字路口交通灯PLC控制

,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,十字路口交通灯,PLC,控制,实验目的,原理说明,试验设备,实验内容,实验目的,理解PLC实现交通灯控制的原理及方法，掌握程序调试的方法。,返回,原理说明,信号灯受一个启动开关控制，当启动开关接通时，信号灯系统开始工作。且先南北红灯亮，东西绿灯亮。当启动开关断开时，所有的信号灯全部熄灭。由于东西方向的车流量较小、南北方向的车流量较大，所以南北方向的放行(绿灯亮)时间为30s，东西方向的放行(绿灯亮)时间为20s。当东西(或南北)方向的绿灯灭时，该方向的黄灯与南北(或东西)方向的红灯一起以0.5s的时间闪烁，以提醒司机和行人注意。闪烁5s后，立即开始另一个方向放行。,这是一个典型的时序控制系统，因此可以用时序设计法的编程思路。,返回,试验设备,PLC实验台、电脑（安装CX-P软件,返回,实验内容,控制要求,I/O分配,实际接线图,梯形图程序设计,时序图设计法,返回,控制要求,分析PLC的输入和输出信号。为满足控制要求，应尽量减少占用PLC的I/O点。由控制要求可见，由控制开关的启、停信号是输入信号，由PLC的输出信号控制各指示灯的亮、灭。在图7-23中，南北方向的三色灯共6盏，同颜色的灯同一时间亮、灭，所以可将同色灯进行并联，用同一输出信号控制；东西方向的山色灯也照此办理。,图7-23 交通灯布置图,下一页,控制要求,为了弄清各灯之间亮、灭的时间关系，根据控制要求，可先画出各方向三色灯的工作时序图，如图7-24所示。,由时序图分析各输出信号之间的时间关系。在图7-24中，南北方向放行时间可分为两个时间段：南北方向的绿灯和东西方向的红灯亮，换行前东西方向的红灯与南北方向的黄灯一起闪烁；东西方向放行时间也分为两个时间区段，东西方向的绿灯与南北方向的红灯亮，换行前南北方向的红灯与东西方向的黄灯一起闪烁。一个循环分为4个时间段，这4个时间区段对应着4个分界点：t1、t2、t3、t4。在这4个分界点处信号灯的状态将发生变化。,图7-24 交通灯工作时序图,下一页,控制要求,4个时间段必须使用4个定时器来控制。为了明确各定时器的作用，以便于理解各个灯的状态转换的准确时间，列出定时器的功能明细表如表7-1所示。,定时器,T0,T1,T2,T3,T4,TIM000,定时,30s,开始定时、,南北绿灯、东,西红灯亮,定时到，输出,ON且保持。,南北绿灯灭；,南北黄、东西,红灯开始闪,ON,ON,开始下一个循环,的定时,TIM001,定时,35s,开始定时,继续定时,定时到，输出,ON且保持。,南北绿灯黄灯,、东西红灯灭；,东西绿、南北,红灯开始亮。,ON,开始下一个循环,的定时,TIM002,定时,55s,开始定时,继续定时,继续定时,定时到，输出,ON且保持。,东西绿灯灭；,东西黄、南北,红灯开始闪,开始下一个循环,的定时,TIM000,定时,60s,开始定时,继续定时,继续定时,定时到，输出ON,，随即自复位且,开始下一个循环的定时,返回,I/O分配表,根据控制要求，PLC的I/O地址分配如表7-2所示。,输 入,输 出,控制开关,南北绿灯,南北黄灯,南北红灯,东西绿灯,东西黄灯,东西红灯,00000,01000,01001,01002,01003,01004,01005,I/O分配 7-2表,返回,实际接线图,根据I/O地址分配，可画出PLC的实际接线图如图7-25所示。,图7-25 交通灯的实际接线图,返回,梯形图程序设计,根据定时器的功能明细表和I/O分配，设计的梯形图如图7-26所示。,程序使用IL/ILC指令控制系统的起停。当00000为ON时执行程序，否则程序不执行。,程序启动后，4个定时器同时开始定时，且01000为ON，使南北绿灯亮、东西红灯亮。,当TIM000定时时间到时，01000为OFF使南北绿灯灭；同时，01001为ON使南北黄灯闪烁(25501以0.2S的时钟脉冲)，东西红灯也闪烁。,当TIM001定时时间到时，01001为OFF，使南北黄灯、东西红灯灭；同时，01003,为ON使东西绿灯、南北红灯亮。,当TIM002定时时间到时，01003为OFF，使东西绿灯灭；01004为ON使东西黄灯闪烁，南北红灯也闪烁。,TIM003记录一个循环的时间。当TIM003定时时间到时，01004为OFF使东西黄灯、南北红灯灭；同时TIM000TIM003全部复位，并开始下一个循环过程。由于TIM000为OFF，所以南北绿灯亮、东西红灯也亮。并重复上述过程。,下一页,梯形图程序设计,图7-26 交通灯梯形图,返回,时序图设计法,十字路口交通灯控制系统采用时序图设计法。时序图设计法的设计方法归纳如下：,详细分析控制要求，明确各输入/输出信号个数，合理选择机型；,明确各输入和各输出信号之间的时序关系，画出各输入和输出信号的工作时序图；,把时序图划分成若干个时间区段，确定各区段的时间长短。找出区段间的分界点，弄清分界点处各输出信号状态的转换关系和转换条件；,根据时间区段的个数确定定时器的数量，分配定时器号，确定各定时器的设定值；,对PLC进行I/O分配；,根据定时器的功能明细表、时序图和I/O分配画出梯形图。,进行模拟运行实验，检查程序是否符合控制要求。,返回,