案例2：十字路口紅綠燈的控制

十字路口紅綠燈控制學(xué)習(xí)案例1在每個交通十字路口都要有紅綠燈管理指示行人及車輛的行進，我們的交通才能形成一個有序系統(tǒng)。那么紅綠燈是如何控制的呢？以下是某十字路口紅綠燈示意圖及時序圖。請設(shè)計合理方案完成控制任務(wù)介紹案例信息：2關(guān)于：并行序列順序功能圖

并行序列的開始稱為分支（見右圖），當轉(zhuǎn)換的實現(xiàn)導(dǎo)致幾個序列同時激活時，這些序列稱為并行序列。當步3是活動的，并且轉(zhuǎn)換條件e=1，4和6這兩步同時變?yōu)榛顒硬?，同時步3變?yōu)椴换顒硬?。為了強調(diào)轉(zhuǎn)換的同步實現(xiàn)，水平連線用雙線表示。步4、6被同時激活后，每個序列中活動步的進展將是獨立的。在表示同步的水平雙線之上，只允許有一個轉(zhuǎn)換符號。并行序列用來表示系統(tǒng)幾個同時工作的獨立部分的工作情況。

并行序列的結(jié)束稱為合并(見右圖)，在表示同步的水平雙線之下，只允許有一個轉(zhuǎn)換符號。當直接連在雙線上的所有前級步(步5、7)都處于活動狀態(tài)，并且轉(zhuǎn)換條件i=1時，才會發(fā)生步5、7到步l0的進展，即步5、7同時變?yōu)椴换顒硬?，而?0變?yōu)榛顒硬健?/p>

背景知識3關(guān)于：順序控制設(shè)計法的本質(zhì)

經(jīng)驗設(shè)計法實際上是試圖用輸入信號I直接控制輸出信號Q(見圖a)，如果無法直接控制，或者為了實現(xiàn)記憶、聯(lián)鎖、互鎖等功能，只好被動地增加一些輔助元件和輔助觸點。由于不同的系統(tǒng)的輸出量Q與輸入量I之間的關(guān)系各不相同，以及它們對聯(lián)鎖、互鎖的要求千變?nèi)f化，不可能找出一種簡單通用的設(shè)計方法。

順序控制設(shè)計法是用輸入量I控制代表各步的編程元件(例如內(nèi)部存儲器位M)，再用它們控制輸出量Q(見圖b)。步是根據(jù)輸出量Q的狀態(tài)劃分的，M與Q之間具有很簡單的“與”或相等的邏輯關(guān)系，輸出電路的設(shè)計極為簡單。任何復(fù)雜系統(tǒng)的代表步的M存儲器位的控制電路，其設(shè)計方法都是相同的，并且很容易掌握，所以順序控制設(shè)計法具有簡單、規(guī)范、通用的優(yōu)點。由于M是依次順序變?yōu)镺N／OFF狀態(tài)的，實際上已經(jīng)基本上解決了經(jīng)驗設(shè)計法中的記憶、聯(lián)鎖等問題。背景知識4關(guān)于：順序控制繼電器SCR

（SequenceControlRelay）指令

在PLC的程序設(shè)計中，經(jīng)常采用順序控制繼電器來完成順序控制和步進控制，因此順序控制繼電器指令也常常稱為步進控制指令。在順序控制或步進控制中，常常將控制過程分成若干個順序控制繼電器(SCR)段，一個SCR段有時也稱為一個控制功能步，簡稱步。每個SCR都是一個相對穩(wěn)定的狀態(tài)，都有段開始，段結(jié)束，段轉(zhuǎn)移。在S7—200中，有3條簡單的SCR指令與之對應(yīng)。S7-200系列機型指令系統(tǒng)背景知識5關(guān)于：

SCR指令

(1)段開始指令LSCR(LoadSequenceControlRelay)段開始指令的功能是標記一個SCR段(或一個步)的開始，其操作數(shù)是狀態(tài)繼電器Sx．y(如S0.O)，Sx．y是當前SCR段的標志位，當Sx．y為1時，允許該SCR段工作。(2)段轉(zhuǎn)移指令SCRT(SequenceControlRelayTransition)

段轉(zhuǎn)移指令的功能是將當前的SCR段切換到下一個SCR段，其操作數(shù)是下一個SCR段的標志位Sx．y(如S0.1)。當允許輸入有效時，進行切換，即停止當前SCR段工作，啟動下一個SCR段工作。(3)段結(jié)束指令SCRE(SequeceControlRelayEnd)※段結(jié)束指令的功能是標記一個SCR段(或一個步)的結(jié)束。每個SCR段必須使用段結(jié)束指令來表示該SCR段的結(jié)束?！谔菪螆D中，段開始指令以功能框的形式編程，指令名稱：SCR，段轉(zhuǎn)移和段結(jié)束指令以線圈形式編程?！谡Z句表中，SCR的指令格式為：LSCRSx．ySCRTSx．YSCRE背景知識6關(guān)于：

SCR指令的特點SCR指令的操作數(shù)(或編程元件)只能是狀態(tài)繼電器Sx．y；反之，狀態(tài)繼電器S可應(yīng)用的指令并不僅限于SCR，它還可以應(yīng)用LD，LDN，A，AN，O，ON，=，S，R等指令。1個狀態(tài)繼電器Sx．y作為SCR段標志位，可以用于主程序、子程序或中斷程序中，但只能使用l次，不能重復(fù)使用。在一個SCR段中，禁止使用循環(huán)指令FOR／NEXT、跳轉(zhuǎn)指令JMP／LBL和條件結(jié)束指令END。S7-200系列機型指令系統(tǒng)指令使用說明:背景知識7關(guān)于：邊沿觸發(fā)指令EU（EdgeUp）

：上升沿觸發(fā)指令，在檢測信號的上升沿，產(chǎn)生一個掃描周期寬度的脈沖。ED（EdgeDown）

：下降沿觸發(fā)指令，在檢測信號的下降沿，產(chǎn)生一個掃描周期寬度的脈沖。ED指令使用說明：①EU，ED指令后無操作數(shù)。②EU，ED指令用于檢測狀態(tài)的變化(信號出現(xiàn)或消失)。S7-200系列機型指令系統(tǒng)背景知識8討論并確定實施方案(二）（１）各組代表發(fā)言表述該組的設(shè)計方案，組織全體同學(xué)共同探討該組方案的性能；（２）點評各組方案的優(yōu)缺點；（３）幫助同學(xué)理解步進指令、運算指令的應(yīng)用方法，進一步加深定時器的應(yīng)用技巧；（４）各組根據(jù)討論結(jié)果及步進指令功能修正方案；（５）繪出順序控制流程圖，給出輸入輸出信號分配表S7-200系列機型指令系統(tǒng)背景知識9參考方案（S7-200系列機型實現(xiàn)）

1、十字路口紅綠燈控制符號表

參考方案102、PLC