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1、用用PLC实现交通信号灯系统自动控制实现交通信号灯系统自动控制 一、能力目标一、能力目标 二、使用材料、工具、设备二、使用材料、工具、设备 表12-1材料、工具、设备列表名称型号或规格数量名称型号或规格数 量可编程控制器FX2N-48MR1台扳动开关KBD5-3W2D2个计算机自行配置1台指示灯红、黄、绿各4个手持式编程器FX-20P-E1台连接导线 若干熔断器RL1-20/12个电工工具自备1套用用PLC实现交通信号灯系统自动控制实现交通信号灯系统自动控制 三、项目要求三、项目要求 四、学习形式四、学习形式 五、五、实训原理说明实训原理说明 （一）选择性分支流程状态转移图 在项目10中介绍了
2、FX2N系列PLC的状态编程法，其中的状态转移图是单支流程的。在状态转移图中还存在着多分支流程，多分支流程可分为选择性分支和并行性分支两种。本项目主要介绍选择性分支流程状态转移图。用用PLC实现交通信号灯系统自动控制实现交通信号灯系统自动控制 从多个分支流程中选择执行其中一个流程的状态转移图称为选择性分支流程状态转移图，如图12-1所示。图中有三个分支流程，S0为分支状态，根据状态S0的不同转移条件，选择不同的分支流程。当X0为ON，执行S20开始的分支流程；当X4为ON，执行S30开始的分支流程；当X10为ON，执行S40开始的分支流程。S43为汇合状态，可由三个分支流程的S22、S32、S
3、42中的任一状态驱动，与单流程一样，同一时间只能有一个状态处于开启状态。用用PLC实现交通信号灯系统自动控制实现交通信号灯系统自动控制（二）选择性分支流程状态转移图编程 选择性分支流程状态转移图编程，即转变为梯形图或语句表的基本原则是先集中处理分支状态，顺序处理各流程的输出驱动，最后再集中进行汇合状态处理。用用PLC实现交通信号灯系统自动控制实现交通信号灯系统自动控制 在图12-1所示选择性分支流程状态转移图中，先处理分支状态S0的输出驱动，再集中处理分支状态，当X0为ON，应转移到S20开始的流程；当X4为ON，应转移到S30开始的流程；当X10为ON，应转移到S40开始的流程。然后，处理S
4、20开始的分支流程，接着是S30开始的分支流程，最后是S40开始的分支流程。最后集中进行汇合状态S43的处理。具体过程见图12-2所示。用用PLC实现交通信号灯系统自动控制实现交通信号灯系统自动控制 用用PLC实现交通信号灯系统自动控制实现交通信号灯系统自动控制 选择分支的分支流程最大为8个 用用PLC实现交通信号灯系统自动控制实现交通信号灯系统自动控制 六、实训六、实训（一）交通信号系统的自动控制系统控制要求 系统说明如图12-3所示，用状态编程法实现如下控制要求。自动开关QF合上后，东西绿灯亮6秒闪2秒；黄灯亮2秒；对应南北红灯亮10秒；接着南北 绿灯亮6秒闪2秒；黄灯亮2秒，东西红灯亮1
5、0秒；如此循环下去。当手控开关QS1合上后，东西绿灯亮，南北红灯亮；当QS2合上后，南北绿灯亮，东西红灯亮。用用PLC实现交通信号灯系统自动控制实现交通信号灯系统自动控制（二）方法及步骤 1.列出I/O分配表和I/O外部接线图：（1）I/O分配表：（2）I/O外部接线图如图12-4所示。用用PLC实现交通信号灯系统自动控制实现交通信号灯系统自动控制 输入信号输出信号名称代号输入编号名称代号输出编号自动开关QFX0东西绿灯HL1Y0手动开关QS1X1东西黄灯HL2Y1手动开关QS2X2东西红灯HL3Y2 南北绿灯HL4Y3 南北黄灯HL5Y4 南北红灯HL6Y5 I/O分配表用用PLC实现交通信
6、号灯系统自动控制实现交通信号灯系统自动控制 2.程序设计 参考状态转移图如图12-5所示。梯形图和指令表由读者自行转换。在图12-5所示的状态转移图，采用了选择性分支结构。主要考虑把自动状态与手动状态分开，自动状态为一个分支（S20开始的流程），完成所要求的东西和南北红绿灯的动作循环。手动状态为另一个分支（S26开始的流程），完成东西和南北红绿灯强制的动作要求。当交通信号灯处于自动状态QF合上（X0为ON）任何一个状态时，按下手动开关QS1或用用PLC实现交通信号灯系统自动控制实现交通信号灯系统自动控制 QS2（X1或X2为ON），系统应退出自动状态，进入手动相应的状态。在程序中，靠在自动状态
7、流程的各个状态转移条件并联X1或X2的常开触点，把当时的动作状态转移到分支状态S0，然后，进入手动状态（S26为ON）。当释放手动开关QS1或QS2（X1或X2为OFF），满足S26的转移条件，将动作状态转移到分支状态S0。然后，如果QF仍合着，就又进入自动循环工作状态；如果QF断开，交通信号系统就进入停止等待状态。用用PLC实现交通信号灯系统自动控制实现交通信号灯系统自动控制 3.输入程序，并调试1）首先，将图12-5的状态转移图转变为梯形图（自己编制的状态转移图或梯形图）或指令表程序，然后输入PLC。2）运行PLC，进行程序调试，观察PLC输出是否符合控制要求。如有仿真对象，则启动仿真软件
8、，进行调试。3）按照I/O图以及主电路，进行接线调试，观察控制系统是否能满足要求。用用PLC实现交通信号灯系统自动控制实现交通信号灯系统自动控制 用用PLC实现交通信号灯系统自动控制实现交通信号灯系统自动控制 （三）系统优化 1.问题的提出：（1）如果自动循环的闪光周期要求是2秒，并要求闪3次，将如何处理？（2）当按下手动开关，系统马上进入强制运行。当手动开关复位后，系统继续按原循环运行下去。（3）当强制按钮SB1接通时，南北黄灯和东西黄灯同时亮，并不断闪亮（每周期2秒）；同时将控制台指示灯点亮并关闭信号灯控制系统。控制台指示灯及强制闪烁的黄灯在下一次启动时熄灭。用用PLC实现交通信号灯系统自动控制实现交通信号灯系统自动控制 2.问题解决提示：（1）在图12-5中，在S21和S24状态中，增加产生2秒的时种脉冲，并设置计数器计数3次后结束，转移到下一个状态。（2）在图12-5的自动循环流程中，在每个状态设置记忆环节，把手动开关按下时的状态记录下来，待手动开关结束时，再转移到该状态，继续运行。（用并行结构处理更合理）（3）在图12-5的基础上，改变原来手动状态时的工作要求为现在要求，即可实现。