國開電大 可編程控制器應(yīng)用實訓(xùn) 形考任務(wù)6答案

可編程控制器應(yīng)用實訓(xùn)形考任務(wù)六實訓(xùn)報告

交通信號燈PLC控制系統(tǒng)的實現(xiàn)

一、實訓(xùn)目的：

掌握PLC在實際生產(chǎn)中的典型應(yīng)用，并能夠獨(dú)立進(jìn)行簡單控制系統(tǒng)的系統(tǒng)設(shè)計（系統(tǒng)配置及

輸入/輸出繼電器地址分配、系統(tǒng)的I/O接線圖、系統(tǒng)的流程圖、控制程序的設(shè)計、編程及調(diào)試）。

二、實訓(xùn)要求：

1.選擇社會生活或生產(chǎn)實踐中某一種典型的PLC控制系統(tǒng)或產(chǎn)品，，并能夠獨(dú)立進(jìn)行簡單

控制系統(tǒng)的系統(tǒng)設(shè)計（系統(tǒng)配置及輸入/輸出繼電器地址分配、系統(tǒng)的I/O接線圖、系統(tǒng)的流程

圖、控制程序的設(shè)計、編程及調(diào)試）；

2.設(shè)計選用西門子S7-200系列PLC,對其I/O口進(jìn)行分配，列出PLC控制程序（梯形圖

進(jìn)行截圖，語句表可直接拷貝）并對程序作出解釋。

三、實訓(xùn)內(nèi)容：

應(yīng)用PLC控制交通燈各燈按要求亮滅，并通過七段LED數(shù)碼管對紅燈點(diǎn)亮?xí)r間進(jìn)行倒計時顯

示，并且可以重復(fù)循環(huán)。

按下起動按鈕交通燈開始工作，南北向紅燈亮起并維持10s,南北向紅燈工作同時東西向綠

燈亮4s,接著以1Hz頻率閃爍3s最后熄滅，綠燈熄滅同時東西向黃燈亮并維持3s；黃燈熄滅時

東西向紅燈開始公主并維持10s,東西向紅燈工作同時南北向綠燈亮4s閃3s以1Hz頻率最后熄

滅，綠燈熄滅同時南北向黃燈亮并維持3s,黃燈熄滅時南北向紅燈再次亮起……循環(huán)反復(fù)。交通

燈工作同時一個七段LED數(shù)碼管對紅燈點(diǎn)亮?xí)r間進(jìn)行倒計時顯示，先對南北向紅燈倒計時，顯示

9—8—7—6—5—4—3—2—1—0,然后對東西向紅燈倒計時。

四、主要實訓(xùn)軟件硬件

（1）常用電工工具、萬用表等。

（2）PC機(jī)

（3）所需設(shè)備、材料見表1。

序號|標(biāo)準(zhǔn)代號|器件名稱型號規(guī)格數(shù)量備注

1PLC|S7-200CN|CPU226AC/DC/RLA16ES7216-28D23-0XB8

2SF1停止按鈕|LA10-2H1紅色

3SF2起動按鈕LA10-2H1綠色

4PG1-6指示燈24v直流電源指示燈6紅黃綠

5LED數(shù)碼管LG23011AH

6QB隔離開關(guān)DZ47LE-3P+N1

7UR電源DR-120-24124V直流電源

8PPI通信電纜RS232-4851

9XT接線端子JX2-Y010若干

表1設(shè)備、材料明細(xì)表

五、實訓(xùn)步驟

(一)硬件設(shè)計

1.系統(tǒng)原理圖

按下停止按鈕，交通燈控制系統(tǒng)停止工作。交通信號燈控制PLC接線圖如圖1所示為交通信

號燈控制系統(tǒng)PLC接線圖。

交通信號燈控制

PLC接線圖

Q00南北紅燈

Q01南北綠燈

100

Q02南北黃燈

I01

Q03東西紅燈

Q04東西綠燈

DC24V

Q05東西黃燈

1M

Q10LEDO

Q11LED1

Q1.2LED2

Q13LED3

CPU

AC220VQ14LED4

226CN

Q15

ACLED5

-0-Q16LED6

NL1

1L

I

2L

4r

3LDC24V

圖1交通信號燈PLC控制接線圖

2.硬件連接操作

(1)根據(jù)表1配齊電器元件，并檢查各電器元件的質(zhì)量。

（2）根據(jù)PLC接線圖2,畫出電器元件布置圖2。

H[SF1][SF2]

黃綠紅黃?

000

綠?

教

紅?

碼

0紅

③綠紅綠黃

保黃000

URS7-200

圖2電§§元件布置圖

（3）根據(jù)圖2電器元件布置圖安裝元件，各元件的安裝位置整齊、勻稱、間距合理，便于

元件的更換，元件緊固時用力均勻，緊固程度適當(dāng)。

（4）接線。按照圖3電氣接線圖，先接PLC、開關(guān)電源的電源和PLC輸入輸出點(diǎn)的電源，再

接輸入電路，最后接輸出電路。完成后的電氣接線板如圖4所示。

圖3交通信號燈PLC控制接線圖

電源裝置

按鈕指示燈盒

信號燈裝置

CPU226CN

圖4交通信號燈PLC控制實物圖

(5)檢查電路。通電前，認(rèn)真檢查有無錯接、漏接等現(xiàn)象。

(-)編寫實訓(xùn)程序

本設(shè)計可以采用經(jīng)驗設(shè)計法來完成。經(jīng)過分析本設(shè)計任務(wù)可以分成兩部分來完成，控制交通

燈轉(zhuǎn)換部分和紅燈倒計時顯示部分。

分析交通燈轉(zhuǎn)換部分可以發(fā)現(xiàn)，交通燈一次完整的工作周期為20s,每一組燈都在這20s中

固定時間段進(jìn)行工作，由此我們可以把每組燈的工作時間用比較指令標(biāo)示出來，并控制相應(yīng)的燈

組在該時間段點(diǎn)亮工作，程序如圖5所示。另外20s的工作周期可以用定時器指令來實現(xiàn)。

網(wǎng)絡(luò)3

I

MO.OT37T37Q0.0

—II-----------1>'|----------1<=1|---------()

0100

圖5比較指令程序

紅燈倒計時顯示主要是通過7段LED數(shù)碼管顯示來實現(xiàn)，在S7-200的指令中段碼指令可以

實現(xiàn)7段LED數(shù)碼管顯示控制，程序如圖6所示。

圖6段碼指令程序

本次設(shè)計梯形圖如圖7所示。

網(wǎng)絡(luò)1網(wǎng)絡(luò)保啜

I峋格注腳一

六、調(diào)試實訓(xùn)程序

根據(jù)圖3進(jìn)行安裝接線，然后將編制好的交通燈PLC控制程序下載到PLC中，并進(jìn)行程序調(diào)

試直到設(shè)備運(yùn)行滿足設(shè)計要求。

1.工作模式選擇。將PLC的工作模式開關(guān)撥至運(yùn)行或者通過STEP7-Micro/WIN編程軟件執(zhí)

行“PLC”莢單下“運(yùn)行”子菜單命令。

2.監(jiān)控。單擊執(zhí)行“調(diào)試”菜單下的“開始程序狀態(tài)監(jiān)控"子菜單命令，梯形圖程序進(jìn)入

監(jiān)控狀態(tài)。程序調(diào)試監(jiān)控圖如圖8所示。

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圖8程序調(diào)試監(jiān)控圖

七、觀察實訓(xùn)結(jié)果

1.運(yùn)行交通燈。按下起動按鈕SF2,觀察輸出線圈Q0.0?Q0.5、QL0?Q1.6和所有指示燈

和數(shù)碼管的現(xiàn)象，南北向紅燈亮起并維持：0s,南北向紅燈工作的同時東西綠燈向亮4