PLC控制十字路口红绿灯并不复杂，五步骤教你快速完成毕设

十字路口红绿灯控制是学习PLC必须学会的控制之一，顺序控制是红绿灯程序的核心，会有多种方法实现此项功能，这篇文章就简单以时序思路为大家疏通思路，从硬件到软件，真正体会到编程的乐趣。

十字路口红绿灯

红绿灯控制要求

分析控制要求是完成目标的关键，控制要求一定要贴近实际，从真实出发，就拿实际十字路口红绿灯来讲，一般是按照以下时序进行：

按下启动按钮以后；

南北红灯、东西绿灯同时亮起，接着东西方向绿灯熄灭、黄灯闪烁三秒，红灯亮起、南北方向绿灯亮起；然后南北方向绿灯熄灭、黄灯闪烁三秒，红灯亮起，进行循环。

其中红灯为13秒，绿灯为10秒。

按下停止按钮程序停止。

红绿灯

绘制控制时序图

绘制时序图或者控制流程图是编程五大步骤之一，分析控制要求的结果就是能够在脑海中绘制一张如下图所示的时序图，不同的程序会有不同形式的状态图，还有一种叫做状态转移图，这个后续再介绍。

红绿灯时序图

根据控制要求，把红绿灯按照先后顺序分为五个时序：

第一时序，南北红灯、东西绿灯亮；

第二时序，南北红灯、东西黄灯闪烁三秒；

第三时序，南北绿灯、东西红灯亮；

第四时序，南北黄灯闪烁三秒、东西红灯亮；

第五时序，南北红灯、东西绿灯亮（循环）；

把这五个时序分出来，就是离PLC编程又近了一步。

分配I/O

准备工作完成以后，下面就要对所需要的点位进行分配，做到合理、不重复，定义每个控制点位的功能，比如：启动、停止等（根据现场情况来）。

I/O分配表

红绿灯程序的输入位比较少，比如启动按钮、停止按钮、手动控制、自动控制（本程序只有启动和停止）；

输出地址可以选择和我一样的分配方法，当然也可以选择南北红灯作为一个输出地址，但是前提是距离较短，不会有过大的压降存在等因素。

PLC外围接线图

以三菱PLC-FX3U为例：

PLC硬件接线图

图中所示就是最终的接线图，因为输出为漏型，所以电源负极接入COM端，指示灯接入电源正极，但是3U为晶体管输出，所以只可以使用直流电压的指示灯，如果是交流指示灯，还需要使用中间继电器进行转换，这个一定要注意！

关于PLC的输出接线方法以及电源适用范围，每款PLC的说明书中都会讲到，具体注意事项可以参照说明书！

编程与调试

关于PLC控制红绿灯的编程方法有很多种，我使用了时序电路和顺序控制电路两种方法；

下图是第一种方法，主要是要学会计时器的使用方法，比如：闪烁、延时停止、延时启动。

红绿灯程序

编程结束以后可以使用三菱触摸屏软件GT-Designer进行仿真，这样就可以无实物学习PLC，不断的对程序进行调试，就可以让自己的程序更加完美了！

触摸屏仿真

关于PLC程序和触摸屏画面有需要的可以在下面评论转发，免费分享给大家，在学习PLC的过程中有什么问题欢迎各位小伙伴一起讨论。

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西门子S7-12001500PLC中深度解析PID（2）

【S7-1200 /1500PID 控制功能说明一样，下面以 S7-1200 为例介绍 】

（1）PID 基本功能介绍

1.CPU 提供了 PID 控制器回路数量受到 CPU 的工作内存及支持 DB 块数量限制。严格上说并没有限制具体数量，但实际应用 S7-1200PLC 推荐不要超过 16 路PID 回路为最佳。S7-1500 根据型号不同，PID 控制回路实际应用也不一样。

2.PID 控制器结构

PID 控制器功能主要依靠三部分实现，循环中断块，PID 指令块，工艺对象背景数据块。用户在调用 PID 指令块时需要定义其背景数据块，而此背景数据块需要在工艺对象中添加，称为工艺对象背景数据块。PID 指令块与其相对应的的工艺对象背景数据块组合使用， 形成完整的 PID 控制器。PID 控制器结构如图

循环中断块可按一定周期产生中断，执行其中的程序。PID 指令块定义了控制器的控制算法，随着循环中断块产生中断而周期性执行，其背景数据块用于定义输入输出参数，调试参数以及监控参数。此背景数据块并非普通数据块， 需要在目录树视图的工艺对象中才能找到并定义。

（2）S7-1200 的PID 功能应用说明

1.调用PID 通用功能块

备注：

1.PID_Compact 指令提供了一种可在自动和手动模式下进行调节的 PID 控制器。

2.以调用 OB 的循环时间的恒定间隔（最好在循环中断 OB 中）调PID_Compact。

3.CPU 的存储区的占用情况，及支持 DB 块数量的限制。

4.在循环中断里调用 PID 指令，需要保证中断里执行 PID 指令的总时间要小于该中断的循环时间。

2. PID_COMPACT 通用功能模块应用步骤说明

3.PID_COMPACT 调节过程说明

使用PID_compact的控制步骤:

1.在循环OB中插入和参数化PID_compact

2.自动插入工艺对象

3.组态工艺对象

4.使用集成的自整定功能和Trace功能调试与整定

4.CPU 处理 PID 的时间

5.存储器要求

（3）PID 组态与编程说明

1.创建循环中断组织块 OB30，循环时间为 100ms，在 OB30 里面调用 PID_Compact

2.功能块 PID _ Compact 输入输出参数说明

PID_ Compact 输入参数说明

Setpoint（REAL)：

PID 控制器自动模式下的设定值工程量(对应于 INPUT 反馈值类型）

Input（REAL):PID 控制器反馈值（工程量如：0.0-100.0）

Input_PER(INT):PID 控制器反馈值（模拟量如：0-27648）

Disturbance（REAL):扰动变量或预控制值(一般为 0.0）。

ManualEnable (BOOL): 启用或禁用手动操作模式。（默认值：FALSE）：FALSE 至 TRUE 沿激活“手动模式”，同时State =4，Mode 保持不变。

ManualEnable = TRUE 时，无法利用 ModeActivate 的上升沿或使用调试对话框更改工作模式。 TRUE 至 FALSE 沿激活 Mode 分配的工作模式。注：建议您只使用 ModeActivate 更改工作模式。

PID_ Compact 输入参数说明

ManualValue(Real）:手动操作的输出值。（默认值：0.0）可以使用从 Config.OutputLowerLimit 到 Config.OutputUpperLimit值。

ErrorAck(BOOL): 复位 Error 和ErrorBits 和警告输出。上升沿有效。

RESET(BOOL):重新启动控制器：

上升沿， 切换到“未激活”模式，同时复位 ErrorBits 和 Warnings，清除积分

作用（保留 PID 参数） 。

只要 Reset = TRUE，PID_Compact 便会保持在“未激活”模式下 (State = 0)。

ModeActivate(BOOL):PID_Compact 切换到保存在 Mode 参数中的工作模

式。FALSE 至TRUE 上升沿。

Mode(INT):期望的 PID 模式；在 Mode Activate 输入的上升沿激活。

注意：如果使用 Reset 复位错误会重启 PID 控制器，建议使用 ErrorAck 来

复位错误代码。

PID_ Compact 输出参数说明

备注：

SetpointUpper/Lower Limit是SV的限制值，

在DB数据块内设定，默认士3.402822E+38

Mode（工作模式说明）

1.PID_Compact 参数组态详细说明

■ 基本设置

■ 过程值设置

■ 高级设置

a.为最大程度地减小工作频率并节省执行器，可延长最短开/关时间。

b.如果要使用“Output”或“uput_PER”，则必须分别为最短开关时间组态值0.0。

c.脉冲或中断时间永远不会小于最短开关时间。例如，在当前PID算法采样周期中,如果输出小于最短接通时间将不输出脉冲，如果输出大于(PID算法采样时间最短关闭时间)则整个周期输出高电平。

d.在当前PID算法采样周期中，因小于最短接通时间未能输出脉冲的，会在下一个PID算法采样周期中累加和补偿由此引起的误差。

高级设置--对错误的响应

说明 ：

1.“非活动 ”=对于所有错误，PID 均输出 0.0，Error=1，会切换到 “未激活” 模式（State=0）。当错误离开后，可通过 Reset 的下降沿或者 ModeActive 的上升

沿来切换工作模式。

2.“错误待定时的当前值 ”=当出现“输入超限”、“采样时间错误：循环中断 OB 的采样时

间内没有调用 PID_Compact。”、Disturbance 参数的值无效，值的数字格式无效 错误以后 ：自动模式下出现错误 PID Compact 仍保持自动模式 （State=3），Error=1，输出错误发生前的最后一个有效值 。错误离开后 Error=0、错误代码保留、PID_Compact 从自动模式开始运行。

3.“错误未决时的替代输出值” =“参数“Input_PER”的值无效”“参数“Setpoint”的值无效，值

的数字格式无效”如 16#ffffffff 等非法参数错误以后 ：自动模式下出现错误 PID Compact 切换到“带错误监视的替代输出值”模式（State=5）， Error=1 ， 输出组态的替换输出值。错误离开后 Error=0 、 错 误 代 码 保 留 、 PID_Compact 从自动模式开始运行。

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