《可編程序控制器應(yīng)用技術(shù)》項(xiàng)目四 交通信號(hào)燈的PLC控制-多序列狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖設(shè)計(jì)法

項(xiàng)目四交通信號(hào)燈的PLC控制——多序列狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖設(shè)計(jì)法4.1項(xiàng)目任務(wù)4.2項(xiàng)目分析與實(shí)施小結(jié)

鞏固與提高習(xí)題與思考學(xué)習(xí)目標(biāo)：通過本項(xiàng)目的學(xué)習(xí)，學(xué)生能夠領(lǐng)會(huì)可編程序控制器的順序控制設(shè)計(jì)思路，熟悉項(xiàng)目分析與實(shí)施的步驟，進(jìn)一步掌握步進(jìn)指令并熟練應(yīng)用并行序列的設(shè)計(jì)方法，形成較強(qiáng)的PLC設(shè)計(jì)實(shí)踐能力。教學(xué)提示：

(1)本項(xiàng)目從交通信號(hào)燈的控制入手，以PLC設(shè)計(jì)實(shí)施步驟為主線，以步進(jìn)順序控制法為設(shè)計(jì)手段，詳細(xì)介紹交通紅綠燈控制系統(tǒng)的PLC設(shè)計(jì)過程。

(2)充分利用學(xué)校的實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)設(shè)施進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試與運(yùn)行，在條件不充裕的情況下，讓學(xué)生在仿真環(huán)境中進(jìn)行模擬調(diào)試與運(yùn)行。4.1項(xiàng)目任務(wù)十字路口的信號(hào)燈的分布情況如圖4-1所示。要求用PLC的指令編寫十字路口交通信號(hào)燈控制系統(tǒng)程序。這是一個(gè)經(jīng)典的時(shí)間順序控制問題。信號(hào)燈的具體控制時(shí)序要求如圖4-2所示，說明如下：

(1)當(dāng)按下啟動(dòng)按鈕時(shí)，交通信號(hào)燈控制系統(tǒng)開始工作，初始狀態(tài)為東西紅燈亮，南北綠燈亮。

(2)東西紅燈持續(xù)亮20秒，同時(shí)南北綠燈也亮，維持15秒。到15秒時(shí)，南北綠燈閃爍，閃爍3秒后熄滅，然后南北黃燈亮，并維持2秒。到2秒時(shí)，南北黃燈熄滅，南北紅燈亮，同時(shí)東西紅燈熄滅，綠燈亮。

(3)南北紅燈持續(xù)亮20秒，同時(shí)東西綠燈持續(xù)亮15秒，接著閃爍3秒后東西黃燈亮，維持2秒后熄滅，然后東西紅燈亮，南北綠燈亮，如此循環(huán)。

(4)當(dāng)按下停止按鈕時(shí)，所有信號(hào)燈都熄滅。圖4-1交通燈示意圖圖4-2交通信號(hào)燈的時(shí)序圖4.2項(xiàng)目分析與實(shí)施下面圍繞十字路口交通信號(hào)燈控制系統(tǒng)的控制要求詳細(xì)介紹PLC控制的設(shè)計(jì)過程，并適時(shí)穿插PLC的相關(guān)知識(shí)。

1．分析被控對(duì)象，明確輸入/輸出信號(hào)為了明確控制系統(tǒng)的輸入/輸出信號(hào)，我們結(jié)合圖4-2所示的時(shí)序圖分析十字路口交通信號(hào)燈控制系統(tǒng)的工作過程及特點(diǎn)。

(1)東西南北的紅燈不能同時(shí)亮，東西南北的綠燈不能同時(shí)亮。

(2)東西紅燈亮的時(shí)間等于南北綠燈亮、綠燈閃爍加上黃燈亮的時(shí)間，南北紅燈亮的時(shí)間等于東西綠燈亮、綠燈閃爍加黃燈亮的時(shí)間。閃爍周期是亮0.5?s，滅0.5?s，持續(xù)3次。根據(jù)以上分析，我們確定了系統(tǒng)的輸入信號(hào)分別由啟動(dòng)按鈕和停止按鈕提供，輸出信號(hào)包括東西方向的紅燈、東西方向的黃燈、東西方向的綠燈、南北方向的紅燈、南北方向的黃燈、南北方向的綠燈。考慮到東西方向或南北方向相同顏色的信號(hào)燈是同時(shí)點(diǎn)亮或熄滅的，因此確定PLC的I/O點(diǎn)數(shù)分別最少為2和6。

2．選擇PLC根據(jù)前面項(xiàng)目選擇PLC的原則及本項(xiàng)目的要求，我們選擇型號(hào)為FX2N–16MR的PLC，它的I/O點(diǎn)數(shù)各為8。

3．分配I/O點(diǎn)，畫出電氣接線圖

1)?PLC的I/O分配明確了控制系統(tǒng)的輸入/輸出信號(hào)后，就要與PLC的I/O端一一對(duì)應(yīng)，編排地址，列出外部I/O信號(hào)與PLC的I/O端地址編號(hào)分配表。交通紅綠燈PLC控制系統(tǒng)的I/O端口地址分配表如表4-1所示。

2)?PLC電氣接線圖可編程序控制器的輸入/輸出端子分配好后，就可以進(jìn)行硬件連接了。交通信號(hào)燈PLC控制系統(tǒng)的電氣接線圖如圖4-3所示。表4-1交通紅綠燈PLC控制系統(tǒng)的I/O端口地址分配表圖4-3交通信號(hào)燈PLC控制系統(tǒng)的電氣接線圖

4．軟件設(shè)計(jì)

【相關(guān)知識(shí)9】相關(guān)指令和并行序列介紹FX2N系列可編程序控制器共有2條步進(jìn)控制指令。下面我們介紹幾種常用的閃爍控制的方法以及并行序列的編程要點(diǎn)。

Ⅰ．閃光電路閃光電路是被人們廣泛應(yīng)用的一種實(shí)用控制電路，它既可以控制燈光的閃爍頻率，又可以控制燈光的通斷時(shí)間比。同樣的電路也可控制不同的負(fù)載，如電鈴、蜂鳴器等。實(shí)現(xiàn)燈光閃爍控制的方法很多，常用的方法有以下4種。

(1)?M8013是PLC中一個(gè)特殊的輔助繼電器，M8013能產(chǎn)生1?s的時(shí)鐘脈沖。用M8013(PLC?1?s脈沖)編程如圖4-4所示，當(dāng)M8013(PLCRUN運(yùn)行常開觸點(diǎn))為ON時(shí)，輸出繼電器Y001便以0.5?s為ON、0.5?s為OFF反復(fù)運(yùn)行。如果Y001控制一個(gè)燈光，則該燈光亮0.5?s，滅0.5?s，如此循環(huán)不止。

(2)利用兩個(gè)時(shí)間繼電器交替ON和OFF來實(shí)現(xiàn)閃爍。圖4-4所實(shí)現(xiàn)的是亮暗時(shí)間相等而且固定不變的控制。若要求亮暗時(shí)間不相等，則可采用圖4-5所示的電路來實(shí)現(xiàn)。它的原理是利用兩個(gè)時(shí)間繼電器交替ON和OFF來控制輸出繼電器Y001。同理，當(dāng)Y001控制一個(gè)燈時(shí)，該燈就可以按設(shè)計(jì)要求閃光。例如，圖4-5中T1的K值設(shè)為3，T2的K值設(shè)為7，則Y001控制的燈就如圖4-5(b)中Y001波形圖所示。當(dāng)M8000為ON時(shí)，Y001延時(shí)0.3?s亮0.7?s，暗0.3?s，再亮0.7?s，如此循環(huán)不止。圖4-4閃光電路之一圖4-5閃光電路之二

(3)圖4-5中的燈光延時(shí)0.3?s后才亮。也就是說，當(dāng)M8000為ON時(shí)燈不亮，在T1動(dòng)作后，Y001才能動(dòng)作。如果要求Y001與M8000同時(shí)動(dòng)作，則按圖4-6即可實(shí)現(xiàn)。從圖4-6中不難看出，當(dāng)M8000為ON時(shí)，由于T1時(shí)間未到，因此其動(dòng)斷觸頭閉合，Y001為ON。當(dāng)T1整定時(shí)間到時(shí)，Y001為OFF，T1的動(dòng)合觸點(diǎn)閉合使T2開始計(jì)時(shí)；當(dāng)T2時(shí)間到時(shí)，其動(dòng)斷觸點(diǎn)閉合使T1開始計(jì)時(shí)，同時(shí)Y001也為ON，如此循環(huán)。

(4)閃爍5次后自動(dòng)停止閃光的控制。如果要求閃光燈閃動(dòng)5次就自動(dòng)停止閃光，則可用圖4-7所示的電路實(shí)現(xiàn)，圖中將計(jì)數(shù)器與圖4-6所示的電路進(jìn)行了組合。通過對(duì)圖4-7的分析可知，Y001閉合1次，計(jì)數(shù)器C1就計(jì)數(shù)1次。當(dāng)計(jì)數(shù)器C1計(jì)數(shù)5次后，其動(dòng)斷觸點(diǎn)斷開，Y001停止閃動(dòng)。圖4-6閃光電路之三圖4-7閃光電路之四

Ⅱ．并行序列

1)并行序列及合并的定義并行序列的開始稱為分支。當(dāng)轉(zhuǎn)換的實(shí)現(xiàn)導(dǎo)致幾個(gè)序列同時(shí)激活時(shí)，這些序列稱為并行序列，如圖4-8所示。當(dāng)步S30是活動(dòng)步，并且轉(zhuǎn)換條件X003=1時(shí)，步S31、步S32和步S33同時(shí)變?yōu)榛顒?dòng)步，步S30變?yōu)椴换顒?dòng)步。為了強(qiáng)調(diào)轉(zhuǎn)換的同步實(shí)現(xiàn)，水平連線用雙線表示。步S31、步S32和S33被同時(shí)激活后，每個(gè)序列中活動(dòng)步的進(jìn)展將是獨(dú)立的。在表示同步的水平雙線之上，只允許有一個(gè)轉(zhuǎn)換符號(hào)。并行序列用來表示系統(tǒng)的幾個(gè)同時(shí)工作的獨(dú)立部分的工作情況。并行序列的結(jié)束稱為合并(見圖4-8)。在表示同步的水平雙線之下，只允許有一個(gè)轉(zhuǎn)換符號(hào)。當(dāng)直接連在雙線上的所有前級(jí)步(步S31、步S32和步S33)都處于活動(dòng)狀態(tài)，并且轉(zhuǎn)換條件X005=1時(shí)，才會(huì)發(fā)生步S31、步S32和S33到步S34的進(jìn)展，即步S31、步S32和S33同時(shí)變?yōu)椴换顒?dòng)步，而步S34變?yōu)榛顒?dòng)步。圖4-8并行序列

2)并行序列及合并的編程并行序列編程原則是先集中進(jìn)行并行分支處理，然后集中進(jìn)行匯合處理。并行序列的編程方法是先進(jìn)行并行序列狀態(tài)前的驅(qū)動(dòng)處理，再按照由左至右的順序進(jìn)行狀態(tài)轉(zhuǎn)移處理。例如圖4-8的處理程序如下：

STLS30

LDX003

SETS31；向第一分支轉(zhuǎn)移

SETS32；向第二分支轉(zhuǎn)移

SETS33；向第三分支轉(zhuǎn)移匯合狀態(tài)的編程方法是先進(jìn)行匯合狀態(tài)前的驅(qū)動(dòng)處理，再按照由左至右的順序進(jìn)行匯合狀態(tài)的轉(zhuǎn)移處理。編程時(shí)將每一個(gè)分支看做一個(gè)單序列進(jìn)行編程處理，然后依次從S31、S32、S33向S34轉(zhuǎn)移。例如圖4-8的匯合處理程序如下：

STLS31

STLS32

TLS33

LDX005

SETS34

3)并行序列的編程下面以大家比較熟悉的組合機(jī)床的PLC控制為例來說明并行序列的編程。組合機(jī)床是一種針對(duì)特定工件和特定加工要求設(shè)計(jì)的自動(dòng)化加工設(shè)備，通常由標(biāo)準(zhǔn)通用部件和專用部件組成，PLC是組合機(jī)床電氣控制系統(tǒng)中的主要控制設(shè)備。用于雙面鏜孔的專用鏜床在工件相對(duì)的兩面鏜孔，機(jī)床由動(dòng)力滑臺(tái)提供進(jìn)給運(yùn)動(dòng)，刀具電動(dòng)機(jī)固定在動(dòng)力滑臺(tái)上。圖4-9為鏜床工作示意圖。圖4-10為專用鏜床控制系統(tǒng)的外部接線圖。圖4-9鏜床工作示意圖圖4-10專用鏜床控制系統(tǒng)的外部接線圖當(dāng)左右兩個(gè)動(dòng)力滑臺(tái)在初始位時(shí)，限位開關(guān)X004和X007為ON，工件裝入夾具后，按下啟動(dòng)按鈕X000，工件被夾緊(見圖4-11)，壓力繼電器X001變?yōu)镺N，并行序列中兩個(gè)子序列的起始步S21和S25同時(shí)變?yōu)榛顒?dòng)步，兩側(cè)的左、右動(dòng)力滑臺(tái)同時(shí)進(jìn)入快速進(jìn)給(簡(jiǎn)稱快進(jìn))工步，同時(shí)刀具電動(dòng)機(jī)也啟動(dòng)工作。以后兩個(gè)動(dòng)力滑臺(tái)的工作過程是相對(duì)獨(dú)立的。兩側(cè)的加工均完成后，兩側(cè)的動(dòng)力滑臺(tái)退回原位，限位開關(guān)X004與X007均動(dòng)作，系統(tǒng)將進(jìn)入步S29。工件被松開后，限位開關(guān)X010變?yōu)镺N，系統(tǒng)返回初始步S0，一次加工的工作循環(huán)結(jié)束。控制工件的夾緊和松開的雙線圈電磁閥本身有記憶功能，只需要Y000和Y007給它的兩個(gè)線圈提供脈沖信號(hào)即可。圖4-11鏜床的工作流程草圖在圖4-11所示的并行序列中，兩個(gè)子序列分別用來表示左、右側(cè)滑臺(tái)的進(jìn)給運(yùn)動(dòng)，它們應(yīng)同時(shí)開始和同時(shí)結(jié)束。實(shí)際上左、右滑臺(tái)的工作是先后結(jié)束的，為了保證并行序列中的各子序列同時(shí)結(jié)束，在各子序列的末尾分別增設(shè)一個(gè)等待步(即圖4-11中的步S24和步S28)，它們沒有什么操作，只是用于同步結(jié)束并行序列中的子序列。如果兩個(gè)子序列分別進(jìn)入步S24和步S28，則表示兩側(cè)滑臺(tái)的快速退回均已結(jié)束，限位開關(guān)X004和X007均為ON，應(yīng)轉(zhuǎn)換到步S29，將工件松開。因此步S24和步S28之后的轉(zhuǎn)換條件為“=1”，即該轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制常數(shù)1，表示應(yīng)無條件轉(zhuǎn)換。在梯形圖中，該轉(zhuǎn)換可以等效為一根短接線，或理解為不需要轉(zhuǎn)換條件。圖4-11中步S20之后有一個(gè)并行序列的分支。當(dāng)S20是活動(dòng)步，并且轉(zhuǎn)換條件X001滿足時(shí)，步S21與步S25應(yīng)同時(shí)變?yōu)榛顒?dòng)步，這是用S20和X001的常開觸點(diǎn)組成的串聯(lián)電路使S21和S25同時(shí)置位來實(shí)現(xiàn)的。與此同時(shí)，步S20應(yīng)變?yōu)椴换顒?dòng)步，這一任務(wù)是系統(tǒng)程序完成的。步S29之前有一個(gè)并行序列的合并，該轉(zhuǎn)換實(shí)現(xiàn)的條件是所有的前級(jí)步(即步S24和步S28)都是活動(dòng)步，因?yàn)檗D(zhuǎn)換條件是“=1”，即不需要轉(zhuǎn)換條件，所以只需將S24和S28的STL觸點(diǎn)串聯(lián)，作為使S29置位的條件即可。步S24和步S28變?yōu)椴换顒?dòng)步是系統(tǒng)程序完成的。S24和S28的串聯(lián)觸點(diǎn)均使用STL指令。按圖4-11所示的草圖用SFC語言編寫的程序如圖4-12所示。由SFC圖轉(zhuǎn)換來的梯形圖如圖4-13所示，從梯形圖中可見具體工作過程及編程方法。圖4-12SFC編程圖4-13由SFC轉(zhuǎn)換來的梯形圖

STL指令有以下優(yōu)點(diǎn)：

(1)在轉(zhuǎn)換實(shí)現(xiàn)時(shí)，前級(jí)步的狀態(tài)繼電器和由它驅(qū)動(dòng)的輸出繼電器的復(fù)位是由系統(tǒng)程序完成的，而不是由用戶程序在梯形圖中完成的，因此用STL指令設(shè)計(jì)的程序最短。

(2)?STL觸點(diǎn)具有與主控指令(MC)相同的特點(diǎn)，即LD點(diǎn)移到了STL觸點(diǎn)的右端，對(duì)于選擇序列的分支對(duì)應(yīng)的指明轉(zhuǎn)換條件和轉(zhuǎn)換目標(biāo)的并聯(lián)電路設(shè)計(jì)是很方便的。用STL指令設(shè)計(jì)復(fù)雜系統(tǒng)的梯形圖時(shí)更能顯示其優(yōu)越性。

(3)與條件跳步(CJ)指令類似，CPU不執(zhí)行處于斷開狀態(tài)的STL觸點(diǎn)驅(qū)動(dòng)的電路塊中的指令，在沒有并行序列時(shí)，同時(shí)只有一個(gè)STL觸點(diǎn)接通，因此使用STL指令可以顯著地縮短用戶程序的執(zhí)行時(shí)間，提高PLC的輸入/輸出響應(yīng)速度。

(4)對(duì)于不用STL指令的編程方法，一般不允許出現(xiàn)雙線圈現(xiàn)象，即同一編程元件的線圈不能在兩處或多處出現(xiàn)，唯一的例外是允許同一元件的線圈分別在跳步條件相反的跳步區(qū)內(nèi)各出現(xiàn)一次。在用這些編程方法設(shè)計(jì)輸出電路時(shí)，應(yīng)仔細(xì)觀察順序功能圖，對(duì)那些在兩步或多步中為ON的輸出繼電器，應(yīng)將各有關(guān)步對(duì)應(yīng)的編程元件的常開觸點(diǎn)并聯(lián)后，驅(qū)動(dòng)相應(yīng)輸出繼電器的線圈。當(dāng)順序功能圖的步數(shù)很多、輸出繼電器也很多時(shí)，設(shè)計(jì)輸出電路的工作量是很大的，稍有不慎就會(huì)出錯(cuò)。在使用STL指令的編程方法時(shí)，不同的STL觸點(diǎn)可以分別驅(qū)動(dòng)同一編程元件的一個(gè)線圈，輸出電路實(shí)際上分散到各STL觸點(diǎn)驅(qū)動(dòng)的電路塊中。設(shè)計(jì)時(shí)只需注意某一步有哪些輸出繼電器應(yīng)被驅(qū)動(dòng),不必考慮同一輸出繼電器是否在其他步也被驅(qū)動(dòng)，因此大大簡(jiǎn)化了大型復(fù)雜系統(tǒng)輸出電路的設(shè)計(jì)，可以節(jié)省不少設(shè)計(jì)時(shí)間。

Ⅲ．復(fù)雜的順序功能圖舉例

圖4-14是某剪板機(jī)示意圖。圖4-15為剪板機(jī)的工作流程草圖。圖4-15中有選擇序列、并行序列的分支與合并。開始時(shí)壓鉗和剪刀在上限位置，限位開關(guān)X000和X001為ON，板料的右端在壓鉗和剪刀交接處的下方。按下啟動(dòng)按鈕X010，工作過程如下：首先板料右行(Y000為ON)至限位開關(guān)X001動(dòng)作，然后壓鉗下行(Y001為ON)；壓緊板料后，壓力繼電器X004為ON，剪刀開始下行(Y002為ON)。剪斷板料后，X002變?yōu)镺N，壓鉗和剪刀同時(shí)上行(Y003和Y004為ON，Y001和Y002為OFF)，它們碰到限位開關(guān)X000和X001后，分別停止上行，均停止后，又開始下一周期的工作，剪完5塊料后停止工作并停在初始狀態(tài)。圖4-14剪板機(jī)示意圖控制壓鉗下行和上行的液壓缸的是雙線圈電磁閥，因雙線圈電磁閥具有記憶功能，故在步M3中Y001不用為ON。計(jì)數(shù)器C0用來控制剪料的次數(shù)，一次工作循環(huán)完成后，在步M7使C0的當(dāng)前值加1，沒有剪完5塊料時(shí)，C0的當(dāng)前值小于設(shè)定值5，其常閉觸點(diǎn)閉合，轉(zhuǎn)換條件滿足，將返回M1步，開始剪下一塊料。剪完5塊料后，C0的當(dāng)前值等于設(shè)定值5，其常開觸點(diǎn)閉合，轉(zhuǎn)換條件C0滿足，將返回初始步M0，等待下一次啟動(dòng)命令。對(duì)C0的加1操作可以放在剪一塊料的工作循環(huán)中的任何一步，對(duì)計(jì)數(shù)器的復(fù)位操作是必不可少的，否則在剪完5塊料，下一次啟動(dòng)后C0的常開觸點(diǎn)仍然閉合，只能剪一塊料。對(duì)計(jì)數(shù)器的復(fù)位必須在剪一塊料的工作循環(huán)之外進(jìn)行，如果在工作循環(huán)內(nèi)對(duì)計(jì)數(shù)器復(fù)位，則計(jì)數(shù)器的當(dāng)前值永遠(yuǎn)到不了設(shè)定值，剪板機(jī)將會(huì)不停地剪料。下面具體討論編程方法。圖4-15中有選擇序列的分支與合并、并行序列的分支與合并。如果某一轉(zhuǎn)換與并行序列的分支、合并無關(guān)，則它的前級(jí)步和后續(xù)步都只有一個(gè)，需要復(fù)位、置位的輔助繼電器也只有一個(gè)，因此對(duì)選擇序列的分支與合并的編程方法實(shí)際上與對(duì)單序列的編程方法完全相同。如果站在與并行序列無關(guān)的轉(zhuǎn)換的立場(chǎng)上看，則每一個(gè)轉(zhuǎn)換都只有一個(gè)前級(jí)步和一個(gè)后續(xù)步，因此各轉(zhuǎn)換對(duì)應(yīng)的梯形圖是非?！皹?biāo)準(zhǔn)的”。與單序列相同，每一個(gè)控制置位和復(fù)位的電路塊都由前級(jí)步對(duì)應(yīng)的輔助繼電器和轉(zhuǎn)換條件對(duì)應(yīng)的觸點(diǎn)組成的串聯(lián)電路、一條SET指令和一條RST指令組成。圖4-15剪板機(jī)的工作流程草圖步M3之后有一個(gè)并行序列的分支，當(dāng)步M3為活動(dòng)步時(shí)，限位開關(guān)X002動(dòng)作，將發(fā)生步M3到步M4和步M6的轉(zhuǎn)換。因此用M3和X002的常開觸點(diǎn)組成的串聯(lián)電路來使兩個(gè)后續(xù)步對(duì)應(yīng)的元件(M4和M6)置位，同時(shí)將前級(jí)步對(duì)應(yīng)的元件M3復(fù)位。步M5和步M7是等待步，它們用來同時(shí)結(jié)束兩個(gè)并行序列。壓鉗和剪刀均上行到位后，限位開關(guān)X000和X001均動(dòng)作，步M5和步M7都變?yōu)榛顒?dòng)步。如果未剪完5塊料，則C0的常閉觸點(diǎn)閉合，轉(zhuǎn)換條件滿足，會(huì)發(fā)生步M5和步M7到步M1的進(jìn)展，步M5和步M7變?yōu)椴换顒?dòng)步，而步M1變?yōu)榛顒?dòng)步。在并行序列的合并處，用前級(jí)步M5和步M7的常開觸點(diǎn)與轉(zhuǎn)換條件C0的常閉觸點(diǎn)組成的串聯(lián)電路，將后續(xù)步對(duì)應(yīng)的元件Ml置位，并將兩個(gè)前級(jí)步對(duì)應(yīng)的元件M5和M7復(fù)位。如果步M5和步M7都變?yōu)榛顒?dòng)步，且剪完了5塊料，則C0的常開觸點(diǎn)閉合，轉(zhuǎn)換條件C0滿足，將會(huì)返回初始步，步M5和步M7變?yōu)椴换顒?dòng)步，而步M0變?yōu)榛顒?dòng)步。所以用前級(jí)步對(duì)應(yīng)的M5和M7的常開觸點(diǎn)與轉(zhuǎn)換條件C0的常開觸點(diǎn)組成的串聯(lián)電路，將后續(xù)步對(duì)應(yīng)的元件M0置位，并將兩個(gè)前級(jí)步對(duì)應(yīng)的元件M5和步M7復(fù)位。剪板機(jī)控制系統(tǒng)的梯形圖如圖4-16所示。圖4-16剪板機(jī)控制系統(tǒng)的梯形圖下面我們對(duì)交通信號(hào)燈進(jìn)行PLC程序設(shè)計(jì)。

(1)根據(jù)交通信號(hào)燈的控制要求畫出狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖。我們簡(jiǎn)要回顧交通信號(hào)燈的控制要求：按下啟動(dòng)按鈕，交通燈系統(tǒng)開始工作，東西紅燈亮并維持20秒，同時(shí)南北綠燈也亮并維持15秒，然后南北綠燈閃爍3秒后黃燈亮并維持2秒，最后南北紅燈亮，同時(shí)東西綠燈亮，如此不斷循環(huán)。交通信號(hào)燈的狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖如圖4-17所示。

(2)根據(jù)交通信號(hào)燈的控制要求畫出梯形圖。交通信號(hào)燈的梯形圖如圖4-18所示。

(3)按照畫出的梯形圖進(jìn)行軟件編程，使用軟件轉(zhuǎn)化功能可將梯形圖轉(zhuǎn)化成指令表。交通信號(hào)燈的指令表如圖4-19所示。圖4-17交通信號(hào)燈的狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖圖4-18交通信號(hào)燈的梯形圖圖4-19交通信號(hào)燈的指令表小結(jié)

(1)?PLC設(shè)計(jì)與實(shí)施的步驟(略)。

(2)常用的閃爍控制的方法如下：①采用特殊輔助繼電器M8013產(chǎn)生1?s的時(shí)鐘脈沖。②利用兩個(gè)時(shí)間繼電器交替ON和OFF來實(shí)現(xiàn)閃爍。③采用M8000和定時(shí)器聯(lián)動(dòng)實(shí)現(xiàn)閃爍。④采用計(jì)數(shù)器與定時(shí)器聯(lián)動(dòng)實(shí)現(xiàn)閃爍。

(3)并行序列及合并的定義：并行序列的開始稱為分支，當(dāng)轉(zhuǎn)換的實(shí)現(xiàn)導(dǎo)致幾個(gè)序列同時(shí)激活時(shí)，這些序列稱為并行序列。

(4)并行序列的編程原則是先集中進(jìn)行并行分支處理，然后集中進(jìn)行匯合處理。

(5)?STL指令的優(yōu)點(diǎn)如下：①在轉(zhuǎn)換實(shí)現(xiàn)時(shí)，對(duì)前級(jí)步的狀態(tài)繼電器和由它驅(qū)動(dòng)的輸出繼電器的復(fù)位是由系統(tǒng)程序完成的，而不是由用戶程序在梯形圖中完成的，因此用STL指令設(shè)計(jì)的程序最短。②STL觸點(diǎn)具有與主控指令(MC)相同的特點(diǎn)，即LD點(diǎn)移到了STL觸點(diǎn)的右端，這對(duì)于選擇序列的分支對(duì)應(yīng)的指明轉(zhuǎn)換條件和轉(zhuǎn)換目標(biāo)的并聯(lián)電路的設(shè)計(jì)是很方便的。用STL指令設(shè)計(jì)復(fù)雜系統(tǒng)的梯形圖時(shí)更能顯示其優(yōu)越性。③與條件跳步(CJ)指令類似，CPU不執(zhí)行處于斷開狀態(tài)的STL觸點(diǎn)驅(qū)動(dòng)的電路塊中的指令，在沒有并行序列時(shí)，只有一個(gè)STL觸點(diǎn)接通，因此使用STL指令可以顯著地縮短用戶程序的執(zhí)行時(shí)間，提高PLC的輸入/輸出響應(yīng)速度。④對(duì)于不用STL指令的編程方法，一般不允許出現(xiàn)雙線圈現(xiàn)象，即同一編程元件的線圈不能在兩處或多處出現(xiàn)，唯一的例外是允許同一元件的線圈分別在跳步條件相反的跳步區(qū)內(nèi)各出現(xiàn)一次。在用這些編程方法設(shè)計(jì)輸出電路時(shí)，應(yīng)仔細(xì)觀