交通灯实验.docx

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交通灯实验

第六章交通灯控制实验

6.1实验目的

设计交通灯控制系统。

6.2实验内容

编辑触摸屏人机界面，通过触摸屏实现交通灯的启动和停止，利用触摸屏实现交通灯的实时监控，并在触摸屏上显示各路口的亮灯时间。

6.3实验要求

1.能够实现总停止和总启动。

2.红灯亮灯时间为25s，绿灯为20s，黄灯闪速5s（间隔0.5s）。

3.在触摸屏上显示各个灯的倒计时间。

6.4实验设备

1.安装了STEP7—Micro/WIN4.0编程软件的计算机一台。

2.PC/PPI编程电缆一根。

3.锁紧导线若干。

4.24V直流电源一个。

5.WEINVIEW触摸屏一个。

6.安装工具一套。

7.万用表一个。

8.触摸屏与PLC通讯电缆一根。

6.5预习要求

阅读实验指导书，复习教材中有关的内容。

6.6报告要求

报告要求整理出运行和监视程序时出现的现象。

6.7接触屏界面设置

1.点击“位状态指示灯”按钮来设置交通灯图形。

选择“PLC名称”为“SiemensS7—200”，设置南北方向的红、绿、黄灯的地址分别为Q0.0、Q0.1、Q0.2。

东西方向的红、绿、黄灯的地址分别为Q0.5、Q0.6、Q0.7。

2.点击“位状态切换开关”来设置控制按钮图形。

选择“PLC名称”为“SiemensS7—200”，设置开始按钮的地址为M0.3,停止按钮的地址为M0.4。

开关类型均为“复归型”。

3.点击“数值显示”按钮来设置各个灯的倒计时间显示。

如图6—1所示。

选择“PLC名称”为“SiemensS7—200”，地址设置为C23。

从图库中选择倒计时间显示的图片。

图6—1倒计时间显示图片设置

4.分别设置南北方向的红、绿、黄灯的倒计时时间显示的地址分别为C23、C24、C25。

东西方向的红、绿、黄灯的倒计时时间显示的地址分别为C22、C20、C21。

5.交通灯控制实验触摸屏界面图如图6—2所示。

图6—2交通灯控制实验触摸屏界面图

6.将该界面下载到WEINVIEW人机界面。

6.8触点说明

如表6—1所示。

表6—1触点说明

触点

说明

I0.3

外部开始按钮

I0.4

外部停止按钮

M0.3

触摸屏开始按钮

M0.4

触摸屏停止按钮

Q0.0

南北向红灯

Q0.1

南北向绿灯

Q0.2

南北向黄灯

Q0.5

东西向红灯

Q0.6

东西向绿灯

Q0.7

东西向黄灯

T37

南北向红灯25s定时器

T38

南北向绿灯20s定时器

T39、T40

东西向黄灯0.5s振荡间隔定时器

C10

南北向黄灯振荡次数计数器

T42

东西向绿灯20s定时器

T43、T44

东西向黄灯0.5s振荡间隔定时器

C11

东西向黄灯振荡次数计数器

T46

东西向红灯25s定时器

C20

东西向绿灯倒计时数值显示

C21

东西向黄灯倒计时数值显示

C22

东西向红灯倒计时数值显示

C23

南北向红灯倒计时数值显示

C24

南北向绿灯倒计时数值显示

C25

南北向黄灯倒计时数值显示

6.9梯形图程序

6.10梯形图程序解析

网络1：

按下外部开始按钮I0.3或触摸屏开始按钮M0.3，线圈Q0.3自锁接通，直到按下外部停止按钮I0.4或触摸屏停止按钮M0.4，Q0.3解除自锁。

（网络2~网络8为东西向交通灯控制程序）

网络2：

按下启动按钮Q0.3接通，线圈Q0.6接通，即东西向绿灯点亮。

同时接通定时器T42。

20s后，定时器T42的触点动作，T42的常闭触点断开使Q0.6断开，东西向绿灯熄灭。

同时T42的常开触点动作，进入由T42、T43等组成的振荡电路。

网络3、网络4：

由T42、T43组成的振荡电路。

T42的常开触点闭合，使T43接通。

0.5s后，T43达到定时时间，T43触点动作，T43常开触点闭合且计数器C11的计数次数未到时，线圈Q0.7接通，即东西向黄灯点亮，同时使T44接通。

0.5s后，T44达到定时时间，T44常闭触点断开，使T43断开，使东西向黄灯熄灭，同时，使T44断电。

而T44断开使得T43接通，使得东西向黄灯点亮。

直到达到C11的计数次数5次，黄灯停止闪烁。

网络5：

计数器C11对T44的脉冲计数，计数次数达到5次时，计数器触点动作。

Q0.6的作用是对计数器进行复位，以便进行新一轮循环时的计数。

网络6：

T43常开触点接通，且计数器C11未达到预定计数次数时，线圈Q0.7接通，即东西向黄灯接通。

网络7：

东西向绿灯20s倒计时完成后，使5s定时器T45接通。

网络8：

黄灯停止闪烁后，线圈Q0.5接通，即东西向红灯点亮。

同时接通定时器T46。

25s后，定时器T46的触点动作，T46的常闭触点断开使线圈Q0.5断开，东西向红灯熄灭。

（网络9~网络15为南北向交通灯控制程序）

网络9：

按下启动按钮Q0.3接通，线圈Q0.0接通，即南北向红灯点亮。

同时接通定时器T37。

25s后，定时器T37的触点动作，T37的常闭触点断开使Q0.0断开，南北向红灯熄灭。

网络10：

T37常开触点闭合后，线圈Q0.1接通，即南北向绿灯点亮。

同时接通定时器T38。

20s后，定时器T38的触点动作，T38的常闭触点断开使Q0.1断开，南北向绿灯熄灭。

同时T38的常开触点动作，进入由T39、T40等组成的振荡电路。

网络11、网络12：

由T39、T40组成的振荡电路。

T38的常开触点闭合，使T39接通。

0.5s后，T39达到定时时间，T39触点动作，T39常开触点闭合且计数器C10的计数次数未到时，Q0.2接通，即南北向黄灯点亮，同时使T40接通。

0.5s后，T40达到定时时间，T40常闭触点断开，使T39断开，使南北向黄灯熄灭，同时，使T40断电。

而T40断开使得T39接通，使得南北向黄灯点亮。

直到达到C10的计数次数5次，黄灯停止闪烁。

网络13：

计数器C10对T40的脉冲计数，计数次数达到5次时，计数器触点动作。

Q0.0的作用是对计数器进行复位，以便进行新一轮循环时的计数。

网络14：

T39常开触点接通，且计数器C10未达到预定计数次数时，Q0.2接通，即东西向黄灯接通。

网络15：

南北向绿灯20s倒计时完成后，使5s定时器T41接通。

（网络16~网络22为南北向交通灯倒计时间控制程序）

网络16：

该网络为东西向绿灯的倒计时显示控制。

SUB_I为减法计算器，DIV_I为除法计算器。

+200与T42的定时数值相减后除以10可得到东西向绿灯的倒计时时间，由C20输出显示。

Q0.6常开触点的作用是使东西向绿灯点亮时，C20输出数值，若东西向绿灯熄灭，则C20显示为0。

网络17：

该网络为东西向黄灯的倒计时显示控制，由C21输出显示。

T42定时时间到，该网络接通工作。

Q0.7常开触点的作用是使东西向黄灯熄灭时，C21显示为0。

网络18：

该网络为东西向红灯的倒计时显示控制，由C22输出显示。

T45定时时间到，该网络接通工作。

Q0.5常开触点的作用是使东西向红灯熄灭时，C22显示为0。

网络19：

该网络为南北向红灯的倒计时显示控制，由C23输出显示。

Q0.0常开触点的作用是使南北向红灯熄灭时，C23显示为0。

网络20：

该网络为南北向绿灯的倒计时显示控制，由C24输出显示。

T37定时时间到，该网络接通工作。

Q0.1常开触点的作用是使南北向绿灯熄灭时，C24显示为0。

网络21：

该网络为南北向黄灯的倒计时显示控制，由C25输出显示。

T38定时时间到，该网络接通工作。

Q0.2常开触点的作用是使南北向黄灯熄灭时，C25显示为0。

网络22：

该网络的作用是当按下停止按钮时，C20~C25的显示全部清0。

6.11实验现象

将梯形图程序下载到PLC内，点击触摸屏上的开始按钮，交通灯开始点亮。

1.南北向：

红灯点亮，并且对应的数值显示框内显示25s倒计时；

东西向：

绿灯点亮，对应的数值显示框内显示20s倒计时。

2.20s后，南北向：

红灯计时时间未到，红灯仍亮；

东西向：

绿灯计时时间到，绿灯熄灭，黄灯以1s为周期闪烁，并且其对应的数值显示框显示5s倒计时。

3.5s后，南北向：

红灯倒计时时间到熄灭，绿灯进入20s倒计时；

东西向：

黄灯熄灭，红灯进入25s倒计时。

4.20s后，南北向：

绿灯计时时间到，绿灯熄灭，黄灯开始以1s为周期闪烁，进行5s倒计时。

东西向：

红灯计时时间未到，红灯仍亮。

5.5s后，南北向黄灯、东西向红灯计时时间到，重复上述过程。

若在程序运行过程中按下停止按钮，12个灯全部熄灭，各倒计时间数值显示值均置0。