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项目八 十字路口交通灯PLC控制系统 【学习目标】 1．掌握状态转移图的编程思想及应用。 2．掌握步进指令的使用及编程方法。 3．掌握单流程、选择性分支和汇合、并行分支汇合顺序功能图的编程方法及应用。 4．能根据顺序控制系统的要求编写状态转移图和步进梯形图。 5．能熟练利用编程软件编制、下载及运行程序。 6．能利用状态转移图完成送料小车、自动剪板机、大小球分拣、物料混合、交通灯、洗衣机等顺序控制系统的软硬件设计与运行调试。 一、项目导入 某十字路口南北和东西方向均设有红、黄、绿三色信号灯如图所示。交通灯按一定的顺序交替变化，图是交通灯变化时序图。 交通灯控制要求如下： 1．按下启动按钮SB2时，交通灯系统开始工作，红、绿、黄灯按一定时序轮流发亮。 2．首先东西方向绿灯亮25s后闪3s灭，黄灯亮2灭，红灯亮30s，绿灯亮25s…循环。 3．东西绿灯、黄灯亮时，南北红灯亮30s；东西红灯亮时，南北绿灯亮25S后闪3s灭，黄灯亮2s后，然后循环。 4．按下停止按钮SB1时，所有交通灯熄灭。 状态转移图也称功能图。一个控制过程可以分为若干个阶段，这些阶段称为状态。状态与状态之间由转换分隔。相邻的状态具有不同的动作。当相邻两状态之间的转换条件得到满足时，就实现转换，即上面状态的动作结束而下一状态的动作开始，可用状态转移图描述控制系统的控制过程，状态转移图具有直观、简单的特点，是设计PLC顺序控制程序的一种有力工具。 （一）状态转移图（SFC） 二、相关知识 二、相关知识 图7-2 顺序控制功能图在顺序控制系统中的应用 （1）初始状态器： S0—S9 10点 （2）通用状态器： S20—S499 480点 （3）保持状态器： S500—S899 400点 （4）诊断、报警用状态继电器 S900～S999 100点 以小车的自动往返控制系统为例，运料小车在A、B两点间自动往返控制的每一工序可用图8-5（a）来描述，将图中的文字说明用PLC的状态元件来表示就得到了送料小车自动往返控制的状态转移图 （一）状态转移图（SFC） 二、相关知识 (二)步进指令：（STL、RET）步进开始指令STL和步进结束指令RET，程序步长均为1步。 (三)状态转移图的组成 1．状态转移图的三要素 从前面可以看出，使用步进指令编制的状态梯形图和工艺流程图一样，每个状态的表述十分规范。从图看出每个状态程序段由三个要素构成： （1）驱动有关负载 （2）指定转移条件 （3）转移方向（目标） （三）顺序控制功能图的三要素 二、相关知识 程序中只有一个流动路径而没有程序的分支称为单流程。每一个顺序控制功能图一般设定一个初始状态。初始状态的编程要特别注意，在最开始运行时，初始状态必须用其他方法预先驱动，使其处于工作状态。例如，在图7-2中，初始状态在系统最开始工作时，由PLC停止→启动运行切换瞬间使特殊辅助继电器M8002接通，从而使状态器S0被激活。 （四）顺序控制功能图的编程方法 1．单序列的编程方法 二、相关知识 （四）顺序控制功能图的编程方法 1．单序列的编程方法 二、相关知识 在多个分支流程中根据条件选择一条分支流程运行，其他分支的条件不能同时满足。程序中每次只满足一个分支转移条件，执行一条分支流程，就称之为选择性分支程序。 （四）顺序控制功能图的编程方法 2．选择序列的编程方法 二、相关知识 当条件满足后，程序将同时转移到多个分支程序，执行多个流程，这种程序称为并行序列程序。 （四）顺序控制功能图的编程方法 3．并行序列的编程方法 二、相关知识 。 三、应用举例 案例一 送料小车的PLC步进顺序控制 工作过程为：下图为某送料小车工作示意图，按下启动按钮，小车前进，到B延时10s，接着后退，A点又前进，重复前面过程，工艺流程图见图 1.设计输入输出分配图 I/O分配 2.设计状态转移图 案例二 用步进指令设计彩灯依次点亮的程序。 开关X0闭合，第一盏灯HL1亮，延时20s第二盏灯HL2亮（HL1灭），再延时10s，第三盏灯HL3亮（HL2灭），延时5s，第三盏灯HL3熄灭，第一盏灯HL1亮-重复前面的过程。 1.设计输入输出分配图 I/O分配 状态转移图 交通灯控制要求如下： 1．按下启动按钮SB2时，交通灯系统开始工作，红、绿、黄灯按一定时序轮流发亮。 2．首先东西方向绿灯亮25s后闪3s灭，黄灯亮2灭，红灯亮30s，绿灯亮25s…循环。 3．东西绿灯、黄灯亮时，南北红灯亮30s；东西红灯亮时，南北绿灯亮25S后闪3s灭，黄灯亮2s后，然后循环。 4．按下停止按钮SB1时，所有交通灯熄灭。 案例三 十字路口交通灯PLC控制系统 输入输出分配图 I/O分