实验07 PLC交通灯控制讲义

一、仪器设备 1．高级电工实验箱 1台 2．电脑 1套 二、实验任务 完成交通灯PLC控制程序编写、仿真运行、纠错、调试并下载到PLC中运行 三、实验原理 1．控制要求 十字路口交通信号灯控制示意图如图7-1所示，十字路口交通信号灯变化规律如表7-1所示。 表7-1 十字路口交通信号灯变化规律 南北 方向 东西 方向 灯 时间/s 灯 时间/s 绿灯Y1亮 绿灯闪3次 黄灯亮Y3 55 3 红灯Y6 60 2 红灯Y5 60 绿灯Y1亮 绿灯闪3次 黄灯亮Y3 55 3 2 图7-1 十字路口交通信号灯示意图 当东西方向的红灯两60s期间，南北方向的绿灯亮55s，后闪3次（1次/s），然后绿灯灭，南北方向的黄灯亮2s。 完成半个循环后，再转换成南北方向的红灯亮60s，在次期间，东西方向的绿灯亮

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55s，后闪3次后闪3次（1次/s），然后绿灯灭，东西方向的黄灯亮2s。完成一个周期，进入下一个循环。 2．控制时序图 根据控制要去画出十字路交通信号灯的时序图如图7-2所示。 Y6Y1Y3Y5Y2Y455s3s2s55s3s2s 图7-2 十字路口交通信号灯时序图 3．设计思路 根据控制要求和时序图，初步得出设计思路。 1）在红灯亮60s中需划分出55s、58s，因此考虑用3个时间继电器（T0、T1、T2）； 2）因为东西与南北方向的红、绿、黄灯的亮、灭规律相同，是对称控制电路，但需要用中间继电器（M0）来区分，同时需要用一个时间继电器T3配合M0完成计时控制； 3）绿灯闪烁需要振荡器，采用T7、T8根据需要便于调节闪烁时间； 4）I/O分配表的确定 十字路口交通信号灯的I/O分配表如表7-2所示。 表7-2 交通灯I/O分配表 类别 输入 元件 PLC软元件 开关 KM1 KM3 输出 KM5 KM2 KM4 KM6 计时控制 中间继电器

作用 起、停交通灯 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 东西方向红灯 绿灯55s计时 绿灯闪3s计时 黄灯2s计时 配合M0切换计时 南北/东西灯切换 3

X0 Y1 Y3 Y5 Y2 Y4 Y6 T0 T1 T2 T3 M0 三、I/O接线图 X0Y1Y3Y5Y2Y4Y6GYRGYRX0Y1Y3Y5Y2GYRGYR24 V 南北灯南北灯东西灯Y4Y6东西灯COM+24VCOMCOMV1 (a)使用内部+24V电源供电 (b)使用外部+24V电源供电 图7-3 交通灯I/O接线图 四、实验步骤 1．按图7-3I/O接线图，连接输入输出接线。 输 入 X0 输出 南北 G Y1 Y Y3 R Y5 输出 东西 G Y2 Y Y4 R Y6 2．在电脑中运行GX Developer编程软件，新建一个工程文件名为“PLC交通灯控制”工程文件； 3．在新建工程文件里输入交通灯控制梯形图，为了节省调试时间，T0、T1、T2、T3的定时值分别修改为：k150、k180、k200、k200； 4．在GX Develper中输入编辑完成梯形图后，可通过‘变换’菜单中的‘变换’命令，或者使用快捷键‘F4’，或者点击工具栏上的（编译）； 5．单击工具栏上的仿真图标，图7-4 FX系列仿真器界面 按钮完成程序的变换运行虚拟PLC，等待虚拟PLC写入MAIN程序成功后，出现图7-4仿真器界面；

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6．按下‘Alt+1’快捷键，打开‘软元件测试’窗口，如图7-5所示，在‘软元件’文本框中输入X0(启动按钮)，点击‘强制ON’，模拟程序在PLC中运行； 图7-5 软元件测试窗口 7．仔细观测程序运行过程中的南北和东西的绿、黄、红三灯的状态变化情况是否与设计要求一致，若不一致，分析并找出原因； 8．点击图7-5‘软元件测试’窗口中的‘关闭’按钮，再按下‘F2’快捷键或者点击工具栏中的图标，将程序由‘监视模式’切换为‘写入模式’后，对梯形图存在问题的地方进行修改； 9．修改完毕后，按快捷键‘F4’对修改的梯形图进行‘变换’(编译)，依次按下组合键‘Alt+O—>W’，把‘变换’后的程序重新写入虚拟PLC中，重复第6-7步操作，检测修改后的程序是否正确，若还存在问题，再次重复第8-9步操作，直至程序存在的问题全部得以修正为止；

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10．停止程序的虚拟仿真运行，单击工具栏上的仿真图标，退出处于运行状态的虚拟PLC，将‘高级电工实验箱’电源打开，将程序下载到PLC中，按下实验箱面板上的X0按钮，运行程序，观测记录实验现象。 五、实验注意事项 若出现如图7-6所示通讯错误提示窗口，请检查PLC与电脑主机通讯电缆是否连接完好，若完好，依次按下组合键‘Alt+O—>C’，打开‘传输设置’窗口，如图7-7所示，检查PC I/F和PLC I/F设置是否正确。 图7-6 电脑与PLC通讯失败提示窗口 6 图7-7 传输设置窗口 六、梯形图参考程序

七、实验报告 1．找出并分析程序调试过程发现的问题； 2．画出经仿真调试后正确的程序梯形图； 3．本次实验心得体会。 7