电气控制与PLC项目教程（第二版） 课件 任务3：带倒计时十字路口交通灯控制

任务3带倒计时十字路口交通灯控制

学习目标：

1．基本知识⑴掌握并行分支状态转移图的结构；⑵掌握数据寄存器的用法，了解其分类；⑶掌握功能指令的格式及用途，会应用MOV功能指令编程。

2．技能⑴会根据工艺要求绘制出并行分支状态转移图；

⑵会用并行分支状态转移图及功能指令解决实际控制问题。

⑶能将并行分支状态转移图转换成梯形图。

一、任务描述设计带倒计时显示的十字路口交通信号灯自动控制系统。要求：信号灯分东西和南北两组，分别有“红”“黄”“绿”三种颜色，东西方向和南北方向绿、黄和红灯相互亮灯时间是相等的。只有红灯有倒计时，本任务设4秒倒计时。倒计时时间可根据需要设置。如果取单位时间t＝1s，则整个一次循环时间需要24s。用PLC功能指令和状态转移图完成带倒计时十字路口交通灯控制。二、知识准备1.PLC通用数据寄存器D数据寄存器(D)用来储存数据和参数，数据寄存器可储存16位二进制数或一个字，两个数据寄存器合并起来可以存放32位数据(双字)，在D0和D1组成的双字中，D0存放低16位，D1存放高16位。将数据写入通用数据寄存器后，其值将保持不变，直到下一次被改写。PLC从RUN状态进入STOP状态时，所有的通用数据寄存器的值被改写为0。数据寄存器有以下几种类型：1）通用数据寄存器（D0～D199），共200点。2）断电保持数据寄存器（D200～D7999），共7800点。

3）特殊数据寄存器（D8000～D8511），共512点。2．功能指令的表示格式功能指令表示格式与基本指令不同。功能指令可以用编号表示，也可用助记符（用英文名称或缩写）表示。例如编号FNC45的助记符是MEAN（平均），编程大多使用助记符。功能指令有1至4个操作数。如图所示为一个计算平均值指令，它有三个操作数，[S]表示源操作数，[D]表示目标操作数。当源操作数或目标操作数不止一个时，用[S1·]、[S2·]、[D1·]、[D2·]表示。用n和m表示其它操作数，它们常用来表示常数K和H，或作为源操作数和目标操作数的补充说明，当这样的操作数多时可用n1、n2和m1、m2等来表示。有的功能指令没有操作数。3．功能指令的执行方式与数据长度⑴连续执行与脉冲执行功能指令有连续执行和脉冲执行两种类型。指令助记符MOV后面有“P”表示脉冲执行，即该指令仅在X1接通（由OFF到ON）时执行，将D10中的数据送到D12中一次；如果没有“P”则表示连续执行，即该在X1接通（ON）的每一个扫描周期该指令都要被执行。⑵数据长度功能指令可处理16位数据或32位数据。处理32位数据的指令是在助记符前加“D”标志，无此标志即为处理16位数据的指令。注意：32位计数器（C200～C255）的一个软元件为32位，不可作为处理16位数据指令的操作数使用。若MOV指令前面带“D”，则当X1接通时，执行D11D10→D13D12（32位）。在使用32位数据时建议使用首编号为偶数的操作数，不容易出错。4．位元件与字元件象X、Y、M、S等只处理ON/OFF信息的软元件称为位元件；而象T、C、D等处理数值的软元件则称为字元件，一个字元件由16位二进制数组成。位元件可以通过组合使用，4个位元件为一个单元，通用表示方法是由Kn加起始的软元件号组成，n为单元数。被组合的元件首位元件可以任意选择，但为避免混乱，建议采用编号以0结尾的元件，如S10，X0，X20等。4.传送指令MOV(D)MOV(P)指令的编号为FNC12，该指令的功能是将源数据传送到指定的目标。当X000为ON时，则将[S.]中的数据K100传送到目标操作元件[D.]即D10中。在指令执行时，常数K100会自动转换成二进制数。当X000为OFF时，则指令不执行，数据保持不变。使用应用MOV指令时应注意：1）源操作数可取所有数据类型，标操作数可以是KnY、KnM、KnS、T、C、D、V、Z。2）16位运算时占5个程序步，32位运算时则占9个程序步。三、任务实现1.I/O分配输入：

X000-------控制开关SA；

输出：

Y000-------东西向绿灯；Y003-------南北向绿灯；Y001-------东西向黄灯；Y004-------南北向黄灯；Y002-------东西向红灯；Y005-------南北向红灯。Y010-------数码管a段Y011-------数码管b段Y012-------数码管c段Y013-------数码管d段Y014-------数码管e段Y015-------数码管f段Y016-------数码管g段Y020-------东西到计时选择Y021-------南北到计时选择七段码显示字符的数据显示数字十六进制g(Y018)f(Y015)e(Y014)d(Y013)c(Y012)b(Y011)a(Y010)0H3F01111111H0600001102H5B10110113H4F10011114H6611001102.画出带倒计时显示的十字路口交通信号灯自动控制PLC的I/O接线图

3.编写带倒计时显示的十字路口交通灯控制PLC程序

5.程序调试注意：本任务调试同十字路口交通灯调试，步骤较少，合上开关后，交通灯及数码管自行变化，主要是观察交通灯、数码管动作及梯形图软件状态的变化，以便及时发现错误并修正程序。步骤0：未启动状态。（开关状态：向上闭合，向下断开，以下同）步骤1（动作1）：合上开关SA，东西向绿灯亮，南北向红灯亮。此时，数码管无显示。动作2：东西向绿灯亮结束，转东西向绿灯闪烁。动作3：东西向绿灯闪烁三秒后，Y021得电，南北向红灯倒计时，显示“4”。动作4：南北向红灯继续倒计时，显示“3”。动作5：绿灯闪烁五秒后东西向黄灯亮。南北向红灯继续倒计时，显示“2”。

动作6：南北向红灯继续倒计时，显示“1”。动作7：南北向红灯倒计时时间到，东西向黄灯亮时间到，东西向红灯亮，南北向绿灯亮。动作8：东西向红灯亮，南北向绿灯亮。动作9：五秒后南北向绿灯闪烁。动作10：南北绿灯闪烁三秒后东西向红灯倒计时，显示“4”。