可编程控制器应用实训形考6--交通信号灯 PLC 控制系统的实现.pdfVIP

交通信号灯 PLC 控制系统的实现 一、实训目的： 掌握 PLC 在实际生产中的典型应用，并能够独立进行简单控制系统的系统设计（系统配置及输入 /输出继电器地址分配、系统的 I/O 接线图、系统的流程图、控制程序的设计、编程及调试）。 二、实训要求： 选择社会生活或生产实践中某一种典型的 PLC 控制系统或产品，，并能够独立进行简单控制系统 的系统设计（系统配置及输入/输出继电器地址分配、系统的 I/O 接线图、系统的流程图、控制程序 的设计、编程及调试）；设计选用西门子 S7－200 系列 PLC，对其 I/O 口进行分配，列出 PLC 控制 程序（梯形图进行截图，语句表可直接拷贝）并对程序作出解释。 三、实训内容： 应用 PLC 控制交通灯各灯按要求亮灭，并通过七段 LED 数码管对红灯点亮时间进行倒计时显示， 并且可以重复循环。按下起动按钮交通灯开始工作，南北向红灯亮起并维持 10s，南北向红灯工作同 时东西向绿灯亮 4s，接着以 1Hz 频率闪烁 3s 最后熄灭，绿灯熄灭同时东西向黄灯亮并维持 3s；黄 灯熄灭时东西向红灯开始公主并维持 10s，东西向红灯工作同时南北向绿灯亮4s 闪 3s 以 1Hz 频率 最后熄灭，绿灯熄灭同时南北向黄灯亮并维持 3s，黄灯熄灭时南北向红灯再次亮起……循环反复。交 通灯工作同时一个七段 LED 数码管对红灯点亮时间进行倒计时显示，先对南北向红灯倒计时，显示 9 —8—7—6—5—4—3—2—1—0，然后对东西向红灯倒计时。 四、主要实训软件硬件 （1）常用电工工具、万用表等。 （2）PC 机 （3）所需设备、材料见表 1。 序号 标准代号 器件名称 型号规格 数量 备注 1 PLC S7-200CN CPU226AC/DC/RLA 1 6ES 7216-28D23-0XB8 2 SF1 停止按钮 LA10-2H 1 红色 3 SF2 起动按钮 LA10-2H 1 绿色 4 PG1-6 指示灯 24V 直流电源指示灯 6 红黄绿 5 LED 数码管 LG23011AH 6 QB 隔离开关 DZ47LE-3P+N 1 7 UR 电源 DR-120-24 1 24V 直流电源 8 PPI 通信电缆 RS232-485 1 9 XT 接线端子 JX2-Y010 若干 五、实训步骤 （一）硬件设计 1.系统原理图 按下停止按钮，交通灯控制系统停止工作。交通信号灯控制 PLC 接线图如图 1 所示为交通信号 灯控制系统 PLC 接线图。 2、硬件连接操作 （1）根据表 1 配齐电器元件，并检查各电器元件的质量。 （2）根据 PLC 接线图 2，画出电器元件布置图 2。 （3）根据图 2 电器元件布置图安装元件，各元件的安装位置整齐、匀称、间距合理，便于元件 的更换，元件紧固时用力均匀，紧固程度适当。 （4）接线。按照图 3 电气接线图，先接 PLC、开关电源的电源和 PLC 输入输出点的电源，再接 输入电路，最后接输出电路。完成后的电气接线板如图 4 所示。 （5）检查电路。通电前，认真检查有无错接、漏接等现象。 （二）编写实训程序 本设计可以采用经验设计法来完成。经过分析本设计任务可以分成两部分来完成， 控制交通灯转 换部分和红灯倒计时显示部分。 分析交通灯转换部分可以发现，交通灯一次完整的工作周期为 20s，每一组灯都在这20s 中固定 时间段进行工作，由此我们可以把每组灯的工作时间用比较指令标示出来， 并控制相应的灯组在该时 间段点亮工作，程序如图 5 所示。另外 20s 的工作周期可以用定时器指令来实现。 图 5 比较指令程序 红灯倒计时显示主要是通过 7 段 LED 数码管显示来实现，在 S7-200 的指令中段码 指令可以实现 7 段