公路交通信号灯控制

学习情境3PLC功能指令应用公路交通信号灯控制程序控制指令及其应用工作任务实现公路与人行横道信号灯控制设计：行人过马路需要按绿色按钮，并等待红灯变绿灯后过马路。公路在无过马路行人时始终亮绿灯，车辆正常通行，有行人过马路请求信号时，绿灯变红灯，行人过马路后，又变回绿灯。学习目标：1．知识目标（1）掌握PLC程序的基本结构及相关控制指令的使用。（2）掌握循环结构程序的编制方法。（3）掌握交通信号灯控制电路及程序设计方法。2．技能目标（1）熟练运用定时器、计数器设计和实现公路行人信号灯控制系统。（2）灵活运用PLC跳转、循环指令编写控制程序。3．情感目标（1）培养学生遵守电气安全操作规程的习惯，强化用电安全意识和责任意识，培养学生良好工作习惯、职业道德和职业素质，树立正确的劳动观。（2）培养和提高学生分析问题、独立解决问题和动手实践的能力。（3）培养学生探索PLC控制技术的兴趣，鼓励和培养学生自主学习、相互学习、团队合作的意识，提高团队合作水平，形成良好的人际关系。（4）培养和锻炼学生搜集资料和自学能力。

程序控制指令的作用是控制程序的运行方向，如程序的跳转、程序的循环以及按步序进行控制等。在工程实践中常用来解决一些生产流程的选择性分支控制、并行分支控制等。NOT和NOP指令取反指令NOT将复杂逻辑结果取反，为用户使用反逻辑提供方便。该指令无操作数，其LAD和STL形式如下：STL形式：NOTLAD形式：—┤NOT├—NOP结束指令END和MEND

结束指令分为有条件结束指令（END）和无条件结束指令（MEND）。结束指令只能用在主程序中，不能在子程序和中断程序中使用。而有条件结束指令可用在无条件结束指令前结束主程序。在调试程序时，在程序的适当位置插入无条件结束指令可实现程序的分段调试。可以利用程序执行的结果状态、系统状态或外部设置切换条件来调用有条件结束指令，使程序结束。使用方法：软件自动处理。停止指令STOPSTOP指令有效时，可以使主机CPU的工作方式由RUN切换到STOP，从而立即中止用户程序的执行。STOP指令在梯形图中以线圈形式编程。指令不含操作数。STOP指令可以用在主程序、子程序和中断程序中。如果在中断程序中执行STOP指令，则中断处理立即中止，并忽略所有挂起的中断。继续扫描程序的剩余部分，在本次扫描周期结束后，完成将主机从RUN到STOP的切换。STOP和END指令通常在程序中用来对突发紧急事件进行处理，以避免实际生产中的重大损失。看门狗指令WDT（WatchdogReset）称为看门狗复位指令，也称为警戒时钟刷新指令。它可以把警戒时钟刷新，即延长扫描周期，从而有效地避免看门狗超时错误。WDR指令在梯形图中以线圈形式编程，无操作数。梯形图LAD语句表STL

功能操作码操作数JMPn条件满足时，跳转指令（JMP）可使程序转移到同一程序的具体标号（n）处LBLn跳转标号指令（LBL）标记跳转目的地的位置（n）跳转与跳转标号指令指令格式及功能

n(JMP)LBLn说明：（1）跳转标号n的取值范围是0~255；（2）跳转指令及跳转标号指令只能用于同一程序段中，不能在主程序段中用跳转指令，而在子程序段中用跳转标号指令。跳转及标号指令跳转指令JMP（JumptoLabel）：当输入端有效时，使程序跳转到标号处执行。标号指令LBL（Label）：指令跳转的目标标号。操作数n为0~255。使用说明：跳转指令和标号指令必须配合使用，而且只能使用在同一程序块中，如主程序、同一个子程序或同一个中断程序。不能在不同的程序块中互相跳转。执行跳转后，被跳过程序段中的各元器件的状态：Q、M、S、C等元器件的位保持跳转前的状态；计数器C停止计数，当前值存储器保持跳转前的计数值；对定时器来说，因刷新方式不同而工作状态不同。在跳转期间，分辨率为1ms和10ms的定时器会一直保持跳转前的工作状态，原来工作的继续工作，到设定值后，其位的状态也会改变，输出触点动作，其当前值存储器一直累计到最大值32767才停止。对分辨率为100ms的定时器来说，跳转期间停止工作，但不会复位，存储器里的值为跳转时的值，跳转结束后，若输入条件允许，可继续计时，但已失去了准确计时的意义。所以在跳转段里的定时器要慎用。跳转指令编程举例设I0.3为点动/连动控制选择开关，当I0.3得电时，选择点动控制；当I0.3不得电时，选择连续运行控制。采用跳转指令控制的点动/连动控制程序如图3-35所示。I0.3得电，执行JMP指令，程序跳转到标号4处I0.3不得电时，运行起保停程序I0.3不得电，执行JMP指令，程序跳转到标号5处I0.3得电，运行点动控制程序循环指令循环开始指令FOR：用来标记循环体的开始。循环结束指令NEXT：用来标记循环体的结束。无操作数。FOR和NEXT之间的程序段称为循环体，每执行一次循环体，当前计数值增1，并且将其结果同终值作比较，如果大于终值，则终止循环。参数使用说明循环指令盒中有三个数据输入端：当前循环计数INDX（indexvalueorcurrentloopcount）、循环初值INIT（startingvalue）和循环终值FINAL（endingvalue）。在使用时必须给FOR指令指定当前循环计数（INDX）、初值（INIT）和终值（FINAL）。INDX操作数：VW、IW、QW、MW、SW、SMW、LW、T、C、AC、*VD、*AC和*CD；属INT型。INIT和FINAL操作数：VW、IW、QW、MW、SW、SMW、LW、T、C、AC、常数、*VD、*AC和*CD；属INT型。指令使用说明FOR、NEXT指令必须成对使用。FOR和NEXT可以循环嵌套，嵌套最多为8层，但各个嵌套之间不可有交叉现象。每次使能输入（EN）重新有效时，指令将自动复位各参数。初值大于终值时，循环体不被执行。在使用循环指令时，要注意在循环体中对INDX的控制，这一点非常重要。循环指令使用举例程序示例有3台电动机M1～M3，具有两种起停工作方式：（1）手动操作方式：分别用每个电动机各自的起停按钮控制M1～M3的起停状态。（2）自动操作方式：按下起动按钮，M1～M3每隔5s依次起动；按下停止按钮，M1～M3同时停止。I/O分配表输入输出符号地址功能符号地址功能SWI0.0方式选择开关，1自动，0手动KM1Q0.0电动机1接触器Auto_StartI0.1起动按钮KM2Q0.1电动机2接触器Auto_StopI0.2停止按钮KM3Q0.2电动机3接触器Start_1I0.3M1起动按钮Stop_1I0.4M1停止按钮Start_2I0.5M2起动按钮Stop_2I0.6M2停止按钮Start_3I0.7M3起动按钮Stop_3I1.0M3停止按钮PLC接线图Q0.0Q0.1I0.21LNL1MI0.0I0.1ML+～220VAuto_startSWKMQ0.1KMKMI0.3I0.4I0.5I0.6I0.7I0.2I1.0Auto_stopStart_1Start_2Start_3Stop_1Stop_2Stop_3参考程序

工作任务实现公路与人行横道信号灯控制设计：行人过马路需要按绿色按钮，并等待红灯变绿灯后过马路。公路在无过马路行人时始终亮绿灯，车辆正常通行，有行人过马路请求信号时，绿灯变红灯，行人过马路后，又变回绿灯。任务分析：这是一条公路与人行横道之间的信号灯顺序控制，没有人横穿公路时，公路绿灯与人行横道红灯始终保持亮状态，公路车辆正常通信，行人禁止通行。当有人需要横穿公路时，按路边设置的请求按钮（公路两侧各设有一个）SB1或SB2，一段时间后（设15S）公路绿灯变黄灯，10秒后黄灯又变红灯，5秒后人行横道红灯变绿灯，行人穿过马路，10秒后，人行横道绿灯闪烁5秒，变红灯。人行横道红灯亮后5秒，公路红灯熄灭，绿灯亮。在这个过程中按路边的按钮是不起作用的，只有当整个过程结束后也就是公路绿灯与人行横道红灯同时亮时再按按钮才起作用。I/O分配表输入输出符号地址功能符号地址功能SB1I0.0行人过路按钮HL1Q0.0公路绿灯SB2I0.1行人过路按钮HL2Q0.1公路黄灯HL3Q0.2公路红灯HL4Q0.3人行横道红灯HAQ0.4人行横道绿灯控制时序启动公路绿灯公路黄灯灯公路红灯灯灯人行横道红灯灯灯人行横道绿灯灯灯按钮无效期15s10s5s10s4s5s图3-4-5公路交通信号灯的时序图PLC接线图NL1MI0.0I0.1ML+~220VSB2SB1Q0.0Q0.1Q0.2Q0.3Q0.4Q0.5Q0.6Q0.72L1LQ1.0HL1HL4HL3HL2HL5程序实现技术

闪烁程序实现拓展训练任务

交通信号灯控制要求：信号灯由一个按钮控制其启动，一个