公路交通信号灯控制

1、乌 海 职 业 技 术 学 院 “ 十 二 五 ” 重 点 课 程 PLC程序控制指令及应用PLC与工业自动化技术机电工程系自动化教研室机电工程系自动化教研室学习情境学习情境3 PLC功能指令应用功能指令应用公路交通信号灯控制乌 海 职 业 技 术 学 院 “ 十 二 五 ” 重 点 课 程 PLC程序控制指令及应用PLC与工业自动化技术机电工程系自动化教研室机电工程系自动化教研室乌 海 职 业 技 术 学 院 “ 十 二 五 ” 重 点 课 程 PLC程序控制指令及应用PLC与工业自动化技术机电工程系自动化教研室机电工程系自动化教研室工 作 任 务 实现公路与人行横道信号灯控制设计：行人过马

2、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。 乌 海 职 业 技 术 学 院 “ 十 二 五 ” 重 点 课 程 PLC程序控制指令及应用PLC与工业自动化技术机电工程系自动化教研室机电工程系自动化教研室学习目标：1知识目标知识目标（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

3、情感目标情感目标（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。乌 海 职 业 技 术 学 院 “ 十 二 五 ” 重 点 课 程 PLC程序控制指令及应用PLC与工业自动化技术机电工程系自动化教研室机电工程系自动化教研室 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

4、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。乌 海 职 业 技 术 学 院 “ 十 二 五 ” 重 点 课 程 PLC程序控制指令及应用PLC与工业自动化技术机电工程系自动化教研室机电工程系自动化教研室nNOT和NOP指令n取反指令取反指令NOTn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： NOT LAD形式： NOT nNOP乌 海 职 业 技 术 学 院 “ 十 二 五 ” 重 点 课 程 PLC程序控制指令及应用PLC与工业自动化技术机电工程系自动化教研室机电工程系自动化教研室n结束指

5、令结束指令END和和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。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。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。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。调用有条

6、件结束指令，使程序结束。使用方法：软件自动处理。使用方法：软件自动处理。乌 海 职 业 技 术 学 院 “ 十 二 五 ” 重 点 课 程 PLC程序控制指令及应用PLC与工业自动化技术机电工程系自动化教研室机电工程系自动化教研室n停止指令停止指令STOPSTOP指令有效时，可以使主机指令有效时，可以使主机CPU的工作方式由的工作方式由RUN切换到切换到STOP，从而立即中止用户程序的执行。，从而立即中止用户程序的执行。STOP指令在梯形图中以指令在梯形图中以线圈形式编程。指令不含操作数。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。如果在中断指令可以用在主程序

7、、子程序和中断程序中。如果在中断程序中执行程序中执行STOP指令，则中断处理立即中止，并忽略所有挂起指令，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，完成将主机从成将主机从RUN到到STOP的切换。的切换。STOP和和END指令通常在程序中用来对突发紧急事件进行处理，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。以避免实际生产中的重大损失。乌 海 职 业 技 术 学 院 “ 十 二 五 ” 重 点 课 程 PLC程序控制指令及应用PLC与工业自动化技术机电工程系自动化教

8、研室机电工程系自动化教研室n看门狗指令看门狗指令nWDT（Watchdog Reset）称为看门狗复位指令，也称为警戒）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。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指令在梯形图中以线圈形式编程，无操作数。式编程，无操作数。乌 海 职 业 技 术 学 院 “ 十 二 五 ” 重 点 课 程 PLC程序控制指令及应用PLC与工业自动化技术机电工程系自动化教研室机电工程系自动化教研室梯形图梯形图LADLAD语句表语句表STL

9、STL 功功 能能操作码操作码操作数操作数JMPJMPn n条件满足时，跳转指令（条件满足时，跳转指令（JMPJMP）可使程序转移到同一程序的可使程序转移到同一程序的具体标号（具体标号（n n）处）处LBLLBLn n跳转标号指令（跳转标号指令（LBLLBL）标记跳）标记跳转目的地的位置（转目的地的位置（n n）n 跳转与跳转标号指令跳转与跳转标号指令指令格式及功能指令格式及功能 n(JMP)LBLn说明：（1）跳转标号n的取值范围是0255；（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。乌 海 职 业 技 术 学 院 “ 十 二

10、五 ” 重 点 课 程 PLC程序控制指令及应用PLC与工业自动化技术机电工程系自动化教研室机电工程系自动化教研室n跳转及标号指令n跳转指令JMP（Jump to Label）：当输入端有效时，使程序跳转到标号处执行。n标号指令LBL（Label）：指令跳转的目标标号。操作数n为0255。乌 海 职 业 技 术 学 院 “ 十 二 五 ” 重 点 课 程 PLC程序控制指令及应用PLC与工业自动化技术机电工程系自动化教研室机电工程系自动化教研室n使用说明：n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。n执行跳

11、转后，被跳过程序段中的各元器件的状态：nQ、M、S、C等元器件的位保持跳转前的状态；n计数器C停止计数，当前值存储器保持跳转前的计数值；n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1 ms和10 ms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32 767才停止。对分辨率为100 ms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。乌 海 职 业 技 术 学 院 “ 十

12、 二 五 ” 重 点 课 程 PLC程序控制指令及应用PLC与工业自动化技术机电工程系自动化教研室机电工程系自动化教研室跳转指令编程举例跳转指令编程举例 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，运行点动控制程序乌 海 职 业 技 术 学 院 “ 十 二 五 ” 重 点 课 程 PLC程序控制指令及应用PLC与工业自动化技术机电工程系自

13、动化教研室机电工程系自动化教研室n循环指令n循环开始指令FOR：用来标记循环体的开始。n循环结束指令NEXT：用来标记循环体的结束。无操作数。nFOR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。乌 海 职 业 技 术 学 院 “ 十 二 五 ” 重 点 课 程 PLC程序控制指令及应用PLC与工业自动化技术机电工程系自动化教研室机电工程系自动化教研室n参数使用说明n循环指令盒中有三个数据输入端：当前循环计数INDX（index value or current loop count）、循环初值INIT（starting

14、 value）和循环终值FINAL（ending value）。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）。nINDX操作数：VW、IW、QW、MW、SW、SMW、LW、T、C、AC、*VD、*AC和*CD；属INT型。nINIT和FINAL操作数：VW、IW、QW、MW、SW、SMW、LW、T、C、AC、常数、*VD、*AC和*CD；属INT型。n指令使用说明nFOR、NEXT指令必须成对使用。nFOR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。n每次使能输入（EN）重新有效时，指令将自动复位各参数。n初值大于终值时，

15、循环体不被执行。n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。乌 海 职 业 技 术 学 院 “ 十 二 五 ” 重 点 课 程 PLC程序控制指令及应用PLC与工业自动化技术机电工程系自动化教研室机电工程系自动化教研室循环指令使用举例乌 海 职 业 技 术 学 院 “ 十 二 五 ” 重 点 课 程 PLC程序控制指令及应用PLC与工业自动化技术机电工程系自动化教研室机电工程系自动化教研室程序示例 有3台电动机M1M3，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M1M3的起停状态。 （2）自动操作方式：按下起动按钮，M1M3每隔5s

16、依次起动；按下停止按钮，M1M3同时停止。 乌 海 职 业 技 术 学 院 “ 十 二 五 ” 重 点 课 程 PLC程序控制指令及应用PLC与工业自动化技术机电工程系自动化教研室机电工程系自动化教研室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_3I0.7M

17、3起动按钮Stop_3I1.0M3停止按钮乌 海 职 业 技 术 学 院 “ 十 二 五 ” 重 点 课 程 PLC程序控制指令及应用PLC与工业自动化技术机电工程系自动化教研室机电工程系自动化教研室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乌 海 职 业 技 术 学 院 “ 十 二 五 ” 重 点 课 程 PLC程序控制指令及应用PLC与工业自动化技术机电工程系自

18、动化教研室机电工程系自动化教研室参考程序 乌 海 职 业 技 术 学 院 “ 十 二 五 ” 重 点 课 程 PLC程序控制指令及应用PLC与工业自动化技术机电工程系自动化教研室机电工程系自动化教研室工 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。 乌 海 职 业 技 术 学 院 “ 十 二 五 ” 重 点 课 程 PLC程序控制指令及应用PLC与工业自动化技术机电工程系自动化教研室机电工程系自动化教研室任务分析： 这是一条公路与人行

19、横道之间的信号灯顺序控制，没有人横穿公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（，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）公路两侧各设有一个）SB1或或SB2，一段时间后（设，一段时间后（设15S）公路绿灯）公路绿灯变黄灯，变黄灯，10秒后黄灯又变红灯，秒后黄灯又变红灯，5秒后人行横道红灯变绿灯，行人穿秒后人行横道红灯变绿灯，行人穿过马路，过马路，10秒后，人行横道

20、绿灯闪烁秒后，人行横道绿灯闪烁5秒，变红灯。人行横道红灯亮秒，变红灯。人行横道红灯亮后后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。亮时再按按钮才起作用。 乌 海 职 业 技 术 学 院 “ 十 二 五 ” 重 点 课 程 PLC程序控制指令及应用PLC与工业自动化技术机电工程系自动化教研室机电工程系自动化教研室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人行横道绿灯乌 海 职 业 技 术 学 院 “ 十 二 五 ” 重 点 课 程 PLC程序控制指令及应用PLC与工业自动化技术机电工程系自动化教研室机电工程系自动化教研室控制时序启动启动公路绿灯公路绿灯公路