交通灯控制电路实验

1.实验目的

1）熟悉和掌握所使用PLC以及实验设备的功能、特点及使用方法。

2）熟悉和掌握德国西门子S7-200系列PLC的硬、软件功能和性能。

3）掌握PLC计数器的编程方法，使用计数器完成时序控制功能，编写所需控制程序。

2.实验设备

1）S7-200系列PLC主机模块。

2）S7-200系列PLC实验设备的交通灯控制模板（见图7-71）。

3）电源模板。

4）带有STEP7-Micro/WIN32编程软件的计算机。

图7-71 交通灯控制模板

3.实验内容

1）设计灯光闪烁控制电路。

2）用PLC实现路口交通灯的自动控制。

4.实验步骤

（1）灯光闪烁控制电路

1）I/O分配表：

①输入信号：I0.0—运行按钮；I0.1—停止按钮。

②输出信号：Q0.0—信号灯。

③计数器：C0—控制信号灯亮的计数器；C1—控制信号灯灭的计数器。

④SM0.5为系统状态位，该位提供了一个周期为1s、占空比为0.5的时钟。

在PLC实验装置上选择按钮和发光管，运行后观察发光管的显示状态。正常运行后，再调整时间常数，改变闪烁周期和发光管亮、灭的占空比。(www.xing528.com)

2）控制要求：设计一个信号灯闪烁电路，亮5s灭5s，循环运行。

3）参考程序如图7-72所示。

图7-72 灯光闪烁控制参考程序

（2）交通路口信号灯的控制电路

1）I/O分配表：

①输入信号：I0.0—运行按钮；I0.1—停止按钮。

②输出信号：Q0.0—南北路口红色信号灯；Q0.1—南北路口黄色信号灯；Q0.2—南北路口绿色信号灯；Q0.3—东西路口红色信号灯；Q0.4—东西路口黄色信号灯；Q0.5—东西路口绿色信号灯。

③定数器：C0—绿色信号灯运行时间设定值（7s）；C1—绿色信号灯闪烁时间设定值（闪3次）；C2—黄色信号灯运行时间设定值（3s）。

2）控制要求：图7-73是一个十字路口交通指挥灯的示意图，采用PLC实现灯光控制。要求如下：

①当启动开关接通时，系统开始工作，首先是东西通行，即东西绿灯亮、南北红灯亮。

②东西绿灯工作到7s时，开始5s钟的闪烁，然后变为黄灯，黄灯工作3s后，东西路口的红灯亮，与此同时南北红灯熄灭，南北绿灯亮。

③南北绿灯工作到7s时，开始5s钟的闪烁，然后变为黄灯，黄灯工作3s后，南北路口的红灯亮，与此同时东西红灯熄灭，绿灯亮。

④按上述方式重复运行，按动停止按钮时，工作结束，所有信号灯都熄灭。

图7-73 十字路口交通指挥灯的示意图

对于一个仅有红、黄、绿三种信号的十字路口，其南北方向或东西方向信号灯的动作是一致的，所以PLC实验装置使用6个端子演示交通灯的运行状态。

可以看出这是一个时序控制系统，信号灯的时序图如图7-74所示。

图7-74 信号灯的时序图

3）参考程序如图7-75所示。