S7-1200 PLC应用技术项目化教程 16 双向交通灯控制

双向交通灯控制某十字路口交通信号灯系统控制要求：（1）按下启动按钮，十字路口交通灯按表3-3所示规律开始运行，并周而复始的循环动作；（2）按下停止按钮，所有信号灯熄灭。具体要求见表3-4。表3-3交通灯运行规律南北方向交通灯变化绿绿绿黄红红红红红红东西方向交通灯变化红红红红红绿绿绿黄红表3-4十字路口交通灯具体要求南北信号绿灯黄灯红灯时间3s1s6s东西信号红灯绿灯黄灯红灯时间5s3s1s1s1．任务准备心中永存：“安全第一”1）设备上电时遵循由总到分，断电遵循时由分到总；2）通电前请老师确认；3）程序调试过程中，实际负载不能上电；4）离开试验台时，所有设备断电并归位。（1）设备清单由以上控制要求分析可知，本任务中有2个输入设备：启动按钮SB1和停止按钮SB2；12个输出设备：南北方向红灯、黄灯、绿灯和东西方向红灯、黄灯、绿灯，设备清单如表3-5所示。表3-5设备清单序号设备名称型号数量备注1S7-1200PLCCPU1215C1台S7-1200PLC均可2按钮2个启动/停止3红色信号灯DC24V4个南北2个，东西2个4绿色信号灯DC24V4个南北2个，东西2个5黄色信号灯DC24V4个南北2个，东西2个6DC24V电源1个输出负载供电7导线若干（2）I/O设置将归纳出的输入输出设备进行PLC控制的I/O编号设置，如表3-6所示。这里需要注意，一个方向相同颜色两个信号灯的动作完全一致，所以，这两个信号灯在PLC控制系统中是一个输出点。表3-6系统信号列表设备/信号类型设备名称信号地址输入启动按钮I0.0停止按钮I0.1输出南北方向绿灯Q0.0南北方向黄灯Q0.1南北方向红灯Q0.2东西方向红灯Q0.3东西方向绿灯Q0.4东西方向黄灯Q0.5（3）系统接线图输入、输出设备和PLC对应I/O端口的接线关系如图3-11所示。图3-11交通灯双向控制系统原理图请参考工单进行系统接线，在系统硬件接线过程中，需要遵循以下接线原则：1）先接电源线，再接信号线；2）先接输入设备和PLC输入侧信号线，再接输出设备和PLC输出侧信号线；3）电源正极用红色线，负极用黑线。（4）控制逻辑由表3-3和表3-4中十字路口交通灯系统的运行规律可以看到，南北方向与东西方向的信号灯运行时，要求同时启动，时间上相互配合，所以本任务可以分为两个重点环节完成，即南北方向运行过程和东西方向运行过程。首先，完成南北方向程序设计；再进行东西方向程序设计，具体设计步骤见表3-7和3-8所示。表3-7南北方向程序设计步骤南北方向的设计步骤：步骤内容注意事项①按下启动按钮，南北绿灯点亮，同时开始计时，3秒后南北绿灯熄灭；按钮为一短脉冲信号②南北绿灯熄灭后，南北黄灯点亮，同时开始计时，1秒后南北黄灯熄灭；注意判断驱动定时器的节点是长还是短脉冲信号。③南北黄灯熄灭后，南北红灯点亮，同时开始计时，6秒后南北红灯熄灭；④南北红灯熄灭后，开始循环，重新点亮南北绿灯。注意判断出循环信号⑤按下停止按钮，南北方向和东西方向所有信号灯熄灭。表3-8东西方向程序设计步骤东西方向的设计步骤：步骤内容注意事项①按下启动按钮，东西红灯点亮，同时开始计时，5秒后东西红灯熄灭；注意关注系统全部过程的运行，判断是否是双线圈。②东西红灯熄灭后，东西绿灯点亮，同时开始计时，3秒后东西绿灯熄灭；③东西绿灯熄灭后，东西黄灯点亮，同时开始计时，1秒后东西黄灯熄灭；④东西黄灯熄灭后，东西红灯再次点亮，同时开始计时，1秒后开始循环，系统从新开始。注意双线圈的问题及循环的处理⑤按下停止按钮，南北方向和东西方向所有信号灯熄灭。“守时遵规”是提高学习、生活效率的重要保障，在交通灯系统设计中需要关注：严格遵守时间设计；按照交通规