中职劳动版高二《PLC应用技术》项目三任务4 十字路口交通灯控制课件

知识目标： 掌握并行序列结构状态转移图（SFC）的画法，并会通过状态转移图进行步进顺序控制的设计。 能力目标： 能根据控制要求画出状态转移图，并能灵活地将以转换为中心的状态转移图转换成梯形图，实现十字路口交通灯控制系统的程序设计。 任务4 十字路口交通灯控制 十字路口交通灯的控制过程，如动画所示。 十字路口交通灯示意图，如图所示。 任务控制要求如下：当PLC运行后，东西、南北方向的交通信号灯按照如图所示的时序图运行，东西方向的绿灯亮8 s，闪动4 s后熄灭，接着黄灯亮4 s后熄灭，红灯亮16 s后熄灭；与此同时，南北方向的红灯亮16 s后熄灭，绿灯亮8 s，闪动4 s，接着黄灯亮4 s后熄灭，如此循环下去。 一、并行序列结构形式的顺序功能图 顺序过程进行到某步，该步后面有多个分支，而当该步结束后，若转移条件满足，则同时开始所有分支的顺序动作；当全部分支的顺序动作同时结束后，汇合到同一状态，这种顺序控制过程的结构就是并行序列结构。 并行序列也有开始和结束之分。 并行序列的开始称为分支，并行序列的结束称为合并。 并行序列的分支 并行序列的合并 二、用“启—保—停”电路实现的并行序列的编程方法 1. 并行序列分支的编程方法 2. 并行序列合并的编程方法 a）顺序功能图 b）并行序列分支的启动梯形图 c）并行序列合并的启动梯形图 三、以转换为中心的电路编程方法 1. 并行序列分支的编程方法 2. 并行序列合并的编程方法 a）顺序功能图 b）并行序列分支的启动梯形图 c）并行序列合并的启动梯形图 四、并行序列编程法的基本编程原则 从上述的并行序列分支的编程方法和并行序列合并的编程方法可知，在并行序列中，编程的原则与前面任务介绍的选择序列编程的原则基本一样，也是先进行状态转换处理，然后处理动作。在状态转换处理中，先集中处理分支，然后处理分支内部状态转换，最后集中处理合并。 一、分配输入点和输出点，写出I/O通道地址分配表 输入 输出 元件代号 作用 输入继电器 元件代号 作用 输出继电器 HL1 东西绿灯 Y0 HL2 东西黄灯 Y1 HL3 东西红灯 Y2 HL4 南北绿灯 Y3 HL5 南北黄灯 Y4 HL6 南北红灯 Y5 二、画出PLC接线图（I/O接线图） 三、程序设计 根据I/O通道地址分配表及任务控制要求分析，画出本任务控制的状态转移图，并写出指令语句表，再转换成对应的梯形图。 1.状态转移图的编制 （1）列出十字路口交通灯东西方向和南北方向控制状态表 （2）编制状态转移图。采用单序列结构和并行序列分支的编程方法，绘制出系统的基于M的顺序功能图和基于S的顺序功能图。 基于M的并行SFC图 基于S的并行SFC图 注意：上述的SFC中只有并行分支，没有合并，这在实践中是可以的。如果严格按照并行序列SFC的结构进行设计，可以在两个序列之后添加一个空状态用来作为合并的目标状态，合并后的转换条件可以使用该状态元件的普通常开触点，或者使用“=1”无条件转换。 2. 指令表 根据状态转移图，运用并行序列的指令编写方法，不再赘述。 3. 梯形图 根据顺序功能图，将其转换为梯形图，不再赘述。 四、程序输入及仿真运行 1. 程序输入 本任务的程序输入有3种方法，即梯形图输入法、指令表输入法和状态转移图输入法。 在进行步进顺序控制编程设计时，一般都是采用状态转移图输入法，因为采用状态转移图输入法，用STL指令设计复杂系统梯形图时更能体现其优越性。 本任务的SFC程序输入完毕后的画面如图所示。 2. 仿真运行 仿真运行的方法可参照前面任务所述的方法，在此不再赘述。 3.程序下载 （1）PLC与计算机连接 （2）程序写入 五、线路安装与调试 1.安装、接线 （1）检查元器件。配齐元器件，检查元器件的规格是否符合要求，并用万用表检测元器件是否完好。 （2）固定元器件。固定好本任务所需元器件。 （3）配线安装。根据配线原则和工艺要求，进行配线安装。 （4）自检。对照接线图检查接线是否无误，再使用万用表检测电路的阻值是否与设计相符。 2.通电调试 （1）经自检无误后，在指导教师的指导下，方可通电调试。 （2）先接通系统电源开关QS，将PLC的RUN/STOP开关拨到“RUN”的位置，然后通过计算机上的MELSOFT系列GX Developer软件中的“监控/测试”监视程序的运行情况，同时观察指示灯HL1、HL2、HL3、HL4、HL5和HL6的亮灯情况并做好记录。如出现故障，应立即切断电源，分析原因、检查电路或梯形图，排除故障后，方可进行重新调试，直到系统功能调试成功为止。 在道路交通管理上有许多按钮式人行道交通灯，如图所示。 在正常情况下，汽车通行，即Y003绿灯亮，