西华大学实验报告 第 组
西华大学实验报告（理工类）
开课学院及实验室：电气信息学院电气信息专业实验中心 实验时间：2016年 4 月 26 日
学 生 姓 名 学生所在学院 课 程 名 称 实验项目名称 控制实验 指 导 教 师 郑萍 项 目 学 分 学 号 电气与电子信息学院 可编程控制器原理及应用 十字路口交通灯（带强通控制）单、双流程项 目 代 码 实验代码1 成 绩 年级/专业/班 课 程 代 码 6001449 一、实验目的
1、 通过熟悉编程软件及可编程控制器输入模拟装置的面板上各部分的作用，初步掌握可编程控制器从
编程到运行的全过程操作。了解和掌握计数器、定时器的使用方法、STL指令编程方法，并通过十字路口交通灯控制（带强通控制）的程序设计、编辑与运行，熟练掌握基于STL指令的顺序控制程序的设计方法，初步掌握模块化的编程思想，并进一步提高运用多种方法进行程序设计、分析和调试的能力。
2、 完成带强制通行的十字路口交通灯控制程序设计及调试。
二、实验原理
根据十字路口交通灯控制系统结构流程分析I/O信号： 输入I信号：启动X5,停止X6；
输出O信号：南北绿灯Y0，南北黄灯Y1，南北红灯Y2，东西绿灯Y4，东西黄灯Y5，东西红灯Y6，画出PLC的I/O接线图，根据I/O地址就可以进行编程设计。在设计之前画出控制波形图和状态转移图，在此基础上就可有序地编写梯形图。 1）十字路口交通灯波形如图1.1所示：
启动X5 南北绿灯Y0 南北黄灯Y1 南北红灯Y2 东西绿灯Y4 东西黄灯Y5 东西红灯Y6 10S 5S 3S 2S 图1.1 十字路口交通灯波形图 1
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2）基于PLC控制的十字路口交通灯控制模拟接线图如图1.2所示：
南北绿灯 南北黄灯 南北红灯 东西绿灯 东西黄灯 东西红灯 ～
3）十字路口交通灯控制的单流程状态转移图如图1.3所示：
M8002 S0 启动 S20 T0 S21 T2 T1 C0 T2 S22 T3 T1 T1 X5 RST C0 RST C1 Y6 Y0 T0 K50 Y6 T1 K5 T2 K5 Y0 C0 K3 Y6 Y1 T3 K20 RST C0 南北绿灯 闪三次后 转 移 东西红灯 南北黄灯 东西红灯 清 零 计数器 L N GND 24V RUN COM X5 X6 Y0 Y1 Y2 Y4 Y5 Y6 COM1 PLC（FX2-32MR） 图1.2 基于PLC控制的十字路口交通灯控制模拟接线图 S23东西红灯 南北绿灯 Y4 T4 T4 K50 Y2 Y2 T6 T5 T5 K5 T6 K5 Y4 东西绿灯 南北红灯 南北红灯 S24 C1 T6 S25 T7 T5 T5 东西绿灯 转 移 闪三次后 C1 K3 Y5 Y2 T7 K20 RST C1 东西黄灯 南北红灯 RST 图1.3单流程状态转移图
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3）十字路口交通灯控制的双流程状态转移图如图1.4所示：
同学们可先选择一种进行基于STL指令的编程练习，对所编的梯形图下载到PLC中进行运行，同时在编程平台上监控运行情况，根据运行情况修改程序，最后实现十字路口交通灯控制的全部功能。
M8002 S0 M10 S20 T0 S21 T2 C0 X5 M10 Y0 X6 M10 启动 南北绿灯 S30 T4 S31 T5 S32 T7 T6 Y6 东西红灯 T0 K50 T1 K5 Y0 南北绿灯闪 T4 K100 Y4 东西绿灯 T1 S22 C0 T2 S23 T3 S24 T5 K50 T6 K5 Y4 东西绿灯闪 C1 K3 T7 K5 C0 K3 T2 K5 Y1 南北黄灯 RST C0 T3 K20 Y2 南北红灯 C1 S33 C1 T7 S34 Y5 东西黄灯 RST C1 T8 K20 图1.4 双流程的状态转移图
三、实验设备、仪器及材料
提供三菱FX2N 可编程控制器、模拟板、计算机。详细内容见实验指导书。
四、实验步骤（按照实际操作过程）
1、验证性实验步骤
1） 学习用SFC语言编制用户程序的方法：
a） 单流程的程序编制方法，见图1.3；
b） 双流程（并行分支与汇合）的程序编制方法，见图1.4； 2） 编写图3或图4的梯形图；
3） 将编好的程序下载到可编程控制器；
4） 运行操作：完成对十字路口交通灯控制的程序调试
5） 细心体会和掌握STL指令编制顺序控制程序的方法和优越性。 2、设计性实验步骤
1）设计带强制通行的十字路口交通灯控制：东西、南北强制通行。 要求如下：
在正常的十字路口交通灯控制运行时，如果东西强制通行开关接通，则进入强制通行状态。此时东西绿灯常亮，而南北红灯常亮；东西强制通行结束后，东西强制通行开关关闭，恢复正常运行。此时应从南北绿灯亮、东西红灯亮开始循环工作。
南北强制通行情况与东西强制通行相似，其运行状态相反。
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2）硬件设计：在图1.2上添加强制通行开关，并标出其输入地址； 3）软件设计：仔细思考，尽可能以优化的方式进行编程设计； 4）编程操作：将所设计的梯形图程序下载到可编程控制器； 5）运行调试：完成对十字路口交通灯控制程序的调试。
五、实验过程记录(数据、图表、计算等)
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六、实验结果分析及问题讨论
思考题：1、用STL指令编制顺序控制程序有什麽的优越性？
2、单流程和双流程各自的特点是什么？
3、为什么仿真调试与实际连接PLC调试时情况有所不同？
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