公路交通信號燈控制

學習情境3PLC功能指令應(yīng)用公路交通信號燈控制程序控制指令及其應(yīng)用工作任務(wù)實現(xiàn)公路與人行橫道信號燈控制設(shè)計：行人過馬路需要按綠色按鈕，并等待紅燈變綠燈后過馬路。公路在無過馬路行人時始終亮綠燈，車輛正常通行，有行人過馬路請求信號時，綠燈變紅燈，行人過馬路后，又變回綠燈。學習目標：1．知識目標（1）掌握PLC程序的基本結(jié)構(gòu)及相關(guān)控制指令的使用。（2）掌握循環(huán)結(jié)構(gòu)程序的編制方法。（3）掌握交通信號燈控制電路及程序設(shè)計方法。2．技能目標（1）熟練運用定時器、計數(shù)器設(shè)計和實現(xiàn)公路行人信號燈控制系統(tǒng)。（2）靈活運用PLC跳轉(zhuǎn)、循環(huán)指令編寫控制程序。3．情感目標（1）培養(yǎng)學生遵守電氣安全操作規(guī)程的習慣，強化用電安全意識和責任意識，培養(yǎng)學生良好工作習慣、職業(yè)道德和職業(yè)素質(zhì)，樹立正確的勞動觀。（2）培養(yǎng)和提高學生分析問題、獨立解決問題和動手實踐的能力。（3）培養(yǎng)學生探索PLC控制技術(shù)的興趣，鼓勵和培養(yǎng)學生自主學習、相互學習、團隊合作的意識，提高團隊合作水平，形成良好的人際關(guān)系。（4）培養(yǎng)和鍛煉學生搜集資料和自學能力。

程序控制指令的作用是控制程序的運行方向，如程序的跳轉(zhuǎn)、程序的循環(huán)以及按步序進行控制等。在工程實踐中常用來解決一些生產(chǎn)流程的選擇性分支控制、并行分支控制等。NOT和NOP指令取反指令NOT將復(fù)雜邏輯結(jié)果取反，為用戶使用反邏輯提供方便。該指令無操作數(shù)，其LAD和STL形式如下：STL形式：NOTLAD形式：—┤NOT├—NOP結(jié)束指令END和MEND

結(jié)束指令分為有條件結(jié)束指令（END）和無條件結(jié)束指令（MEND）。結(jié)束指令只能用在主程序中，不能在子程序和中斷程序中使用。而有條件結(jié)束指令可用在無條件結(jié)束指令前結(jié)束主程序。在調(diào)試程序時，在程序的適當位置插入無條件結(jié)束指令可實現(xiàn)程序的分段調(diào)試?？梢岳贸绦驁?zhí)行的結(jié)果狀態(tài)、系統(tǒng)狀態(tài)或外部設(shè)置切換條件來調(diào)用有條件結(jié)束指令，使程序結(jié)束。使用方法：軟件自動處理。停止指令STOPSTOP指令有效時，可以使主機CPU的工作方式由RUN切換到STOP，從而立即中止用戶程序的執(zhí)行。STOP指令在梯形圖中以線圈形式編程。指令不含操作數(shù)。STOP指令可以用在主程序、子程序和中斷程序中。如果在中斷程序中執(zhí)行STOP指令，則中斷處理立即中止，并忽略所有掛起的中斷。繼續(xù)掃描程序的剩余部分，在本次掃描周期結(jié)束后，完成將主機從RUN到STOP的切換。STOP和END指令通常在程序中用來對突發(fā)緊急事件進行處理，以避免實際生產(chǎn)中的重大損失。看門狗指令WDT（WatchdogReset）稱為看門狗復(fù)位指令，也稱為警戒時鐘刷新指令。它可以把警戒時鐘刷新，即延長掃描周期，從而有效地避免看門狗超時錯誤。WDR指令在梯形圖中以線圈形式編程，無操作數(shù)。梯形圖LAD語句表STL

功能操作碼操作數(shù)JMPn條件滿足時，跳轉(zhuǎn)指令（JMP）可使程序轉(zhuǎn)移到同一程序的具體標號（n）處LBLn跳轉(zhuǎn)標號指令（LBL）標記跳轉(zhuǎn)目的地的位置（n）跳轉(zhuǎn)與跳轉(zhuǎn)標號指令指令格式及功能

n(JMP)LBLn說明：（1）跳轉(zhuǎn)標號n的取值范圍是0~255；（2）跳轉(zhuǎn)指令及跳轉(zhuǎn)標號指令只能用于同一程序段中，不能在主程序段中用跳轉(zhuǎn)指令，而在子程序段中用跳轉(zhuǎn)標號指令。跳轉(zhuǎn)及標號指令跳轉(zhuǎn)指令JMP（JumptoLabel）：當輸入端有效時，使程序跳轉(zhuǎn)到標號處執(zhí)行。標號指令LBL（Label）：指令跳轉(zhuǎn)的目標標號。操作數(shù)n為0~255。使用說明：跳轉(zhuǎn)指令和標號指令必須配合使用，而且只能使用在同一程序塊中，如主程序、同一個子程序或同一個中斷程序。不能在不同的程序塊中互相跳轉(zhuǎn)。執(zhí)行跳轉(zhuǎn)后，被跳過程序段中的各元器件的狀態(tài)：Q、M、S、C等元器件的位保持跳轉(zhuǎn)前的狀態(tài)；計數(shù)器C停止計數(shù)，當前值存儲器保持跳轉(zhuǎn)前的計數(shù)值；對定時器來說，因刷新方式不同而工作狀態(tài)不同。在跳轉(zhuǎn)期間，分辨率為1ms和10ms的定時器會一直保持跳轉(zhuǎn)前的工作狀態(tài)，原來工作的繼續(xù)工作，到設(shè)定值后，其位的狀態(tài)也會改變，輸出觸點動作，其當前值存儲器一直累計到最大值32767才停止。對分辨率為100ms的定時器來說，跳轉(zhuǎn)期間停止工作，但不會復(fù)位，存儲器里的值為跳轉(zhuǎn)時的值，跳轉(zhuǎn)結(jié)束后，若輸入條件允許，可繼續(xù)計時，但已失去了準確計時的意義。所以在跳轉(zhuǎn)段里的定時器要慎用。跳轉(zhuǎn)指令編程舉例設(shè)I0.3為點動/連動控制選擇開關(guān)，當I0.3得電時，選擇點動控制；當I0.3不得電時，選擇連續(xù)運行控制。采用跳轉(zhuǎn)指令控制的點動/連動控制程序如圖3-35所示。I0.3得電，執(zhí)行JMP指令，程序跳轉(zhuǎn)到標號4處I0.3不得電時，運行起保停程序I0.3不得電，執(zhí)行JMP指令，程序跳轉(zhuǎn)到標號5處I0.3得電，運行點動控制程序循環(huán)指令循環(huán)開始指令FOR：用來標記循環(huán)體的開始。循環(huán)結(jié)束指令NEXT：用來標記循環(huán)體的結(jié)束。無操作數(shù)。FOR和NEXT之間的程序段稱為循環(huán)體，每執(zhí)行一次循環(huán)體，當前計數(shù)值增1，并且將其結(jié)果同終值作比較，如果大于終值，則終止循環(huán)。參數(shù)使用說明循環(huán)指令盒中有三個數(shù)據(jù)輸入端：當前循環(huán)計數(shù)INDX（indexvalueorcurrentloopcount）、循環(huán)初值INIT（startingvalue）和循環(huán)終值FINAL（endingvalue）。在使用時必須給FOR指令指定當前循環(huán)計數(shù)（INDX）、初值（INIT）和終值（FINAL）。INDX操作數(shù)：VW、IW、QW、MW、SW、SMW、LW、T、C、AC、*VD、*AC和*CD；屬INT型。INIT和FINAL操作數(shù)：VW、IW、QW、MW、SW、SMW、LW、T、C、AC、常數(shù)、*VD、*AC和*CD；屬INT型。指令使用說明FOR、NEXT指令必須成對使用。FOR和NEXT可以循環(huán)嵌套，嵌套最多為8層，但各個嵌套之間不可有交叉現(xiàn)象。每次使能輸入（EN）重新有效時，指令將自動復(fù)位各參數(shù)。初值大于終值時，循環(huán)體不被執(zhí)行。在使用循環(huán)指令時，要注意在循環(huán)體中對INDX的控制，這一點非常重要。循環(huán)指令使用舉例程序示例有3臺電動機M1～M3，具有兩種起停工作方式：（1）手動操作方式：分別用每個電動機各自的起停按鈕控制M1～M3的起停狀態(tài)。（2）自動操作方式：按下起動按鈕，M1～M3每隔5s依次起動；按下停止按鈕，M1～M3同時停止。I/O分配表輸入輸出符號地址功能符號地址功能SWI0.0方式選擇開關(guān)，1自動，0手動KM1Q0.0電動機1接觸器Auto_StartI0.1起動按鈕KM2Q0.1電動機2接觸器Auto_StopI0.2停止按鈕KM3Q0.2電動機3接觸器Start_1I0.3M1起動按鈕Stop_1I0.4M1停止按鈕Start_2I0.5M2起動按鈕Stop_2I0.6M2停止按鈕Start_3I0.7M3起動按鈕Stop_3I1.0M3停止按鈕PLC接線圖Q0.0Q0.1I0.21LNL1MI0.0I0.1ML+～220VAuto_startSWKMQ0.1KMKMI0.3I0.4I0.5I0.6I0.7I0.2I1.0Auto_stopStart_1Start_2Start_3Stop_1Stop_2Stop_3參考程序

工作任務(wù)實現(xiàn)公路與人行橫道信號燈控制設(shè)計：行人過馬路需要按綠色按鈕，并等待紅燈變綠燈后過馬路。公路在無過馬路行人時始終亮綠燈，車輛正常通行，有行人過馬路請求信號時，綠燈變紅燈，行人過馬路后，又變回綠燈。任務(wù)分析：這是一條公路與人行橫道之間的信號燈順序控制，沒有人橫穿公路時，公路綠燈與人行橫道紅燈始終保持亮狀態(tài)，公路車輛正常通信，行人禁止通行。當有人需要橫穿公路時，按路邊設(shè)置的請求按鈕（公路兩側(cè)各設(shè)有一個）SB1或SB2，一段時間后（設(shè)15S）公路綠燈變黃燈，10秒后黃燈又變紅燈，5秒后人行橫道紅燈變綠燈，行人穿過馬路，10秒后，人行橫道綠燈閃爍5秒，變紅燈。人行橫道紅燈亮后5秒，公路紅燈熄滅，綠燈亮。在這個過程中按路邊的按鈕是不起作用的，只有當整個過程結(jié)束后也就是公路綠燈與人行橫道紅燈同時亮時再按按鈕才起作用。I/O分配表輸入輸出符號地址功能符號地址功能SB1I0.0行人過路按鈕HL1Q0.0公路綠燈SB2I0.1行人過路按鈕HL2Q0.1公路黃燈HL3Q0.2公路紅燈HL4Q0.3人行橫道紅燈HAQ0.4人行橫道綠燈控制時序啟動公路綠燈公路黃燈燈公路紅燈燈燈人行橫道紅燈燈燈人行橫道綠燈燈燈按鈕無效期15s10s5s10s4s5s圖3-4-5公路交通信號燈的時序圖PLC接線圖NL1MI0.0I0.1ML+~220VSB2SB1Q0.0Q0.1Q0.2Q0.3Q0.4Q0.5Q0.6Q0.72L1LQ1.0HL1HL4HL3HL2HL5程序?qū)崿F(xiàn)技術(shù)

閃爍程序?qū)崿F(xiàn)拓展訓(xùn)練任務(wù)

交通信號燈控制要求：信號燈由一個按鈕控制其啟動，一個