情境3交通信號燈PLC控制

1、情境3：交通信號燈的PLC控制3.1任務資訊3.2任務分析3.3任務決策3.4任務計劃3.5任務實施3.6評價提高S7-200S7-2001情境3：交通信號燈的PLC控制3.1任務資訊3.2任務分析3.3任務決策3.4任務計劃3.5任務實施3.6評價提高S7-200S7-20023.1任務資訊 交通信號燈在現(xiàn)代交通中有著越來越重要的作用，設計可靠、安全、便捷的交通燈控制系統(tǒng)有極大的現(xiàn)實必要性。利用PLC設計交通燈穩(wěn)定可靠，功能強大，流量控制和聯(lián)網(wǎng)是其發(fā)展趨勢。 33.1.1任務目標序號類別目標一知識點1.可編程控制器計數(shù)器的作用、分類、要素。2.比較指令的參數(shù)與格式二技能1.PLC安裝連線2.

2、編程軟件的應用3.利用計數(shù)器指令與比較指令編程4.程序的下載與調(diào)試5.電氣設備的正確操作三職業(yè)素養(yǎng)1.學生的溝通能力及團隊協(xié)作精神2.良好的職業(yè)道德3.質(zhì)量、成本、安全、環(huán)保意識4 普通計數(shù)器主要用來對程序中反映的信號或外部輸入端低頻信號進行計數(shù)，稱為機內(nèi)計數(shù)器。計數(shù)器工作中需一個位元件及一個存儲計數(shù)當前值的字元件，也為位復合元件。3.1.2計數(shù)器指令56(1)編號。256只計數(shù)器編號為C0C255。S7-200系列PLC有增計數(shù)器、減計數(shù)器及增/減計數(shù)器等3類計數(shù)器，但類型與編號沒有關系，任一編號都可以設定為任一種計數(shù)器。但某一編號只能使用一次。 7(2)預置值。預置值為編程時設定的計數(shù)值，

3、當計數(shù)的當前值等于預置值時，計數(shù)器的位觸點動作。預置值編程時填在計數(shù)器功能框的“PV”端。 8(3)計數(shù)信號輸入端。計數(shù)器對脈沖信號計數(shù)。在編程時，增計數(shù)信號由功能框的“CU”端輸入，減計數(shù)信號從“CD”端輸入。計數(shù)器的計數(shù)信號輸入相當于定時器的工作條件，從能流的角度看來，區(qū)別在于定時器的輸入信號是連續(xù)的，計數(shù)器是斷續(xù)的（脈沖），該信號可能來自機器外部，也可來自機器內(nèi)部。 9(4)復位端。計數(shù)器的計數(shù)當前值是自保持的，復位需在復位端送入復位信號。復位端在功能框上的標示為“R”。 10增計數(shù)指令(CTU)在每一個(CU)輸入狀態(tài)從低到高時增計數(shù)。當計數(shù)器當前值不小于預置值PV時，計數(shù)器位C置位。

4、當復位端(R)接通或執(zhí)行復位指令后，計數(shù)器復位。當達到最大值(32767)后，計數(shù)器停止計數(shù)，并且可以保持。 11減計數(shù)指令(CTD)在每一個(CD)輸入狀態(tài)從低到高時減計數(shù)。當C的當前值等于0時，計數(shù)器位C置位。當裝載輸入端(LD)接通時，計數(shù)器位被復位，并將計數(shù)器的當前值設為預置值PV。當計數(shù)到0時，停止計數(shù)，計數(shù)器位C接通。 12增/減計數(shù)指令(CTUD)在每一個增計數(shù)輸入(CU)從低到高時增計數(shù)，在每一個減計數(shù)輸入(CD)從低到高時減計數(shù)，當當前值大于或等于預置值時，計數(shù)器位C接通。否則，計數(shù)器位關斷。當復位輸入端(R)接通或執(zhí)行復位指令時，計數(shù)器復位。當達到預置值PV時，CTUD計數(shù)

5、器停止計數(shù)。 133.1.3比較指令比較指令用于兩個操作數(shù)按一定條件的比較。操作數(shù)可以是整數(shù)，也可以是實數(shù)(浮點數(shù))。在梯形圖中用帶參數(shù)和運算符的觸點表示比較指令，比較條件滿足時，觸點閉合，否則斷開。梯形圖程序中，比較觸點可以裝入，也可以串、并聯(lián)。 141.指令格式比較指令有整數(shù)和實數(shù)兩種數(shù)據(jù)類型的比較。整數(shù)類型的比較指令包括無符號數(shù)的字節(jié)比較，有符號數(shù)的整數(shù)比較、雙字比較。比較指令有兩個參數(shù)。比較運算符：=、=、 15情境3：交通信號燈的PLC控制3.1任務資訊3.2任務分析3.3任務決策3.4任務計劃3.5任務實施3.6評價提高S7-200S7-20016 最簡單的交通信號燈可用于十字交叉

6、路口的交通管制。下圖是交通信號燈設置示意圖?，F(xiàn)假定交叉的道路是南北向及東西向。每個方向各有紅綠黃三色信號燈，燈置1與置0兩種狀態(tài)繪的，置1表示燈點亮。一個周期內(nèi)6只信號燈亮滅的時間均已標在圖中。燈在控制開關打開后是依周期不斷循環(huán)的。 3.2任務分析171819情境3：交通信號燈的PLC控制3.1任務資訊3.2任務分析3.3任務決策3.4任務計劃3.5任務實施3.6評價提高S7-200S7-200203.3任務決策 完成本項目有多個方案： 軟件方案：（1）定時器指令；（2）置位復位指令；（3）傳送指令； （4）算術指令。21情境3：交通信號燈的PLC控制3.1任務資訊3.2任務分析3.3任務決策

7、3.4任務計劃3.5任務實施3.6評價提高S7-200S7-200223.4任務計劃 整個項目計劃書主要包含以下幾個方面內(nèi)容：項目設計、材料準備、項目實施、項目驗收。 233.4.1硬件設計 1.輸入電路 本系統(tǒng)上電后，合上開關運行。 2.輸出電路 輸出電路由6組發(fā)光二極管組成。 3.電源 使用220V、50HZ的交流電，接在L+、M端。圖中輸入側(cè)的直流電源由PLC提供，而輸出側(cè)的直流電源需另配備。24圖 交通燈控制接線圖253.4.2PLC資源分配該任務中有6個輸出，1個輸入信號，資源分配如表 26表 交通燈資源分配工作開關：I0.0南北紅燈：Q0.1東西綠燈：Q0.2東西黃燈：Q0.3東西

8、紅燈：Q0.4南北綠燈：Q0.5南北黃燈：Q0.6T33：南北紅燈工作25sT97：東西紅燈工作30sT99：東西綠燈工作20sT100東西綠燈閃爍3sT98：東西黃燈工作2sT34：南北綠燈工作25sT35：南北綠燈閃爍3sT36：南北黃燈工作2s273.4.3交通燈控制時間計劃采用項目管理的方法計劃4個過程，分別用4個任務描述： 283.4.4時間進度管理甘特圖： 29情境3：交通信號燈的PLC控制3.1任務資訊3.2任務分析3.3任務決策3.4任務計劃3.5任務實施3.6評價提高S7-200S7-200303.5任務實施3.5.1硬件安裝（1）將PLC與熱源、高電壓和電子噪聲隔離開 ；（

9、2）為接線和散熱留出適當?shù)目臻g （3）電源定額 （4）接地和接線 313.5.2軟件編程 方案一： 這是一個時間控制程序。分析時序圖可以知道，圖中A、B，C，D、E，F(xiàn)6點是6只信號燈工作狀態(tài)變化的切換點。依據(jù)梯形圖中輸出的條件都是用機內(nèi)器件的關系表達的特點，設想可以選擇一些定時器分別表示這些時間，再用這些定時器的觸點表達各只信號燈的輸出控制規(guī)律。 32交通燈控制的梯形圖 梯形圖分為兩大段落，第一個段落是時間點形成段落，包括形成A，B，C、D、E、F六點的定時器及形成綠燈閃爍的振蕩蕩控制的定時器。這是整個程序的鋪墊段落。第二個段落是輸出控制段落，6只信號燈的工作條件均用定時器的觸點表示。其中綠

10、燈的點亮條件是兩個并聯(lián)支路，一個是綠燈長亮的控制，一個是綠燈閃亮的控制。 33方案二：利用比較指令，用一個定時器，程序短小，邏輯清晰嚴密，編程簡單靈活。 3435分析：啟動開關I0.0合上，T37開始計時，因為不需要T37的狀態(tài)位，其預置值任意。在T37計數(shù)期間，利用比較指令確定各燈亮的條件。例東西綠燈持續(xù)亮的條件時T37的當前值小于200，而閃亮的條件時T37的當前值大于200小于230同時調(diào)用SM0.5。當一個循環(huán)結(jié)束，T37的當前值等于550，此時接通輔助繼電器M10.1，其常閉觸點斷開，致使T37工作條件失去，被復位，T37的當前值為0，M10.1為0，其常閉觸點動作，進入下一個循環(huán)。 36情境3：交通信號燈的PLC控制3.1任務資訊3.2任務分析3.3任務決策3.4任務計劃3.5任務實施3.6評價提高S7-200S7-200373.6評價提高 3.6.1評價驗收 依據(jù)國家標準對工程進行驗收，驗收過程可以分為幾個小組，當一個小組擔當工程實施施工隊伍，而另一組的將做為監(jiān)理隊伍實施全過程監(jiān)理。有依據(jù)工程建設標準的模板設計的表格，針對上述施工的項目，對應相應的條目，進行施工質(zhì)量的驗收。 383.6