公路交通信號(hào)燈控制

學(xué)習(xí)情境3PLC功能指令應(yīng)用公路交通信號(hào)燈控制程序控制指令及其應(yīng)用工作任務(wù)實(shí)現(xiàn)公路與人行橫道信號(hào)燈控制設(shè)計(jì)：行人過(guò)馬路需要按綠色按鈕，并等待紅燈變綠燈后過(guò)馬路。公路在無(wú)過(guò)馬路行人時(shí)始終亮綠燈，車輛正常通行，有行人過(guò)馬路請(qǐng)求信號(hào)時(shí)，綠燈變紅燈，行人過(guò)馬路后，又變回綠燈。學(xué)習(xí)目標(biāo)：1．知識(shí)目標(biāo)（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(hào)燈控制電路及程序設(shè)計(jì)方法。2．技能目標(biāo)（1）熟練運(yùn)用定時(shí)器、計(jì)數(shù)器設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)公路行人信號(hào)燈控制系統(tǒng)。（2）靈活運(yùn)用PLC跳轉(zhuǎn)、循環(huán)指令編寫控制程序。3．情感目標(biāo)（1）培養(yǎng)學(xué)生遵守電氣安全操作規(guī)程的習(xí)慣，強(qiáng)化用電安全意識(shí)和責(zé)任意識(shí)，培養(yǎng)學(xué)生良好工作習(xí)慣、職業(yè)道德和職業(yè)素質(zhì)，樹立正確的勞動(dòng)觀。（2）培養(yǎng)和提高學(xué)生分析問(wèn)題、獨(dú)立解決問(wèn)題和動(dòng)手實(shí)踐的能力。（3）培養(yǎng)學(xué)生探索PLC控制技術(shù)的興趣，鼓勵(lì)和培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)、相互學(xué)習(xí)、團(tuán)隊(duì)合作的意識(shí)，提高團(tuán)隊(duì)合作水平，形成良好的人際關(guān)系。（4）培養(yǎng)和鍛煉學(xué)生搜集資料和自學(xué)能力。

程序控制指令的作用是控制程序的運(yùn)行方向，如程序的跳轉(zhuǎn)、程序的循環(huán)以及按步序進(jìn)行控制等。在工程實(shí)踐中常用來(lái)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(wú)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(wú)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(wú)條件結(jié)束指令前結(jié)束主程序。在調(diào)試程序時(shí)，在程序的適當(dāng)位置插入無(wú)條件結(jié)束指令可實(shí)現(xiàn)程序的分段調(diào)試。可以利用程序執(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(lái)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(dòng)處理。停止指令STOPSTOP指令有效時(shí)，可以使主機(jī)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(jī)從RUN到STOP的切換。STOP和END指令通常在程序中用來(lái)對(duì)突發(fā)緊急事件進(jìn)行處理，以避免實(shí)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(shí)鐘刷新指令。它可以把警戒時(shí)鐘刷新，即延長(zhǎng)掃描周期，從而有效地避免看門狗超時(shí)錯(cuò)誤。WDR指令在梯形圖中以線圈形式編程，無(wú)操作數(shù)。梯形圖LAD語(yǔ)句表STL

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

n(JMP)LBLn說(shuō)明：（1）跳轉(zhuǎn)標(biāo)號(hào)n的取值范圍是0~255；（2）跳轉(zhuǎn)指令及跳轉(zhuǎn)標(biāo)號(hào)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(biāo)號(hào)指令。跳轉(zhuǎn)及標(biāo)號(hào)指令跳轉(zhuǎn)指令JMP（JumptoLabel）：當(dāng)輸入端有效時(shí)，使程序跳轉(zhuǎn)到標(biāo)號(hào)處執(zhí)行。標(biāo)號(hào)指令LBL（Label）：指令跳轉(zhuǎn)的目標(biāo)標(biāo)號(hào)。操作數(shù)n為0~255。使用說(shuō)明：跳轉(zhuǎn)指令和標(biāo)號(hào)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(gè)子程序或同一個(gè)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(guò)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(jì)數(shù)器C停止計(jì)數(shù)，當(dāng)前值存儲(chǔ)器保持跳轉(zhuǎn)前的計(jì)數(shù)值；對(duì)定時(shí)器來(lái)說(shuō)，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(shí)器會(huì)一直保持跳轉(zhuǎn)前的工作狀態(tài)，原來(lái)工作的繼續(xù)工作，到設(shè)定值后，其位的狀態(tài)也會(huì)改變，輸出觸點(diǎn)動(dòng)作，其當(dāng)前值存儲(chǔ)器一直累計(jì)到最大值32767才停止。對(duì)分辨率為100ms的定時(shí)器來(lái)說(shuō)，跳轉(zhuǎn)期間停止工作，但不會(huì)復(fù)位，存儲(chǔ)器里的值為跳轉(zhuǎn)時(shí)的值，跳轉(zhuǎn)結(jié)束后，若輸入條件允許，可繼續(xù)計(jì)時(shí)，但已失去了準(zhǔn)確計(jì)時(shí)的意義。所以在跳轉(zhuǎn)段里的定時(shí)器要慎用。跳轉(zhuǎn)指令編程舉例設(shè)I0.3為點(diǎn)動(dòng)/連動(dòng)控制選擇開關(guān)，當(dāng)I0.3得電時(shí)，選擇點(diǎn)動(dòng)控制；當(dāng)I0.3不得電時(shí)，選擇連續(xù)運(yùn)行控制。采用跳轉(zhuǎn)指令控制的點(diǎn)動(dòng)/連動(dòng)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(biāo)號(hào)4處I0.3不得電時(shí)，運(yùn)行起保停程序I0.3不得電，執(zhí)行JMP指令，程序跳轉(zhuǎn)到標(biāo)號(hào)5處I0.3得電，運(yùn)行點(diǎn)動(dòng)控制程序循環(huán)指令循環(huán)開始指令FOR：用來(lái)標(biāo)記循環(huán)體的開始。循環(huán)結(jié)束指令NEXT：用來(lái)標(biāo)記循環(huán)體的結(jié)束。無(wú)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(dāng)前計(jì)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(shuō)明循環(huán)指令盒中有三個(gè)數(shù)據(jù)輸入端：當(dāng)前循環(huán)計(jì)數(shù)INDX（indexvalueorcurrentloopcount）、循環(huán)初值INIT（startingvalue）和循環(huán)終值FINAL（endingvalue）。在使用時(shí)必須給FOR指令指定當(dāng)前循環(huán)計(jì)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(shuō)明FOR、NEXT指令必須成對(duì)使用。FOR和NEXT可以循環(huán)嵌套，嵌套最多為8層，但各個(gè)嵌套之間不可有交叉現(xiàn)象。每次使能輸入（EN）重新有效時(shí)，指令將自動(dòng)復(fù)位各參數(shù)。初值大于終值時(shí)，循環(huán)體不被執(zhí)行。在使用循環(huán)指令時(shí)，要注意在循環(huán)體中對(duì)INDX的控制，這一點(diǎn)非常重要。循環(huán)指令使用舉例程序示例有3臺(tái)電動(dòng)機(jī)M1～M3，具有兩種起停工作方式：（1）手動(dòng)操作方式：分別用每個(gè)電動(dòng)機(jī)各自的起停按鈕控制M1～M3的起停狀態(tài)。（2）自動(dòng)操作方式：按下起動(dòng)按鈕，M1～M3每隔5s依次起動(dòng)；按下停止按鈕，M1～M3同時(shí)停止。I/O分配表輸入輸出符號(hào)地址功能符號(hào)地址功能SWI0.0方式選擇開關(guān)，1自動(dòng)，0手動(dòng)KM1Q0.0電動(dòng)機(jī)1接觸器Auto_StartI0.1起動(dòng)按鈕KM2Q0.1電動(dòng)機(jī)2接觸器Auto_StopI0.2停止按鈕KM3Q0.2電動(dòng)機(jī)3接觸器Start_1I0.3M1起動(dòng)按鈕Stop_1I0.4M1停止按鈕Start_2I0.5M2起動(dòng)按鈕Stop_2I0.6M2停止按鈕Start_3I0.7M3起動(dòng)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(shí)現(xiàn)公路與人行橫道信號(hào)燈控制設(shè)計(jì)：行人過(guò)馬路需要按綠色按鈕，并等待紅燈變綠燈后過(guò)馬路。公路在無(wú)過(guò)馬路行人時(shí)始終亮綠燈，車輛正常通行，有行人過(guò)馬路請(qǐng)求信號(hào)時(shí)，綠燈變紅燈，行人過(guò)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(hào)燈順序控制，沒(méi)有人橫穿公路時(shí)，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(dāng)有人需要橫穿公路時(shí)，按路邊設(shè)置的請(qǐng)求按鈕（公路兩側(cè)各設(shè)有一個(gè)）SB1或SB2，一段時(shí)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(guò)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(gè)過(guò)程中按路邊的按鈕是不起作用的，只有當(dāng)整個(gè)過(guò)程結(jié)束后也就是公路綠燈與人行橫道紅燈同時(shí)亮?xí)r再按按鈕才起作用。I/O分配表輸入輸出符號(hào)地址功能符號(hào)地址功能SB1I0.0行人過(guò)路按鈕HL1Q0.0公路綠燈SB2I0.1行人過(guò)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(shí)序啟動(dòng)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(wú)效期15s10s5s10s4s5s圖3-4-5公路交通信號(hào)燈的時(shí)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(hào)燈控制要求：信號(hào)燈由一個(gè)按鈕控制其啟動(dòng)，一個(gè)