交通信号灯的PLC控制.

交通信号灯的控制
3、状态流程图（用GX-Developer编程软件SFC编写的
SFC内置梯形图块—续2）
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交通信号灯的控制
3、状态流程图（用GX-Developer编程软件SFC编写的
SFC内置梯形图块—续3）
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交通信号灯的控制 3、状态流程图（用GX-Developer编程软件SFC编写的 SFC内置梯形图块—续4）
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交通信号灯的控制 （3）功能表图的绘制 根据以上分析和被控对象工作内容、步骤、顺序和控制要求 画出功能表图。绘制功能表图是顺序控制设计法中最为关键的 一步。 功能表图又称做状态转移图，它是描述控制系统的控制过程、功 能和特性的一种图形。
功能表图不涉及所描述控制功能的具体技术，是一种通用的技术 语言，可用于进一步设计和不同专业的人员之间进行技术交流。
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交通信号灯的控制
一、实例一 用PLC控制交通信号灯（基本程序）
本例用三菱的GP软件编程
某十字路口，交通信号灯分别有东西方向的红灯、 绿灯、黄灯和南北方向的红灯、绿灯、黄灯。 用二个自复位式按钮控制，一个启动按钮，一个停止按 钮。 1、 具体控制要求如下： （参见后附的时序图） （1）接通电源后进入初态，此时东西和南北的黄灯同 时以亮0.5秒灭0.5秒的规律连续闪烁。
T1 SET S20
RET S21 S24
T5
T4 END
T4 K4 T5 K6
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交通信号灯的控制
二、实例二 用PLC控制交通信号灯（较多 控制要求）
本例比实例一增加了控制要求，用三菱的GX软件编程
某十字路口，交通信号灯分别有东西方向的红灯、 绿灯、黄灯和南北方向的红灯、绿灯、黄灯。 用手动 /自动开关、强制通行方向选择开关、启动按 钮、停止按钮和暂停按钮控制交通灯的运行。 1、具体控制要求如下（参见参考实例一的时序图） （1）选择手动状态时，可以强制东西或南北方向通行 ，此时通行方向的录灯常亮，而另一方向的红灯常亮。 （2）选择自动状态时: 1)在23点至5点的夜间时间段，则两个方向的黄灯 同时按亮0.5秒，灭0.5秒的规律连续闪烁。 2)在23点至5点的白天时间段，各信号灯自动地按例 一中的时序图周而复始的工作。（本例将东西红灯改为亮 20秒，南北红灯改为亮25秒） （ 3）运行中任何时刻，都可以从手动转换为自动，也 可以从自动转换为手动。 安徽蚌埠机电技师学院
2、顺控设计法的设计步骤
步的划分 转换条件的确定 功能表图的绘制 梯形图的编制
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交通信号灯的控制 （1）步的划分
将系统的一个工作周期划分为若干个顺序相连的阶段，这些阶段称为步， 并且用编程元件来代表各步。 步是根据PLC输出状态的变化来划分的，在任何一步内，各输出状态不变， 但是相邻步之间输出状态是不同的。
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交通信号灯的控制 （2）转换条件的确定 使系统由当前步转入下一步的信号称为转换条件。
转换条件可能是外部输入信号，如按钮、指令开关、限位开关 的接通/断开等，也可能是PLC内部产生的信号，如定时器、计数 器触点的接通/断开等。
转换条件也可能是若干个信号的与、或、非逻辑组合。
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交通信号灯的控制
2、PLC的地址分配
输入
X20 —— 暂停按钮（SB20）
X21 —— 启动按钮（SB21） X22 —— 停止按钮（SB22） X24 —— 手动/自动（SA24） X25 —— 强制选择 （SA25）
输出
Y1 —— 东西录灯（HL1）
Y2 —— 东西黄灯（HL2） Y3 —— 东西红灯（HL3） Y4 —— 南北录灯（HL4） Y5 —— 南北黄灯（HL5） Y6 —— 南北红灯（HL6）
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交通信号灯的控制
单一顺序状态流程图
M8002+X2
M8013
S0
说明：图中转换条件定时器T0、
Y3 X1 Y6 Y1 S23
T1、T2、T3也是各 对应状态的 驱动对象，因图幅限制没画出。
S20
Y4 T3
T0
S21 T1 S22 T2
12 13 14 10 11 15 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1
(M8002+X22)
并行顺序
手动（强制） (X24·M 10 )
S10
ห้องสมุดไป่ตู้白天
M1
S50
夜晚 M1
东西通行 南北通行
X 25
Y1 X25
S11
M1
东西方向 南北方向
S40
T2 T1
Y2 Y5 T1 K5
S51
X 24 X 25
Y6
S0
Y4
S20
S21
S30
S31
S41
M1
T2 K5
S52
X 24 X 25
各个PLC厂家都开发了相应的功能表图，各国家也都制定了国家 标准。我国1986年颁布了功能表图国家标准（GB6988.6-86）。 根据功能表图，按某种编程方式写出梯形图程序。
Y3
S0
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S0
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交通信号灯的控制 状态流程图 (续 )
东西方向
M1
S11
南北方向
S20
T0
Y1
T0 k200 T1 k5 T1
S30
T4
Y6 T4 k250 Y4 T5 k150 T6 k5
S21
S31
T5
T2·C 0
S22
T2 · C0
Y1
T2 k5 C0 k3
S32
步进指令仅适用于顺序控制系统。
复杂的控制任务或工作过程可以分解 为若干个工序（也称为状态或步）。根 据控制要求可以设计出状态流程图。图中各步之间有转移方向（用有向线段表 示）和转移条件（用文字、逻辑式等表示），各步有其任务（例如，驱动负载等）
状态流程图（也称顺序功能图）的形式有： 单一顺序、选择顺序、并行顺序、重复、跳转、循环 本题状态流程图编写如下： 安徽蚌埠机电技师学院
20S
15S
闪 3次 次 2S 20S 15S
闪 3次 次
2S
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交通信号灯的控制 2、I/O地址分配和接线图
启动 SB1-X1 停止 SB2-X2
SB1
Y1
东西红灯 HL1
X1
X2
Y2
Y3
东西绿灯 HL2
东西黄灯 HL3
SB2
Y4
X2
南北红灯 HL4
南北绿灯 HL5
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交通信号灯的控制 3、状态流程图（用GX-Developer编程软件的SFC编写的SFC块图）
SFC块图包括两大部分: 梯形图块(LD)
SFC块(SFC)
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交通信号灯的控制
3、状态流程图
S0
自动 ( X 24·
M 10 )
此处编写自动运行采用
（2）按启动按钮后，各信号灯按下面的时序图运行， 周而复始的工作。（其中绿灯闪烁三次，闪烁要求是亮 0.6秒，灭0.4秒）运行中任何时刻，按停止按钮时立即转 为两个方向的黄灯连续闪烁。
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交通信号灯的控制
启动后的时序图
启动信号
东西方向红灯
南北方向绿灯 南北方向黄灯 南北方向红灯 东西方向绿灯 东西方向黄灯
Y5
Y6
COM COM
电源
南北灯 黄HL6
FU
AC 220V
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交通信号灯的控制 3、状态流程图的编写
FX2N系列PLC 除了27条基本指令外，还有二条 功能很强的步进顺序控制指 令（ STL 、RET），简称步进指令。采用步进指令编程，方法简单，规律性强， 可以编写出较复杂的控制程序，调试、修改方便，较易掌握。 顺序控制系统是指按生产工艺预先规定的顺序，在各个输入信号的作用下， 根据内部状态和时间的顺序，控制生产过程中的各个执行机构有次序地进行操 作的过程。
D8014
D8015 D8016
min(0~ 59)
h 日 (0~ 23) (1~ 31)
D8017
D8018 D8019
月
年
(1~ 12)
(0~ 99)
星期 (0 ~ 6)
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交通信号灯的控制
3、状态流程图（用GX-Developer编程软件的SFC编写的
梯形图块—续1）
Y4 T2 K30 Y2 SET S25 Y4 T1 K20 Y3
1、状态继电器S0-S899在使用SET指令后具 有步进顺序控制功能，提供常开的步进触点和 普通的编程触点。（其中， S0—S9：初始状态专
用 S10-S19：原点复位用 S20-S499：一般 用 S500-S899：停电保持用 S900-S999：报 警用）
交通信号灯的控制
三、相关知识（顺序控制及设计方法）
PLC程序的顺序控制设计方法
顺序控制设计法
1、顺序控制设计法
顺控设计法的设计步骤
功能图的结构
步进指令编制梯形图的方法
顺序控制的其他编程方法
它是针对顺序控制系统的一种专门的设计方法。这种设计方法很容 易被初学者接受，对于有经验的工程师，也会提高设计的效率，程序 的调试、修改和阅读也很方便。 PLC的设计者们为顺序控制系统的程序编制提供了大量通用和专 用的编程元件，开发了专门供编制顺序控制程序用的功能表图，使这 种 先 进 的 设 计 方 法 成 为 当 前 PLC 程 序 设 计 的 主 要 方 法 。
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交通信号灯的控制
3、状态流程图（用GX-Developer编程软件SFC编写的
SFC内置梯形图块—续7）
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交通信号灯的控制
3、状态流程图（用GX-Developer编程软件SFC编写的
SFC内置梯形图块—续8）
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T7· C1 T6
S33
T7 · C1
Y4
T7 k5 C1 k3
Y5 T8 k20
RST C1
S23
T3
Y2 T3 k20
RST C0
S34
S24
T8
Y3
S11
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交通信号灯的控制
3、状态流程图（用GX-Developer编程软件的SFC编写的梯形图块）
说明：
D8013 S (0~ 59)
T2
S25 STL
2、S0-S9一般供初状态使用始。状态继电器也 可不按顺序使用。步进触点是否闭合决定了步进 触点后的电路块是否执行，下一个状态继电器被 SET置位后，上一个状态继电器会自动复位。 3、初状态是必须的。步进状态结束必须使用 RET指令。 4、状态编号不可重复使用。相邻的两个状 态不能使用同一 个定时器。 5、每个状态内，编程顺序为先驱动后转移， 对不需要触点控制而直接输出的均须先编程。
可编 程 序 控 制 技术 及 应用
吕 芝 山
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电气工程系
课题五
交通信号灯的控制
一、用PLC控制交通信号灯（基本程序） 二、用PLC控制交通信号灯（较多控制要求） 三、相关知识（顺序控制及设计方法）
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电气工程系
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交通信号灯的控制
一、实例:
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交通信号灯的控制
3、状态流程图（用GX-Developer编程软件SFC编写的
SFC内置梯形图块）
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交通信号灯的控制
3、状态流程图（用GX-Developer编程软件SFC编写的
SFC内置梯形图块—续1）
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交通信号灯的控制
3、状态流程图（用GX-Developer编程软件SFC编写的
SFC内置梯形图块—续5）
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交通信号灯的控制
3、状态流程图（用GX-Developer编程软件SFC编写的
SFC内置梯形图块—续6）
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T1 K30 Y5
SET S22 Y1 T2 K20
T1
SET S20
T2
Y6
SET S23
S20 STL
Y1 Y5 T0 T0 K 150 SET S21
S23 STL
Y4 T3 K150 Y2 T3 SET S24
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交通信号灯的控制
S24 STL T4
关于步进顺序控制指令使用的几点说明：
T4
Y5
Y1 Y5 Y1 Y6 S25 S24
15 10 13 0 1 2 3 4 6 8 9 11 12 14 5 7
T4
Y2 Y4 Y2 Y4 Y3
3 0 1 2
0 1 2
T2
0 1 2 3
0 1 2
T1 S20
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交通信号灯的控制 梯形图程序
M8002 X2 S0 STL ZRST S0 S25 SET S0 M8013 Y3 M8013 X1 Y6 S22 STL S21 STL T4 Y1