電氣控制與PLC項目教程（第二版） 課件 任務3：帶倒計時十字路口交通燈控制

任務3帶倒計時十字路口交通燈控制

學習目標：

1．基本知識⑴掌握并行分支狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖的結(jié)構(gòu)；⑵掌握數(shù)據(jù)寄存器的用法，了解其分類；⑶掌握功能指令的格式及用途，會應用MOV功能指令編程。

2．技能⑴會根據(jù)工藝要求繪制出并行分支狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖；

⑵會用并行分支狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖及功能指令解決實際控制問題。

⑶能將并行分支狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖轉(zhuǎn)換成梯形圖。

一、任務描述設計帶倒計時顯示的十字路口交通信號燈自動控制系統(tǒng)。要求：信號燈分東西和南北兩組，分別有“紅”“黃”“綠”三種顏色，東西方向和南北方向綠、黃和紅燈相互亮燈時間是相等的。只有紅燈有倒計時，本任務設4秒倒計時。倒計時時間可根據(jù)需要設置。如果取單位時間t＝1s，則整個一次循環(huán)時間需要24s。用PLC功能指令和狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖完成帶倒計時十字路口交通燈控制。二、知識準備1.PLC通用數(shù)據(jù)寄存器D數(shù)據(jù)寄存器(D)用來儲存數(shù)據(jù)和參數(shù)，數(shù)據(jù)寄存器可儲存16位二進制數(shù)或一個字，兩個數(shù)據(jù)寄存器合并起來可以存放32位數(shù)據(jù)(雙字)，在D0和D1組成的雙字中，D0存放低16位，D1存放高16位。將數(shù)據(jù)寫入通用數(shù)據(jù)寄存器后，其值將保持不變，直到下一次被改寫。PLC從RUN狀態(tài)進入STOP狀態(tài)時，所有的通用數(shù)據(jù)寄存器的值被改寫為0。數(shù)據(jù)寄存器有以下幾種類型：1）通用數(shù)據(jù)寄存器（D0～D199），共200點。2）斷電保持數(shù)據(jù)寄存器（D200～D7999），共7800點。

3）特殊數(shù)據(jù)寄存器（D8000～D8511），共512點。2．功能指令的表示格式功能指令表示格式與基本指令不同。功能指令可以用編號表示，也可用助記符（用英文名稱或縮寫）表示。例如編號FNC45的助記符是MEAN（平均），編程大多使用助記符。功能指令有1至4個操作數(shù)。如圖所示為一個計算平均值指令，它有三個操作數(shù)，[S]表示源操作數(shù)，[D]表示目標操作數(shù)。當源操作數(shù)或目標操作數(shù)不止一個時，用[S1·]、[S2·]、[D1·]、[D2·]表示。用n和m表示其它操作數(shù)，它們常用來表示常數(shù)K和H，或作為源操作數(shù)和目標操作數(shù)的補充說明，當這樣的操作數(shù)多時可用n1、n2和m1、m2等來表示。有的功能指令沒有操作數(shù)。3．功能指令的執(zhí)行方式與數(shù)據(jù)長度⑴連續(xù)執(zhí)行與脈沖執(zhí)行功能指令有連續(xù)執(zhí)行和脈沖執(zhí)行兩種類型。指令助記符MOV后面有“P”表示脈沖執(zhí)行，即該指令僅在X1接通（由OFF到ON）時執(zhí)行，將D10中的數(shù)據(jù)送到D12中一次；如果沒有“P”則表示連續(xù)執(zhí)行，即該在X1接通（ON）的每一個掃描周期該指令都要被執(zhí)行。⑵數(shù)據(jù)長度功能指令可處理16位數(shù)據(jù)或32位數(shù)據(jù)。處理32位數(shù)據(jù)的指令是在助記符前加“D”標志，無此標志即為處理16位數(shù)據(jù)的指令。注意：32位計數(shù)器（C200～C255）的一個軟元件為32位，不可作為處理16位數(shù)據(jù)指令的操作數(shù)使用。若MOV指令前面帶“D”，則當X1接通時，執(zhí)行D11D10→D13D12（32位）。在使用32位數(shù)據(jù)時建議使用首編號為偶數(shù)的操作數(shù)，不容易出錯。4．位元件與字元件象X、Y、M、S等只處理ON/OFF信息的軟元件稱為位元件；而象T、C、D等處理數(shù)值的軟元件則稱為字元件，一個字元件由16位二進制數(shù)組成。位元件可以通過組合使用，4個位元件為一個單元，通用表示方法是由Kn加起始的軟元件號組成，n為單元數(shù)。被組合的元件首位元件可以任意選擇，但為避免混亂，建議采用編號以0結(jié)尾的元件，如S10，X0，X20等。4.傳送指令MOV(D)MOV(P)指令的編號為FNC12，該指令的功能是將源數(shù)據(jù)傳送到指定的目標。當X000為ON時，則將[S.]中的數(shù)據(jù)K100傳送到目標操作元件[D.]即D10中。在指令執(zhí)行時，常數(shù)K100會自動轉(zhuǎn)換成二進制數(shù)。當X000為OFF時，則指令不執(zhí)行，數(shù)據(jù)保持不變。使用應用MOV指令時應注意：1）源操作數(shù)可取所有數(shù)據(jù)類型，標操作數(shù)可以是KnY、KnM、KnS、T、C、D、V、Z。2）16位運算時占5個程序步，32位運算時則占9個程序步。三、任務實現(xiàn)1.I/O分配輸入：

X000-------控制開關SA；

輸出：

Y000-------東西向綠燈；Y003-------南北向綠燈；Y001-------東西向黃燈；Y004-------南北向黃燈；Y002-------東西向紅燈；Y005-------南北向紅燈。Y010-------數(shù)碼管a段Y011-------數(shù)碼管b段Y012-------數(shù)碼管c段Y013-------數(shù)碼管d段Y014-------數(shù)碼管e段Y015-------數(shù)碼管f段Y016-------數(shù)碼管g段Y020-------東西到計時選擇Y021-------南北到計時選擇七段碼顯示字符的數(shù)據(jù)顯示數(shù)字十六進制g(Y018)f(Y015)e(Y014)d(Y013)c(Y012)b(Y011)a(Y010)0H3F01111111H0600001102H5B10110113H4F10011114H6611001102.畫出帶倒計時顯示的十字路口交通信號燈自動控制PLC的I/O接線圖

3.編寫帶倒計時顯示的十字路口交通燈控制PLC程序

5.程序調(diào)試注意：本任務調(diào)試同十字路口交通燈調(diào)試，步驟較少，合上開關后，交通燈及數(shù)碼管自行變化，主要是觀察交通燈、數(shù)碼管動作及梯形圖軟件狀態(tài)的變化，以便及時發(fā)現(xiàn)錯誤并修正程序。步驟0：未啟動狀態(tài)。（開關狀態(tài)：向上閉合，向下斷開，以下同）步驟1（動作1）：合上開關SA，東西向綠燈亮，南北向紅燈亮。此時，數(shù)碼管無顯示。動作2：東西向綠燈亮結(jié)束，轉(zhuǎn)東西向綠燈閃爍。動作3：東西向綠燈閃爍三秒后，Y021得電，南北向紅燈倒計時，顯示“4”。動作4：南北向紅燈繼續(xù)倒計時，顯示“3”。動作5：綠燈閃爍五秒后東西向黃燈亮。南北向紅燈繼續(xù)倒計時，顯示“2”。

動作6：南北向紅燈繼續(xù)倒計時，顯示“1”。動作7：南北向紅燈倒計時時間到，東西向黃燈亮時間到，東西向紅燈亮，南北向綠燈亮。動作8：東西向紅燈亮，南北向綠燈亮。動作9：五秒后南北向綠燈閃爍。動作10：南北綠燈閃爍三秒后東西向紅燈倒計時，顯示“4”。