13.项目四 任务4.2十字路口交通信号灯控制

十字路口交通信号灯控制任务2项目四

编程方法及用户程序结构

编程方法及用户程序结构项目四项目四学习任务学习内容编程方法及用户程序结构任务1混合液体搅拌控制程序设计经验设计法任务2十字路口交通灯控制顺序控制设计法任务3三级皮带运输控制程序结构、FC与FB块应用素养目标通过电路设计中的安全规范，培养学生的安全意识通过编程应用培养学生认真负责的工作态度通过不断优化程序培养学生精益求精，团结协助的工匠精神知识目标掌握经验设计法与顺序控制设计法的概念掌握常用的经验设计法典型电路掌握顺序功能图设计的三要素理解功能FC与功能块FB之间的区别以及各块之间的调用结构技能目标能够应用经验设计法设计简单的控制程序能够应用顺序控制设计法设计程序能够合理规划用户程序结构，正确应用FC与FB块设计程序任务2十字路口交通信号灯控制十字路口交通信号灯控制时序如图所示。按下启动按钮，系统开始工作，南北红灯亮30s，同时东西绿灯亮25s后以1Hz频率闪烁3次熄灭，然后东西黄灯亮2s熄灭；再切换成东西红灯亮30s，同时南北绿灯亮25s后以1Hz频率闪烁3次熄灭，然后南北黄灯亮2s熄灭…，如此不断循环。按下停止按钮，系统停止工作。用顺序控制设计方法设计该任务程序。任务目标1.理解顺序功能图的含义，掌握顺序功能图的绘制方法。2.掌握顺序功能图的三种基本结构。3.学会分析交通灯控制系统时序图，能根据“关键”时间点编写顺序控制程序。4.能够独立完成交通信号灯控制系统的电路设计安装、程序设计调试与监控。任务2十字路口交通信号灯控制2.3.1顺序功能图的含义及绘制方法

任务2十字路口交通信号灯控制1.步：将系统的一个工作周期划分为若干个顺序相连的阶段，这些阶段称为步（Step）；2.活动步：当系统正处于某一步所在的阶段时，称该步处于活动状态，即该步为"活动步"；3.有向连线与转换条件

：有向连线表明步的转换过程，即系统输出状态的变化过程；转换条件是实现步的转换的条件，即系统从一个状态进展到下一个状态的条件；4.与步对应的动作或命令：系统每一步中输出的状态或者执行的操作标注为步对应的动作或命令

。2.3.2顺序功能图的基本结构

任务2十字路口交通信号灯控制2.3.3绘制顺序功能图的基本规则1.转换实现的条件在顺序功能图中，步的活动状态的进展是由转换的实现来完成的。转换实现必须同时满足以下两个条件。1）该转换所有的前级步都是活动步。2）相应的转换条件得到满足。2.转换实现应完成的操作转换实现时应完成以下两个操作。1）使所有由有向连线与相应转换符号相连的后级步都变为活动步。2）使所有由有向连线与相应转换符号相连的前级步都变为不活动步。任务2十字路口交通信号灯控制2.3.3绘制顺序功能图的基本规则3.绘制顺序功能图的以上规则针对不同的功能图结构有一定的区别。1）在单序列中，一个转换仅有一个前级步和一个后续步。2）在并行序列的分枝处，转换有几个后续步，在转换实现时应同时将它们对应的编程元件置位；在并行序列的合并处，转换有几个前级步，它们均为活动步时才有可能实现转换，在转换实现时应将它们对应的编程元件全部复位。3）在选择序列的分支与合并处，一个转换实际上只有一个前级步和一个后续步，但是一步可能有多个前级步或多个后续步。任务2十字路口交通信号灯控制2.3.4绘制顺序功能图的注意事项1.顺序功能图中两个步绝对不能直接相连，必须用一个转换将它们隔开。2.顺序功能图中两个转换不能直接相连，必须用一个步将它们隔开。3.顺序功能图中的初始步一般对应于系统等待启动的初始状态，不要遗漏这一步。4.实际控制系统应能多次重复执行同一工艺过程，因此在顺序功能图中一般应有由步和有向连线组成的闭环回路，即在完成一次工艺过程的全部操作之后，应该根据工艺要求返回到初始步或下一工作周期开始运行的第一步。5.在顺序功能图中，只有当某一步的前级步是活动步时，该步才有可能变成活动步。如果用没有断电保持功能的编程元件代表各步，进入RUN工作方式时，它们均处于OFF状态，必须用第一个扫描周期位置的M存储器（系统存储器位置默认为M1.0，本节下同）的常开触点或者在启动组织块中置位作为转换条件，将初始步预置为活动步，否则因顺序功能图中没有活动步，系统将无法工作。任务2十字路口交通信号灯控制2.4.1控制电路设计1.I/O分配2.I/O接线图任务2十字路口交通信号灯控制2.4.2控制程序设计任务2十字路口交通信号灯控制1.十字路口交通信号灯顺序功能图2.梯形图2.4.2控制程序设计任务2十字路口交通信号灯控制2.梯形图2.4.2控制程序设计任务2十字路口交通信号灯控制2.梯形图2.5拓展任务大小球分拣控制示意图如图所示，利用顺序控制设计法绘制出大小球分拣控制的顺序功能图，并完成软硬件设计，控制要求如下：1）当传输机位于起始位置时，上限位开关SQ3和左限位开关SQ1被压下，接近开关SP断开，原位指示灯HL点亮。2）起动装置后，操作杆下行，一直到接近开关SP闭合。此时，若碰到的是大球，则下限位开关SQ2仍为断开状态；若碰到的小球，则下限位开关SQ2为闭合状态。3）接通控制吸盘的电磁铁线圈YA。4）假如吸盘吸起小球，则操作杆上行，碰到上限位开关SQ3后，操作杆右行；碰到右限位开关SQ4（小球的右限位开关）后，再下行，碰到下限位开关SQ6后，将小球放到小球箱里，然后返