1. 目的
（1）了解交通灯的工作原理及操作方法。
（2）掌握PLC 控制的PLC 的I/O 连接方法。
（3）掌握梯形图的编程方法和理解指令程序的编法。
（4）掌握编程软件的使用、程序调试方法以及用编程软件对用户程序的运行进行监控。
2. 设备
（1）PLC-主机单元一台。
（2）交通灯控制单元（图3-16）一台。
（3）编程器或计算机一台。
（4）安全连线若干条。
（5）网线一根。
图3-16 交通灯控制单元模块图
3. 例题
交通灯控制要求：
（1）该单元设有启动SB1 和停止按钮SB2，用以控制系统的“启动”与“停止”。
（2）交通灯显示方式：
当启动按钮SB1 按下后，东西绿灯亮10 s 后，以1 Hz 频率闪烁5 s 灭，黄灯以2 Hz 频率闪烁5 s 后灭，红灯亮20 s，以此循环。对应东西绿灯、黄灯亮时南北红灯亮20 s，接着绿灯亮10 s 后，以1 Hz 频率闪烁5 s 灭，黄灯以2 Hz 频率闪烁5 s 后灭，红灯亮，以此循环。
（3）当按下停止按钮SB2 时，所有的交通灯熄灭。
4. I/O 分配表
交通灯I/O 分配表如表3-5 所示。
表3-5 交通灯I/O 分配表
5. I/O 接线图
本项目I/O 接线图如图3-17 所示。
图3-17 交通灯I/O 接线图
6. 实物接线图
本项目实物接线图如图3-18 所示。
图3-18 交通灯实物接线图
7. 程序编写
本项目程序图如图3-19 所示。
图3-19 交通灯程序图(www.xing528.com)
8. 知识拓展
1）比较指令
在SIEMENS S7-200 的编程软件STEP-7 中，有专门的比较指令：IN1 与IN2 比较，比较的数据类型可以是B、I（W）、D、R，即字节、字整数、双字整数和实数；还可以有其他的比较式：>、<、≥、≤、<>等。当满足比较等式，则该触点闭合。比较指令应用如图3-20所示。
图3-20 比较指令
2）数据类型
（1）位。
位（bit）的数据类型为布尔（Bool）型，Bool 变量值为2#1 和2#0。BOOL 变量的地址又由字节地址和位地址组成。
（2）字节。
一个字节（Byte）由8 个位数据组成，例如IB0 由I0.0～I0.7 这8 位组成，I0.0 为最低位，I0.7 为最高位。
（3）字和双字。
相邻两个字节组成一个字（Word），相邻两个字组成一个双字（Doubleword）。字和双字都是用十六进制表示的无符号数。如图3-21 所示，VW100 由VB100 和VB101 组成，字的取值范围16#0000～16#FFFF，双字取值16#0000 0000～16#FFFF FFFF。字节、字、双字应用如图3-21 所示。
图3-21 字节、字、双字
（4）16 位整数和32 位双整数。
16 位整数以及32 位双整数为有符号数。整数取值范围为-32 768～32 767、双整数取值范围-2 147 483 648～2 147 483 647。
（5）32 位浮点数。
浮点数（REAL）又称为实数，最高位（第32 位）为符号位，符号位为0 时为正数，为1时为负数。浮点数的优点是用很小的存储空间表示非常大和非常小的数。编程软件中一般用十进制小数来输入或表示浮点数，20 是整数，而20.0 是浮点数。
（6）ASCⅡ码字符。
ASCⅡ码字符是用7 位二进制来表示所有的英语大小写字母、数字0～9、标点符号及特殊字符。
（7）字符串。
字符串数据类型为STRING，由若干个ASCⅡ码组成。
9. 操作注意
（1）先将PLC 主机上的电源开关拨到关状态，严格按图3-18 所示接线，注意12 V 和24 V电源的正负不要短接，电路不要短路，否则会损坏PLC 触点。
（2）将电源线插进PLC 主机表面的电源孔中，再将另一端插到220 V 电源插板。
（3）将PLC 主机上的电源开关拨到开状态，并且必须将PLC 串口置于STOP 状态，然后通过计算机或编程器将程序下载到PLC 中，下载完后，再将PLC 的串口置于RUN 状态。
（4）实训操作按工作方式操作。
10. 思考题
1）交通灯控制要求
该单元设有启动和停止开关S1、S2，用以控制系统的“启动”与“停止”，以及东西方向强行通过信号开关S3。
2）交通灯显示方式
（1）工作过程。
当启动开关S1 合上后，东西绿灯亮10 s 后，以1 Hz 频率闪烁5 s 灭，黄灯亮5 s 后灭，红灯亮20 s，以此循环。对应东西绿灯、黄灯亮时南北红灯亮20 s，接着绿灯亮10 s 后，以1 Hz 频率闪烁5 s 灭，黄灯亮5 s 后灭，红灯亮，以此循环。在此过程中，如果东西方向有强行通车信号来到，则东西方向绿灯亮，南北方向红灯亮。东西强行通车信号消失后，东西方向黄灯亮5 s 后灭，红灯亮30 s，然后绿灯亮……系统进入正常运行状态，当南北绿灯亮时，利用数码管显示接通时间。
（2）停止过程。
当按下停止开关S2 时，所有的交通灯熄灭。
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