基于西门子PLC控制交通灯毕业设计样本.doc

河南工业职业技术学院

Henan   Polytechnic   Institute

毕 业设 计（论文）

题 目 PLC控制交通灯设计
班 级 机电工程系 机0803班
姓 名 李晓帅
指引教师 刘娇月

基于西门子S7-200交通灯控制设计

摘 要

自从交通灯诞生以来，其内部电路控制系统就不断被改进，设计办法也开始各种各样，从而使交通灯显得更加智能化。特别是近几年来，随着电子与计算机技术飞速发展，电子电路分析和设计办法有了很大改进，电子设计自动化也已经成为当代电子系统中不可缺少工具和手段，而现今PLC技术飞快发展，应用越来越广，在工业自动化中地位极为重要，广泛应用于各个行业。随着科技发展，可编程控制器功能日益完善，加上小型化、价格低、可靠性高，在当代工业中作用更加突出。同步交通控制更是趋向智能化方向发展，LED交通信号灯在持续发光、雨淋、灰尘等恶劣气候条件下，依然能保持较好工作性能，并且价格更低廉。本文重要通过西门子PLC 控制交通红绿灯。

核心词：西门子S7-200，交通灯，PLC，梯形图。

Based on the design of Siemens S7-200 traffic control
ABSTRACT

Since the birth of traffic lights，the circuit in its internal control system have continually been improved，also began to design methods varied，so that traffic lights become more intelligent. In particular，in recent years，with electronics and the rapid development of computer technology，electronic circuit analysis and design methods have greatly improved，electronic design automation has become a modern electronic system in an indispensable tool and means now，PLC today's rapid technological development，has become an increasingly widespread applications in industrial automation position is extremely important，widely used in various industries. With the development of science and technology，programmable controllers improvement of the function，together with the small，low-price，high reliability in the modern industry of a more prominent role，And more traffic control Trend is the development of intelligent，LED traffic lights in the continuing luminescence，rain，dust and other adverse weather conditions，can still maintain good work performance and lower prices. In this paper，Siemens Programmable Logic Controller control traffic through the traffic lights.

Key words：Siemens S7-200，traffic lights，PLC，ladder-diagram.

第1章：plc基本知识

1.1概念
PLC是Programmable Logic Controller缩写，即可编程逻辑控制器。它经历了可编程序矩阵控制器PMC、可编程序顺序控制器PSC、可编程序逻辑控制器PLC和可编程序控制器PC几种不同步期。为与个人计算机（PC）相区别，因此当前依然将可编程逻辑控制器简称plc。它是一种数字运算操作电子系统，专为在工业环境下应用而设计。它采用可编程序存贮器，用来在其内部存贮执行逻辑运算、顺序控制、定期、计数和算术运算等操作指令，并通过数字、模仿输入和输出，控制各种类型机械或生产过程。
1.2 plc由来与发展
1.21 由来
1968年美国汽车公司提出取代继电器控制装置规定。1969 年，美国数字设备公司研制出了第一台可编程控制器 PDP—14 ，在美国通用汽车公司生产线上试用成功，初次采用程序化手段应用于电气控制，这是第一代可编程序控制器，称Programmable，是世界上公认第一台PLC。
　　1969年，美国研制出世界第一台PDP-14;
　　1971年，日本研制出第一台DCS-8;
　　1973年，德国研制出第一台PLC;
　　1974年，中华人民共和国研制出第一台PLC;
1.22 发展
(一) 初期PLC(60年代末—70年代中期)
初期PLC普通称为可编程逻辑控制器。这时PLC多少有点继电器控制装置代替物含义，其重要功能只是执行原先由继电器完毕顺序控制，定期等。
(二) 中期PLC(70年代中期—80年代中，后期)
在70年代，微解决器浮现使PLC发生了巨大变化。美国，日本，德国等某些厂家先后开始采用微解决器作为PLC中央解决单元(CPU)。
这样，使PLC得功能大大增强。在软件方面，除了保持其原有逻辑运算、计时、

计数等功能以外，还增长了算术运算、数据解决和传送、通讯、自诊断等功能。在硬件方面，除了保持其原有开关模块以外，还增长了模仿量模块、远程I/O模块、各种特殊功能模块。并扩大了存储器容量，使各种逻辑线圈数量增长，还提供了一定数量数据寄存器，使PLC得应用范畴得以扩大。
(三) 近期PLC(80年代中、后期至今)
进入80年代中、后期，由于超大规模集成电路技术迅速发展，微解决器市场价格大幅度下跌，使得各种类型PLC所采用微解决器当次普遍提高。并且，为了进一步提高PLC解决速度，各制造厂商还纷纷研制开发了专用逻辑解决芯片。这样使得PLC软、硬件功能发生了巨大变化。
当前，可编程控制器在机械制造、石油化工、冶金钢铁、汽车、交通，轻工业等领域应用都得到了长足发展。
1.3 plc功能
1.31 PLC功能重要包括如下几种方面：
1：控制功能逻辑控制，涉及（定期，计数，顺序，逻辑）控制。
2：数据采集、存储与解决功能数学运算功能
3：输入/输出接口调理功能具备A/D、D/A转换功能，通过I/O模块完毕对模仿量控制和调节。位数和精度可以依照顾客规定选取。 具备温度测量接口，直接连接各种电阻或电偶。
4：通信、联网功能当代PLC大多数都采用了通信、网络技术，有RS232或RS485接口，可进行远程I/O控制，多台 PLC可彼此间联网、通信，外部器件与一台或多台可编程控制器信号解决单元之间，实现程序和数据互换，如程序转移、数据文档转移、监视和诊断。通信接口或通信解决器按原则硬件接口或专有通信合同完毕程序和数据转移。如西门 子S7-200Profibus现场总线口，其通信速率可以达到12Mbps。
在系统构成时，可由一台计算机与多台PLC构成“集中管理、分散控制”分布式控制网络，以便完毕较大规模复杂控制。普通所说SCADA系统，现场端和远程端也可以采用PLC作现场机。
5：人机界面功能提供操作者以监视机器/过程工作必须信息。容许操作者和PC系统与其应用程序互相作用，以便作决策和调节。
6：编程、调试等使用复杂限度不同手持、便携和桌面式编程器、工作站和操作屏，进行编程、调试、监视 、实验和记录，并通过打印机打印出程序文献。
1.4 plc工作原理和构造
1.41 PLC工作原理：
采用循环扫描方式。在PLC处在运营状态时，从内部解决、通信操作、程序输入、程序执行、程序输出，始终循环扫描工作。
注意：由于PLC是扫描工作过程，在程序执行阶段虽然输入发生了变化，输入状态映象寄存器内容也不会变化，要等到下一周期输入解决阶段才干变化。
1.42 构造：
plc实质上是一种专用与工业控制计算机，其硬件构造基本上与微型计算机再构造上分为固定式和组合式（模块式）两种，固定式plc涉及CPU板，I/O板，显示面板，内存块，电源等，这些元素组合成一种不可拆卸整体。
模块式plc涉及CPU模块，I/O模块，内存模块，电源模块，底板或机架。这些模块可以按照一定规则组合配备。
接口部件输出

PLC基本构造框图如下：
输
入
接
口
部
件
件
中央解决单元
CPU板

电源部件

1.5 PLC硬件简介及选型
1.51 硬件简介

（一）PLC类型
PLC按构造分为整体型和模块型两类，按应用环境分为现场安装和控制室安装两类；按CPU字长分为1位、4位、8位、16位、32位、64位等。
（二）输入输出模块选取
输入输出模块选取应考虑与应用规定统一。例如对输入模块，应考虑信号电平、信号传播距离、信号隔离、信号供电方式等应用规定。对输出模块，应考虑选用输出模块类型，普通继电器输出模块具备价格低、使用电压范畴广、寿命短、响应时间较长等特点；可控硅输出模块合用于开关频繁，电感性低功率因数负荷场合，但价格较贵，过载能力较差。输出模块尚有直流输出、交流输出和模仿量输出等，与应用规定应一致。
（三）CPU构成
CPU是PLC核心，起神经中枢作用，每套PLC至少有一种CPU，它按PLC系统程序赋予功能接受并存贮顾客程序和数据，用扫描方式采集由现场输入装置送来状态或数据，并存入规定寄存器中，同步，诊断电源和PLC内部电路工作状态和编程过程中语法错误等。进入运营后，从顾客程序存贮器中逐条读取指令，经分析后再按指令规定任务产生相应控制信号，去指挥关于控制电路。
CPU重要由运算器、控制器、寄存器及实现它们之间联系数据、控制及状态总线构成，CPU单元还涉及外围芯片、总线接口及关于电路。内存重要用于存储程序及数据，是PLC不可缺少构成单元。
在使用者看来，不必要详细分析CPU内部电路，但对各某些工作机制还是应有足够理解。CPU控制器控制CPU工作，由它读取指令、解释指令及执行指令。但工作节奏由震荡信号控制。运算器用于进行数字或逻辑运算，在控制器指挥下工作。寄存器参加运算，并存储运算中间成果，它也是在控制器指挥下工作。
CPU速度和内存容量是PLC重要参数，它们决定着PLC工作速度，IO数量及软件容量等，因而限制着控制规模。
（四）I/O分派
PLC与电气回路接口，是通过输入输出某些（I/O）完毕。I/O模块集成
了PLCI/O电路，其输入暂存器反映输入信号状态，输出点反映输出锁存器状态。输入模块将电信号变换成数字信号进入PLC系统，输出模块相反。I/O分为开关量输入（DI），开关量输出（DO），模仿量输入（AI），模仿量输出（AO）等模块。
惯用I/O分类如下：
开关量：按电压水平分，有220VAC、110VAC、24VDC，按隔离方式分，有继电器隔离和晶体管隔离。
模仿量：按信号类型分，有电流型（4-20mA,0-20mA）、电压型（0-10V,0-5V,-10-10V）等，按精度分，有12bit,14bit,16bit等。
除了上述通用IO外，尚有特殊IO模块，如热电阻、热电偶、脉冲等模块。
按I/O点数拟定模块规格及数量，I/O模块可多可少，但其最大数受CPU所能管理基本配备能力，即受最大底板或机架槽数限制。
（五）电源选取
依照PLC输出端所带负载是直流型还是交流型，是大电流还是小电流，以及PLC输出点动作频率等，从而拟定输出端采用继电器输出，还是晶体管输出，或品闸管输出。不同负载选用不同输出方式，对系统稳定运营是很重要。
电源模块选取重要考虑电源输出额定电流和电源输入电压.电源模块输出额定电流必要不不大于CPU模块、I/O模块和其他特殊模块等消耗电流总和,同步还应考虑此后I/O模块扩展等因素;电源输入电压普通依照现场实际需要而定。
直流输入电源对于输入电压普通都是宽范畴:如5V为4.5-9V,12V为9-18V,24V为18-36V,48V为36-72V,110V为60-160V。
交流输入电源普通为220VAC(176-264V)和三相三线(四线),并带有PFC功率因数校正功能。
（六）存储器选取
由于计算机集成芯片技术发展，存储器价格已下降，因而，为保证应用项目正常投运，普通规定PLC存储器容量，按256个I/O点至少选8K存储器选取。需要复杂控制功能时，应选取容量更大，档次更高存储器。
经济性考虑
，选取PLC时，应考虑性能价格比。考虑经济性时，应同步考虑应用可扩展性、可操作性、投入产出比等因素，进行比较和兼顾，最后选出较满意产品。
输入输出点数对价格有直接影响。每增长一块输入输出卡件就需增长一定费用。当点数增长到某一数值后，相应存储器容量、机架、母板等也要相应增长，因而，点数增长对CPU选用、存储器容量、控制功能范畴等选取均有影响。在估算和选用时应充分考虑，使整个控制系统有较合理性能价格比。
（七）PLC 接地
良好接地是PLC安全可靠运营重要条件。为了抑制干扰，PLC普通最佳单独接地，与其他设备分别使用各自接地装置，PLC接地线应尽量短，使接地点尽量接近PLC。同步，接地电阻要不大于100Ω，接地线截面应不不大于２mm。
此外，PLCCPU单元必要接地，若使用了I/O扩展单元等，则CPU单元应与它们具备共同接地体，并且从任一单元保护接地端到地电阻都不能不不大于100Ω。
（八）底板或机架
大多数模块式PLC使用底板或机架，其作用是：电气上，实现各模块间联系，使CPU能访问底板上所有模块，机械上，实现各模块间连接，使各模块构成一种整体。
1.52 PLC系统其他设备
编程设备：编程器是PLC开发应用、监测运营、检查维护不可缺少器件，用于编程、对系统作某些设定、监控PLC及PLC所控制系统工作状况，但它不直接参加现场控制运营。小编程器PLC普通有手持型编程器，当前普通由计算机（运营编程软件）充当编程器。也就是咱们系统上位机。
人机界面：最简朴人机界面是批示灯和按钮，当前液晶屏（或触摸屏）式一体式操作员终端应用越来越广泛，由计算机（运营组态软件）充当人机界面非常普及。
1.53 PLC通信联网
依托先进工业网络技术可以迅速有效地收集、传送生产和管理数据。因而网络在自动化系统集成工程中重要性越来越明显，甚至有人提出"网络就是控制器"观点说法。
PLC具备通信联网功能，它使PLC与PLC 之间、PLC与上位计算机以及其她智能设备之间可以互换信息，形成一种统一整体，实现分散集中控制。多数PLC具备RS-232接口，尚有某些内置有支持各自通信合同接口。PLC通信当前重要采用通过多点接口（MPI）数据通讯、PROFIBUS 或工业以太网进行联网。
1.6 S7-200系列PLC基本指令
1.61 逻辑取及输出线圈指令（LD、LDI、OUT）
（一）指令用法
LD：取指令，用于常开触点与母线连接。
LDI：取反指令，用于常闭触点与母线连接。
OUT：线圈驱动指令，用于将逻辑运算成果驱动一种指定线圈。
（二）指令用法阐明
（1）LD、LDI指令用于将触点接到母线上，操作目的元件为X、Y、M、T、C、S。LD、LDI指令还可与AND、ORB指令配合，用于分支回路起点。
（2）OUT指令目的元件为Y、M、T、C、S和功能指令线圈。
（3）OUT指令可以持续使用若干次，相称于线圈并联。
1.62 单个触点串联指令（AND、ANI）
1.指令用法
AND：与指令。用于单个触点串联，完毕逻辑“与”运算，助记符号为AND**，**为触点地址。
ANI：与反指令。用于常闭触点串联，完毕逻辑“与非”运算，助记符号为ANI**，**为触点地址。
2.指令用法阐明
（1）AND、ANI指令均用于单个触点串联，串联触点数目没有限制。该指令可以重复多次使用。指令目的元件为X、Y、M、T、C、S。
（2）OUT指令后，通过触点对其她线圈使用OUT指令称为纵接输出。
（3）串联触点数目和纵接次数虽然没有限制，但由于图形编程器和打印机功能有限制，因而尽量做到一行不超过10个触点和1个线圈，持续输出总共不超过24行。
（4）串联和并联指令是用来描述单个触点与其她触点或触点构成电路连接关系。

指令名称
指令符
功能
操作数
取
LD bit
读入逻辑行或电路块第一种常开接点
Bit：
I，Q，M，SM，T，C，V，S
取反
LDN bit
读入逻辑行或电路块第一种常闭接点
与
A bit
串联一种常开接点
与非
AN bit
串联一种常闭接点
或
O bit
并联一种常开接点
或非
ON bit
并联一种常闭接点
电路块与
ALD
串联一种电路块
无
电路块或
OLD
并联一种电路块
输出
= bit
输出逻辑行运算成果
Bit：Q，M，SM，T，C，V，S
置位
S bit，N
置继电器状态为接通
Bit：
Q，M，SM，V，S
复位
R bit，N
使继电器复位为断开

表 S7-200系列基本逻辑指令

1.63 S7-200系列PLC定期器指令
类型、编号及辨别率
1. TON——接通延时
2. TONR——有记忆接通延时
3. TOF——断开延时
3种辨别率（时基）：1ms、10ms、100ms——分别相应不同定期器号
定期器6个要素：
指令格式（时基、编号等） 预置值——PT
使能——IN 复位——3种定期器不同
当前值——Txxx 定期器状态（位）——可由触点显示
定期值=时基×预置值PT。由于定期器计时间隔与程序扫描周期并不同步，定期器也许在其时基（1ms、10ms、100ms）内任何时间启动，因此，未避免计时时间丢失，普通规定设立PT预置值必要不不大于最小需要时间间隔。例如：使用10ms时基定期器实现
140ms延时（时间间隔），则PT应设立为15（10ms×15=150ms）

两种。SIMATIC是专为S7-200PLC设计，专用性强，采用SIMATIC指令编写程序执行时间短，可以使用LAD、STL、FBD三种编辑器。IEC1131-3指令集是按国际电工委员会（IEC）PLC编程原则提供指令系统，作为不同PLC厂商指令原则，集中指令较少。有些SIMATIC所包括指令，在IEC 1131-3中不是原则指令。IEC1131-3原则指令集合用于不同厂家PLC，可以使用LAD和FBD两种编辑器。本教材重要用SIMATIC编程模式。
1.73 STEP7-Mirco/WIN重要编程功能与程序上载下载

（一）下载
如果已经成功地在运营STEP 7-Micro/WIN32个人计算机和PLC之间建立了通讯，就可以将编译好程序下载至该PLC。如果PLC中已有内容将被覆盖。下载环节如下：
（1）下载之前， PLC必要位于“停止”工作方式。检查PLC上工作方式批示灯，如果PLC没有在“停止”，单击工具条中“停止”按钮，将PLC至于停止方式。
（2）单击工具条中“下载”按钮，或用菜单命令“文献”→“下载”。浮现“下载”对话框。
（3）依照默认值，在初次发出下载命令时，“程序代码块”、“数据块”和“CPU配备”（系统块）复选框都被选中。如果不需要下载某个块，可以清除该复选框。
（4）单击“拟定”，开始下载程序。如果下载成功，将浮现一种确认框会显示如下信息：下载成功。
（5）如果STEP 7-Micro/WIN 32中CPU类型与实际PLC不匹配，会显示如下警告信息：“为项目所选PLC类型与远程PLC类型不匹配。继续下载吗？”
（6）此时应纠正PLC类型选项，选取“否”，终结下载程序。
（7）用菜单命令“PLC” →“类型”，调出“PLC类型”对话框。单击“读取PLC”按钮，由STEP 7-Micro/WIN32自动读取对的数值。单击“拟定”，确认PLC类型。
（8）单击工具条中“下载”按钮，重新开始下载程序，或用菜单命令“文献”→“下载”。
下载成功后，单击工具条中“运营”按钮，或“PLC” →“运营”，PLC进入RUN（运营）工作方式。
（二） 上载
用下面办法从PLC将项目元件上载到STEP 7-Micro/WIN 32程序编辑器：
n 单击“上载”按钮。
n 选取菜单命令“文献”→“上载”。
n 按快捷键组合Ctrl+U。
执行环节与下载基本相似，选取需上载块（程序块、数据块或系统块），单击“上载”按钮，上载程序将从PLC复制到当前打开项目中，随后即可保存上载程序。
1.74 程序调试与监控
在运营STEP 7-Micro/WIN 32编程设备和PLC之间建立通信并向PLC下载程序后，便可运营程序，收集状态进行监控和调试程序。
（一）选取工作方式
PLC有运营和停止两种工作方式。在不同工作方式下，PLC进行调试操作办法不同。 单击工具栏中“运营”按钮或“停止”按钮可以进入相应工作方式.
（1） 选取STOP工作方式
在STOP（停止）工作方式中，可以创立和编辑程序，PLC处在半空闲状态：停止顾客程序执行；执行输入更新；顾客中断条件被禁用。PLC操作系统继续监控PLC，将状态数据传递给STEP 7-Micro/WIN 32，并执行所有“强制”或“取消强制”命令。当PLC位于STOP（停止）工作方式可以进行下列操作：
1 使用图状态或程序状态检视操作数当前值。（由于程序未执行，这一环节等同于执行“单次读取”）
2 可以使用图状态或程序状态强制数值。使用图状态写入数值。
3 写入或强制输出。
4 执行有限次扫描，并通过状态图或程序状态观测成果。
（二） 选取运营工作方式
当PLC位于RUN（运营）工作方式时，不能使用“初次扫描”或“多次扫描”功能。可以在状态图表中写入和强制数值，或使用LAD或FBD程序编辑器强制数值，办法与在STOP（停止）工作方式中强制数值相似。还可以执行下列操作（不能在STOP工作方式使用）：
1 使用图状态收集PLC数据值持续更新。如果但愿使用单次更新，图状态必要关闭，才干使用“单次读取”命令。
2 使用程序状态收集PLC数据值持续更新。
3 使用RUN工作方式中“程序编辑”编辑程序，并将改动下载至PLC。
1.8 顺序功能图(SFC)
顺序功能图(SFC)又叫做状态转移图或功能表图，它是描述控制系统控制过程、功能和特性一种图形，也是设计可编程序控制器顺序控制程序有力工具。这是一种位于其她编程语言之上图形语言，用来编制顺序控制程序。SFC提供了一种组织程序图形办法，在SFC中可以用别语言嵌套编程。步、转换和动作(Action)是SFC中3种重要元件。步是一种逻辑块，即相应于特定控制任务编程逻辑，动作是控制任务独立某些，转换是从一种任务到另一种任务因素。
对于当前大多数可编程序控制器来说，SFC还仅仅作为组织编程工具使用，尚需用其她编程语言(如梯形图)将它转换为可编程序控制器可执行程序。因而，普通只是将SFC作为可编程序控制器辅助编程工具，而不是一种独立编程语言。

第2章： 交通灯控制规定

2.1路况示意图（模仿图）

2．1交通灯示意图

北

西 东

南

2.2工作规定和过程
重要工序规定如下：
信号灯受启动开关控制。当启动开关接同步，信号灯系统开始工作，先南、北红灯亮，在东、西绿灯亮。当启动开关断开时，所有信号灯都熄灭。
（1）南、北绿灯和东、西绿灯不能同步亮，如果同步亮则应关闭信号灯系统，并立即报警。
（2）南、北红灯亮维持25s，在南、北红灯亮同步东.西灯也亮，并维持20s，到20s时，东、西绿灯闪亮，闪亮3s 后熄灭。在动系绿灯熄灭时，东.西黄灯亮，并维持2s。到2s时，东、西黄灯熄灭，东、西红灯亮。同步，南、北红灯熄灭，绿灯亮。
（3）东、西红灯亮维持30s，南、北绿灯亮维持25s，然后闪亮3s后熄灭，同步南、北黄灯亮，维持2s后熄灭，这时南、北红灯亮，东、西绿灯亮。
（4）上述动作循环进行。
注意：规定南北绿灯和东西绿灯不能同步亮，否则关闭系统，并立即报警。
2.3依照交通灯示意图模仿控制实验
在PLC交通灯模仿模块中，东西南北均有3个控制信号灯，她们分别是：

1， 禁止通行灯 （亮时为红色）
2， 容许通行 （亮时为绿色）
3， 准备禁止通行 （亮时为黄色）
因此结合交通灯实际状况可以设计交通灯模仿控制实验：
当交通系统起动开关接通时按照工作规定
南北向和东西向均设有红灯25秒，绿灯20秒，绿灯闪亮3秒和黄灯2秒。当东西方向红灯点亮时，南北方向应当依次点亮绿灯，绿灯闪亮，然后黄灯点亮。反之，当南北方向红灯点亮时，东西方向应当依次点亮绿灯，绿灯闪亮，然后黄灯点亮。当起动开关断开时，所有信号灯都熄灭。

第3章 交通灯控制设计
3.1 顺序功能图
依照第二章交通灯控制规定可以画出顺序功能图
设启动按钮用I0.0表达，6个工作状态分别用顺序控制继电器位S0.0,S0.1,S0.2,S0.3,S0.4.S0.5表达,分别用T0.T1,T2,T3,T4,T5表达定期器.
当I0.0启动按钮得电时,将激活S0.0,进入第一步状态,在该状态南北红灯亮,东西绿灯亮,
同步启动定期器T1，T1定期时间届时,转换条件满足,结束S0.0激活S0.1进入下一种工作状态，在该状态南北红灯亮,东西绿灯闪.同步启动定期器T2，T2定期时间届时,转换条件满足,结束S0.1激活S0.2进入下一种工作状态，在该状态南北红灯亮,东西黄灯亮,依次激活S0.3,S0.4.S0.5,当定期器T6时间届时再次激活S0.0,不断循环执行.
顺序功能图如图3.1所示
3.2 I/O分派及接线图
硬件构造设计理解各个对象控制规定,分析对象控制规定,拟定输入/输出(I/O)接口数量,拟定所控制参数精度及类型.如对开关量,模仿量控制,顾客存储器存储容量等.选取适当PLC机型及外设,完毕PLC硬件构造配备.
依照上述选型及工作规定,绘制PLC控制交通灯电路接线图,编制I/O接口功能表,依照信号控制规定,I/O分派及其接线分别如图3.2（1），（2）所示
所谓输入/输出接口电路是PLC与被控对象间传递输入输出信号接口部件，各输入输出点通断态用发光二极管（LED）显示，外部接线普通接在PLC接线端子上。

南北红灯亮
东西绿灯闪

南北红灯亮
东西绿灯亮

南北红灯亮
东西黄灯亮

东西红灯亮
南北绿灯亮

东西红灯亮
南北绿灯闪

东西红灯亮
南北黄灯亮

原始状态

S0.0

S0.1
S0.5
S0.2

S0.3

S0.4
南北绿灯亮
东西绿灯亮
报警并使I0.0失电
I0.0
T0
T1
T2
T3
T4
T5

图3.1 交通灯顺序功能图

下面先跟据输入/输出接口数量编制出输入输出分派表：

I/O分派表

输入
输出
机内器件

报警灯 Q0.0
T37 南北红灯 25S

南北红灯Q0.1
T38 东西红灯 25S
启动开关I0.0
南北绿灯Q0.2
T39 东西绿灯 20S

南北黄灯Q0.3
T40 东西绿灯闪 3S
停止开关I0.1
东西红灯Q0.4
T41 东西黄灯 2S

东西绿灯Q0.5
T42 南北绿灯 20S

东西黄灯Q0.6
T43 南北绿灯闪 3S

T44 南北黄灯 2S

图3.2（1）
依照输入输出分派表画出接线图，如下：
I0.0 Q0.0
Q0.1

Q0.2
I0.1 1L Q0.3
1M Q0.4

Q0.5
—
2L
GND
+24V L1
N
SB1
SB2
220V
3.2 交通灯PLC外部I/O分派及接线图
3.3 编制程序
依照上述I/O分派表编制出程序如下：

T37

T38
I0.0
Q0.0

IN TON

PT 100ms

250ss

T38
T37

IN TON

PT 100ms

250s

T39
T37

I0.0
Q0.0
IN TON

PT 100ms

200sSsS

T40

T39

IN TON

PT 100ms

30

T41
T40
IN TON

PT 100ms

20

T42

T37
IN TON

PT 100ms

200

T43
T42

30
20
T44
T43
IN TON

PT 100ms
IN TON

PT 100ms

Q0.1
I0.0
Q0.0
T37
﹙﹚

Q0.4
T37

﹙﹚
Q0.2
T39
Q0.1

﹙﹚
T40
T40

<=I
10
>=I
1

T40
T40

<=I
30
>=I
20

T41

Q0.3
T40

T42
Q0.5
T42
Q0.4
﹙﹚
﹙﹚
T43
T43

<=I
10
>=I
1

T43
T43

<=I
30
>=I
20

Q0.6
T44
T43

﹙﹚
Q0.0
Q0.5
Q0.2

﹙﹚

指令表如下

LD
I0.0
TON
T38， 250
AN
Q0.0
LDN
Q0.0
AN
T38
A
I0.0
TON
T37， 250
A
T37
LD
T37
TON
T39， 200
LD
T39
LD
T40
TON
T40， 30
AN
T41
LD
T40
=
Q0.3
TON
T41， 20
LD
Q0.4
LD
T37
AN
T42
TON
T42， 200
=
Q0.5
LD
T42
LD
T43 >=I,I=1
TON
T43， 30
A
T43 <=I,I=10
LD
T43
=
Q0.5
TON
T44， 20
LD
T43 >=I,I=20
LDN
T37
A
T43 <=I,I=30
AN
Q0.0
=
Q0.5
A
I0.0
LD
T43
=

=
Q0.1
AN
T44
LD
T37
=
Q0.6
=
Q0.4
LD
Q0.2
LD
Q0.1
A
Q0.5
AN
T39
=
Q0.0
=
Q0.2

LD
T40 >=I,I=1

A
T40 <=I,I=10

=
Q0.2

LD
T40 >=I,I=20

A
T40 <=I,I=30

=
Q0.2

3.4交通灯时序波形图
所谓时序图(Sequence Diagram)用来显示对象之间关系，并强调对象之间消息时间顺序，同步显示了对象之间交互。下面就依照交通灯工作规定画出她时序波形图.如图2.4

启动开关

南北红灯

南北绿灯

南北黄灯

东西红灯

东西绿灯

东西黄灯

3.4 交通灯控制时序波形

3.5 PLC系统调试

(1)常规检查。在通电之前要耐心细致地作一系列常规检查(涉及接线检查、绝缘检查、接地电阻检查、保险检查等)，避免损坏PLC模块(用STEP7诊断程序对所有模块进行检查)。

(2)系统调试。系统调试可按离线调试与在线调试两阶段进行。其中离线调试重要是对程序编制工作进行检查和调试，采用STEP7能对顾客编制程序进行自动诊断解决，顾客也可通过各种逻辑关系判断编制程序正误。而在线调试是一种综合调试过程，涉及程序自身、外围线路、外围设备以及所控设备等调试。在线调试过程中，系统在监控状态下运营，可随时发现问题、随时解决问题，从而使系统逐渐完善。因而，普通系统所存在问题基本上可在此过程中得到解决。

致 谢

我衷心感谢我指引教师在工作之余抽出时间来指引我完毕本课题设计。通过两个多月对课题探讨与研究，使我从中学到了诸多东西，并对PLC有了进一步结识。在设计过程中遇到了某些难题，通过教师们耐心指引和同窗们协助，