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1、第七课题交通灯控制电路的设计与实现一、实训设计题：交通灯控制电路 1要求学生按下面要求完成实训设计题： 控制要求按下表进行一般的交通灯控制，东西向、南北向灯的变化中，从绿灯变化到红灯，灯的变化过程非常清楚，给人的提示很到位，但红灯变到绿灯却很突然，给人一点提示都没有。针对上述情况，我们改变了灯的变化形式，即红灯在变到绿灯的最后2秒，黄灯亮，给人以提示，使处于两个方向的人都能得到对等的信号。2程序设计时，按下列步骤进行（1）程序的I/O分配；（2）程序的梯形图；（3）程序的指令；（4）PLC的外部接线图；（5）程序调试过程。二、实训目的 通过相关内容的讲解和学生的练习，使学生熟悉梯形图的编程规则
2、，指令执行的扫描周期；掌握纵接输出、多重输出的判别标准；学会使用振荡电路设计灯光的闪烁程序。三、讲授内容的相关知识点 编程注意事项 1合理安排元件的顺序，则梯形图转换成指令时，可以减少一些不必要的指令，如图7-1所示。 图 7-1 梯形图 指令 当上图改变成图7-2的形式后，就可以减少ANB和ORB指令。 结论：梯形图中，并联块电路尽量往前画，单个元件尽量往后画；并联块电路中，元件数多的分支尽量放到并联块电路的上面，元件数少的分支尽量放到并联块电路的下面。 图 7-2 改变后的梯形图2元件的线圈不能串联，如图7-3所示。 图7-3 线圈不能串联 3线圈后面不能再接其它元件，如图7-4所示。 图
3、7-4 线圈后不能再接其它元件 4程序中不能使用双线圈，如图7-5所示。图7-5 不能使用双线圈 使用双线圈的结果是：前面的线圈对外不输出，只有最后的线圈才对外输出。 5不要编制让人看不懂的梯形图，如图7-6所示。 图7-6 让人看不懂的梯形图 PLC的扫描周期 1PLC对指令的扫描方式：按程序步的顺序对指令实行逐条扫描。 2PLC的扫描周期：扫描周期分为三个部分。 （1）信号采集阶段：对元件的状态进行采集，保存到输入映像寄存器中； （2）程序执行阶段：将输入映像寄存器中的元件状态取出，进行执行，执行结果保存到输出映像寄存器中； （3）输出锁存阶段：对输出映像寄存器中元件的结果进行锁存，不使其
4、状态在一个周期内发生改变。 纵接输出与多重输出 1纵接输出 如图7-7所示的梯形图为纵接输出。 图7-7 纵接输出梯形图及指令 2多重输出 如图7-8所示的梯形图为多重输出。 图7-8 多重输出梯形图及指令判断输出类型为多重输出时，必须要使用多重输出指令进行说明，多重输出有三条指令，分别是： MPS：进栈，对第一个输出进行说明； MRD：读栈，对中间的输出进行说明； MPP：出栈，对最后的输出进行说明。 三条指令都不带操作元件，只是对输出进行说明，程序步是一步。 图7-9是多重输出与指令ORB，ANB的应用。 图7-9 多重输出中二层栈与指令ORB，ANB的应用 实例讲解1时钟电路的程序设计P
5、LC作为定时器控制是非常方便的。时钟电路的程序如图7-10所示。图7-10采用M8013秒脉冲计数，C0计60次（即1分钟），向、C1发出一个计数信号，C1计60次（即1小时），向C2发出一个计数信号，C2计数24次（即24小时）。C0、C1分别计60次，即0059，而C2计24次，即0023。2振荡电路图7-11采用两个定时器组成一个振荡电路，并记录振荡次数，梯形图、时序图如图7-11、7-12示。 从上面的时序图中可知，定时器T0的线圈延时到5秒后，其常开触点T0闭合，定时器T1的线圈得电，假设当定时器T1的线圈延时到5秒，程序运行了N个扫描周期，则在这第N个扫描周期内，C0的线圈得电，计
6、数一次。第N个扫描周期结束后，程序运行第（N+1）个扫描周期，在第（N+1）个扫描周期内，定时器T1的常闭触点断开，将定时器T0的线圈断电，定时器T0的常开触点断开，将定时器T1的线圈断电，定时器T1的常开触点断开，计数器C0的线圈断电。第（N+1）个扫描周期结束后，程序运行第（N+2）个扫描周期，此时定时器T1的常闭触点闭合，定时器T0的线圈第二次，延时开始，重复开始的过程。综上所示，在一个振荡周期内，定时器T0的线圈得电10S，失电一个扫描周期后马上得电，进入第二个振荡周期，如此循环。计数器C0计T0、T1振荡的次数，其前面的计数开关，要用T1的常开触点，不能用T0的常开触点，用T0的常开
7、触点作为计数开关，少计半个周期。图7-10 时钟电路 图7-11振荡电路图7-12振荡电路的时序图3两盏灯交替闪烁的控制电路（1）控制要求按起动按钮，灯L1、L2间隔0.5S交替闪烁5次停；停5S后，将上述过程循环一遍后，程序停止运行。（2）本例的目的 怎样利用振荡电路设计灯光的闪烁电路； 怎样设计程序的循环电路； 计数器自动复位电路的选择。（1）程序设计的步骤 I/O分配在程序控制设计中，首先要确定需要使用哪些输入、输出，然后分别给它们标上可编程控制器的端子号。表7-1为输入输出信号分配表表7-1 输入输出信号分配表输 入（I）输 出（O）元件功能信号地址元件功能信号地址按钮SB1程序启动按
8、钮X0灯L1输出负载Y0按钮SB2程序停止按钮X1灯L2输出负载Y1 程序设计的梯形图如图7-13示图7-13两灯交替闪烁的梯形图 程序指令表 可编程控制器的外部接线图如图7-14示 图7-14 两灯交替闪烁的外部接线图 程序讲解辅助继电器M0为程序运行的总开关，M0带电，下面的程序可以运行；M0失电，整个程序停止运行。辅助继电器M1控制程序的循环，相当于控制程序循环的自动开关，凡涉及程序的循环，必满足一个条件：就是参与程序循环的所有元件，在程序运行一遍结束时，必须全部失电，然后在按程序运行的次序，依次自动再次带电运行，这样的循环才是完全意义上的循环。上面的例题中，当X0有输入信号时，M0的线
9、圈带电并自锁，同时M0的常开触点闭合，M1的线圈带电，这时M1控制的元件，开始按顺序依次运行，也就是题目所提的控制要求，当程序运行到T2计时等于5秒时，假设程序经过了N个扫描周期，此时，T2的常开触点闭合，C1线圈得电，计数一次，程序运行一遍，程序继续扫描到指令END结束第N个扫描周期。程序开始运行第（N+1）个扫描周期，在第（N+1）个扫描周期中，元件M0的状态不发生变化，但是T2的常闭触点断开，M1的线圈失电，M1的常开触点断开，下面所有被M1控制的元件Y0、Y1、T0、T1依次失电，M1的常闭触点闭合，C0的线圈复位，C0的常开触点断开，T2线圈失电，T2常开触点断开，C1线圈失电，程序运行到指令END结束第（N+1）个扫描周期。程序开始运行第（N+2）个扫描周期，在第（N+2）个扫描周期中，元件M0的状态依然不发生变化，但是T2的常闭触点闭合（因为T2线圈在第（N+1）个扫描周期中失电），M1的线圈重新带电，M1的常开触点闭合，程序开始第二遍运行。过程同上述一样。当程序运行第二遍结束，C1计数2次，满足其设定次数，C1常闭触点断开，M0的线圈失电，M1的线圈失电，元件Y0、Y1、T0、T1、C0、T2依次失电，M0的常闭触点闭合，C1线圈复位，程序停止运行。57
