換為中心的編程方法中，用該轉(zhuǎn)換所有前級步對應的存儲器位的常開觸點與轉(zhuǎn)換對應的觸點或電路串聯(lián)（該串聯(lián)電路即起保停電路中的啟動電路），用它作為使所有后續(xù)步對應的存儲器位置位（使用置位指令），和使所有前級步對應的存儲器復位（使用復位指令）的條件。

舉例：運輸帶控制系統(tǒng)上圖中的兩條運輸帶用來傳送較長的物體，要求盡可能地減少運輸帶的運行時間。在運輸帶端部設(shè)置了兩個光電開關(guān)，有物體經(jīng)過時I0.0和I0.1為1狀態(tài)，運輸帶A、B的電動機分別用Q0.0和Q0.1控制。SM0.1使初始步M0.0為1狀態(tài)；按下啟動按鈕I0.2，運輸帶A開始運行，被傳送物體的前沿使I0.0變?yōu)?狀態(tài)時，系統(tǒng)進入步M0.2，兩條運輸帶同時運行。被傳送物體的后沿離開光電開關(guān)I0.0時，運輸帶A停止運行，物體的后沿離開光電開關(guān)I0.1時，運輸帶B停止運行，系統(tǒng)返回初始步。

舉例：運輸帶控制系統(tǒng)

不能將輸出位的線圈與置位指令和復位指令并聯(lián)！舉例：運輸帶控制系統(tǒng)當物體離開的后沿離開限位開關(guān)I0.1時，應實現(xiàn)步M0.3之后的轉(zhuǎn)換。為什么不能用I0.1的常閉觸點作轉(zhuǎn)換條件呢？

選擇序列的編程方法

如果某一轉(zhuǎn)換與并行序列的分支、合并無關(guān)，它的前級步和后續(xù)步都只有一個，需要復位、置位的存儲器位也只有一個，因此對選擇序列的分支與合并的編程方法實際上與對單序列的編程方法完全相同。

選擇序列的編程方法并行序列的編程方法

左圖中轉(zhuǎn)換的上面是并行序列的合并，轉(zhuǎn)換的下面是并行序列的分支，該轉(zhuǎn)換實現(xiàn)的條件是所有的前級步（即步M1.0和M1.1）都是活動步和轉(zhuǎn)換條件滿足。因此，應將M1.0、M1.1、I0.3的常開觸點與I0.1的常閉觸點組成的串并聯(lián)電路，作為使M1.2、M1.3置位和使M1.0、M1.1復位的條件。

應用舉例（混合溶液控制系統(tǒng)）任務(wù)實施下載程序及調(diào)試

編程

PLC的外部接線

I∕O分配表

I∕O分配表

類別

PLC元件作用

輸入

I0.0起動、停止交通燈

輸出

Q0.1南北方向綠燈

Q0.3南北方向黃燈

Q0.5南北方向紅燈

Q0.2東西方向綠燈