國開可編程控制器應用實訓形考任務6試題及答案

形考任務6交通信號燈PLC控制系統(tǒng)的實現(xiàn)一、實訓目的:掌握PLC在實際生產(chǎn)中的典型應用，并能夠獨立進行簡單控制系統(tǒng)的系統(tǒng)設計（系統(tǒng)配置及輸入/輸出繼電器地址分配、系統(tǒng)的I/0接線圖、系統(tǒng)的流程圖、控制程序的設計、編程及調(diào)試）。二、實訓要求:1．選擇社會生活或生產(chǎn)實踐中某一種典型的PLC控制系統(tǒng)或產(chǎn)品，，并能夠獨立進行簡單控制系統(tǒng)的系統(tǒng)設計（系統(tǒng)配置及輸入/輸出繼電器地址分配、系統(tǒng)的I/0接線圖、系統(tǒng)的流程圖、控制程序的設計、編程及調(diào)試）;2．設計選用西門子S7—200系列PLC，對其I/0口進行分配，列出PLC控制程序(梯形圖進行截圖，語句表可直接拷貝）并對程序作出解釋。三、實訓內(nèi)容:應用PLC控制交通燈各燈按要求亮滅，并通過七段LED數(shù)碼管對紅燈點亮時間進行倒計時顯示，并且可以重復循環(huán)。按下起動按鈕交通燈開始工作，南北向紅燈亮起并維持10s，南北向紅燈工作同時東西向綠燈亮4s，接著以1Hz頻率閃爍3s最后熄滅，綠燈熄滅同時東西向黃燈亮并維持3s;黃燈熄滅時東西向紅燈開始公主并維持10s，東西向紅燈工作同時南北向綠燈亮4s閃3s以1Hz頻率最后熄滅，綠燈熄滅同時南北向黃燈亮并維持3s，黃燈熄滅時南北向紅燈再次亮起……循環(huán)反復。交通燈工作同時一個七段LED數(shù)碼管對紅燈點亮時間進行倒計時顯示，先對南北向紅燈倒計時，顯示9—8—7—6—5—4—3—2—1—0，然后對東西向紅燈倒計時。四、主要實訓軟件硬件(1)常用電工工具、萬用表等。(2）PC機(3）所需設備、材料見表1。五、實訓步驟(一）硬件設計1.系統(tǒng)原理圖按下停止按鈕，交通燈控制系統(tǒng)停止工作。交通信號燈控制PLC接線圖如圖1所示為交通信號燈控制系統(tǒng)PLC接線圖。2.硬件連接操作(1）根據(jù)表1配齊電器元件，并檢查各電器元件的質(zhì)量。(2）根據(jù)PLC接線圖2，畫出電器元件布置圖2。(3）根據(jù)圖2電器元件布置圖安裝元件，各元件的安裝位置整齊、勻稱、間距合理，便于元件的更換，元件緊固時用力均勻，緊固程度適當。(4）接線。按照圖3電氣接線圖，先接PLC、開關(guān)電源的電源和PLC輸入輸出點的電源，再接輸入電路，最后接輸出電路。完成后的電氣接線板如圖4所示。(5）檢查電路。通電前，認真檢查有無錯接、漏接等現(xiàn)象。(二）編寫實訓程序本設計可以采用經(jīng)驗設計法來完成。經(jīng)過分析本設計任務可以分成兩部分來完成，控制交通燈轉(zhuǎn)換部分和紅燈倒計時顯示部分。分析交通燈轉(zhuǎn)換部分可以發(fā)現(xiàn)，交通燈一次完整的工作周期為20s，每一組燈都在這20s中固定時間段進行工作,由此我們可以把每組燈的工作時間用比較指令標示出來，并控制相應的燈組在該時間段點亮工作，程序如圖5所示。另外20s的工作周期可以用定時器指令來實現(xiàn)。紅燈倒計時顯示主要是通過7段LED數(shù)碼管顯示來實現(xiàn)，在S7-200的指令中段碼指令可以實現(xiàn)7段LED數(shù)碼管顯示控制，程序如圖6所示。六、調(diào)試實訓程序根據(jù)圖3進行安裝接線，然后將編制好的交通燈PLC控制程序下載到PLC中，并進行程序調(diào)試直到設備運行滿足設計要求。1.工作模式選擇。將PLC的工作模式開關(guān)撥至運行或者通過STEP7-Micro/WIN編程軟件執(zhí)行“PLC”菜單下“運行”子菜單命令。2．監(jiān)控。單擊執(zhí)行“調(diào)試”菜單下的“開始程序狀態(tài)監(jiān)控”子菜單命令，梯形圖程序進入監(jiān)控狀態(tài)。程序調(diào)試監(jiān)控圖如圖8所示。七、觀察實訓結(jié)果1．運行交通燈。按下起動按鈕SF2，觀察輸出線圈Q0.0~Q0.5、Q1.0~Q1.6和所有指示燈和數(shù)碼管的現(xiàn)象，南北向紅燈亮起并維持10s，南北向紅燈工作的同時東西綠燈向亮4s，接著以1Hz頻率閃爍3s最后熄滅，綠燈熄滅同時東西向黃燈亮并維持3s;黃燈熄滅時東西向紅燈開始公主并維持10s，東西向紅燈工作同時南北向綠燈亮4s閃3s以lHz頻率最后熄滅，綠燈熄滅同時南北向黃燈亮并維持3s，黃燈熄滅時南北向紅燈再次亮起……循環(huán)反復。交通燈工作時數(shù)碼管對紅燈點亮時間進行倒計時顯示，先對南北向紅燈倒計時，顯示9—8—7—6—5—4—3—2—1—0，然后對東西向紅燈倒計時。2．停止交通燈運行。按下停止按鈕SF1，觀察PLC輸出線圈Q0.0~Q0.5、Q1.0~Q1.6，線圈Q0.0~Q0.5、Q1.0~Q1.6全部失電，交通燈燈全部熄滅，數(shù)碼管熄滅。八、心得體會通過本課程的學習能夠使我們掌握PLC的基本結(jié)構(gòu)，工作原理，PLC控制系統(tǒng)程序設計與調(diào)試方法.其中，PLC控制系統(tǒng)的程序設計是教學的重