中职 电气控制与PLC技术（三菱机型）项目8任务2电子课件 （）

中职电气控制与PLC技术（三菱机型）项目8任务2电子课件（高教版）任务二

交通灯的PLC控制

【任务描述】某交通信号灯采用PLC控制。信号灯分东西、南北两组，分别有红黄绿三种颜色。交通信号灯受开关总体控制，按下启动按钮信号灯系统开始工作，并周而复始第循环动作；按下停止按钮，所有信号灯熄灭。其控制要求按照图8.2.7时序控制图所示。【任务分析】本任务根据信号控制要求，I/O分配及接线如图8.2.6所示图中用一个输出点驱动两个信号灯，如果PLC输出点的输出电流不够，可以用一个输出点驱动一个信号灯，也可以在PLC输出端增设中间继电器，再通过中间继电器去驱动信号灯。按启动按钮SB1，信号系统启动，东西、南北两侧信号灯周期性地工作；按下停止按钮SB2，信号系统停止运行，所有信号灯熄灭。其中脉冲发射器产生周期为1s（通0.5s，断0.5s）的方波脉冲，供信号灯闪光控制。【夯实基础】一、计数器FX系列PLC计数器可分为内部计数器及外部计数器，内部计数器对PLC内部器件（X、Y、M、S、T和C）的信号进行计数，外部计数器对外部信号进行计数。机内信号的频率低于扫描频率，因而是低速计数器，高于机器扫描频率的信号计数需用高速计数器。（1）16位增计数器增计数器的含义为每接到一个脉冲，计数器加一，到达设定值后动作，其触点状态反转。16位指其设定值及当前值寄存器为二进制16位寄存器，其设定值在K1~K32767范围内有效。32位指其设定值寄存器为32位，由于是双向计数，除去一个符号位，设定值的最大绝对值为31位二进制数所能表示的数，即－2147483648~＋2147483647。计数方向(增计数或减计数)由特殊辅助继电器M8200~M8234设定。对于C×××，当M8×××接通(置1)时为减法计数，当M8×××断开（置0）时为加法计数。32位增/减计数器也有两种：通用型：C0~C99（100点）；掉电保持型：C100~C199（100点）。（2）32位增/减计数器通用型：C200~C219（20点）；掉电保持型：C220~C234（15点）。高速计数器共有21点，地址编号为C235~C255。但由于适用高速计数器的PLC输入端子只有X0~X5等6点，最多只能有6个高速计数器同时工作。除高速计数功能外，高速计数器还可用作比较、直接输出等高速应用功能。（3）高速计数器二、

顺序功能图与顺序控制设计法1.顺序功能图与顺序控制设计法如果一个控制系统可以分解成几个独立的控制动作或工序，且这些动作或工序必须严格按照一定的先后次序执行才能保证生产的正常进行，这样的控制系统称为顺序控制系统。其控制总是一步一步按顺序进行。顺序功能图的三要素是步、转换条件与动作。一个顺序控制过程可分为若干个阶段，这些阶段称为步或状态，可用辅助继电器M和状态继电器S表示。每个步都有不同的动作(但初始步有可能没有动作)。当相邻两步之间的转换条件满足时，就将实现步与步之间的转换，即上一个步的动作结束而下一个步的动作开始。步与步之间实现转换应该同时满足两个条件：前级步必须是活动步，对应的转换条件成立。根据系统的顺序功能图设计出梯形图的方法，称为顺序控制梯形图的编程方法，目前常用的编程方法有三种，即使用启保停电路、以转换为中心、使用STL指令进行编程。2．以转换为中心的编程方法图8-25是单序列的顺序功能图，由M0步转换到M1步必须满足两个条件，即前级步M0是活动步，M0为l；转换条件满足，X0为l。在梯形图中，用M0及X0的动合触点组成串联电路来表示上述条件，当该电路接通时，且两个条件同时满足，应完成两个操作，即通过使用SET指令将后序步M1变为活动步，使用RST指令将前级步M0变为不活动步对于选择性序列的顺序功能图，其编程方法与单序列的编程方法完全相同。

对于并行序列的顺序功能图，如图8-26(a)，其编程方法如图8-26(b)所示。这里要注意并行序列的分支与合并的编程方法，如M1为活动步时，只要X1转换条件成立，则M2、M4要同时变为ON；M6步前有一个并行序列的合并，该转换实现的条件是所有的前级步(M3、M5)都是活动步且X4转换条件满足，因此应将它们串联作为启动条件。最后可集中编写执行动作控制程序，用每步号驱动对应的执行装置。如果某个动作必须持续到几个动作以后，则需要自锁。(a)顺序功能图M1M2M6M4M5图8-26并行序列顺序功能图与以转换为中心编制的梯形图BY3M1M2M3M4M5M6ENDM6X5RSTSET下一步SETSETSETSETSETRSTRSTRSTRSTRSTM6M1M4M2M3M2M5M4M6M3M5M1M2M4M3M5X1X2X3X4AAB(b)梯形图X1X2X3X4X5Y2Y1Y4Y5Y6Y6Y5Y4Y1Y2M3Y3【任务实施】

1．任务实施所需设备任务实施所需实训设备和元器件见表8.2.1表8.2.1任务实施所需实训设备和元器件明细表2．训练内容和控制要求十字路口交通信号灯受开关总体控制，按一下启动按钮，信号灯系统开始工作，并周而复始地循环动作；按一下停止按钮，所有信号灯熄灭。信号灯控制的具体要求如表8.2.2所示。名称型号或规格数量名称型号或规格数量可编程控制器FX2N-48MR1台计算机内置三菱软件1台交通灯演示板自制1只连接导线若干信号灯红、黄、绿各4盏表8.2.2十字路口交通信号灯控制要求东西信号绿灯亮绿灯闪亮黄灯亮红灯亮时间25s3s2s30s南北信号红灯亮绿灯亮绿灯闪亮黄灯亮时间30s25s3s2s3．训练步骤及要求（1）输入和输出点分配。输入和输出点分配见表8.2.3所示。表8.2.3十字路口交通信号灯控制的PLC输入点和输出点分配表输入信号输出信号名称代号输入点编号名称代号输出点编号启动按钮SB1X000东西绿灯HL2Y000停止按钮SB2X001东西黄灯HL3Y001白天/黑夜开关SX002东西红灯HL4Y002南北绿灯HL5Y004南北黄灯HL6Y005南北红灯HL1Y006(2)PLC接线图根据信号控制要求I/O分配及其PLC接线如图8-27所示。X000Y000图8-27十字路口交通信号灯PLC接线图FX2N-48RMX001X003X004COMNLY001Y002Y003COM0COM1COM2···FU220VAC220VACPE···X005Y004SB1SSB2FUY005Y006电源东西绿灯东西黄灯东西红灯南北红灯南北黄灯南北绿灯X002启动停止①方法一：用基本逻辑指令编程。十字路口交通信号灯控制的时序图如图8-28所示。4．程序设计启动X000东西绿灯Y000东西黄灯Y001东西红灯Y002南北绿灯Y004南北黄灯Y005南北红灯Y006OFF/ON0.5sOFF/ON0.5sOFF/ON0.5s30s25s3s2s图8-28交通信号灯控制的时序图用基本逻辑指令设计的信号灯控制梯形图如图8.29所示。图8-29中脉冲发生器产生周期为1s（通0.5s，断0.5s）的方波脉冲，供信号等闪光控制用。图8-29十字路口交通信号灯控制的梯形图X000X001M100M100M100T0M100M100T2T3T0T5T6T0T0K300K300K250K30K20K250K30K20Y006AB南北红灯计时东西红灯T2T7T6T10T5M100ENDY006T2T3T10T3T4Y002T5T6T10T11东西绿灯（闪）南北绿灯（闪）周期为1sT0T0T1T1T2T3T4T5T6T7ABY002Y000Y001Y004Y005T0K5K5T11东西黄灯南北黄灯脉冲发生器东西红灯计时东西绿灯计时东西绿灯闪计时东西黄灯计时南北绿灯计时南北绿灯闪计时南北黄灯计时南北红灯※②方法二：用顺序功能图编程。根据交通信号灯控制的时序图8-28所示。画出交通信号灯控制的顺序功能图如图8-30所示。M8002图8-30交通灯控制顺序功能图M0X0启动按钮T025sT230sX1停止按钮X2白天/黑夜开关M1M2M3M4Y0Y4T0Y4T1Y1C16C16Y2Y5T2T3Y2Y5T15sT35s绿1、红2亮绿2、红1亮黄1闪、红2亮