近代无线电实验蒋00732008-2009第二学期复旦大学电子工程系电子信息科学与技术专业
用PLC实现交通灯实验报告
一．实验目的：
1．掌握可编程序控制器的使用、编程及调试。
2．了解可编程序控制器逻辑控制的设计方法。
3．熟悉可编程序控制器系统设计的方法。
4．了解西门子公司S7-2__可编程序控制器的使用特点。
二．实验基本要求：（此为书上要求，实际有改进，见后分析）
1.交通信号灯分车行和人行两种。车行信号灯有红黄绿3色，只有直行方向，不考虑转弯
方向；人行信号灯有红绿两色，同样只有直行方向，不考虑转弯。
2.信号灯东西向、南北向应保持同步。即：
车行信号灯东西向有两组信号灯，分别指示东向、西向汽车，红黄绿显示应一致；车行信号灯南北向有两组信号灯，分别指示南向、北向汽车，红黄绿显示应一致；人行信号灯东西向有两组信号灯，分别指示东向、西向行人，红绿显示应一致；
人行信号灯南北向有两组信号灯，分别指示南向、北向行人，红绿显示应一致。
3.东西向、南北向信号灯绝对不能同时显示绿色。
4.信号灯有自动和手动两种工作方式，可方便切换。
5.自动情况下，分别设有东西方向和南北方向的强制通行按钮；
当强通按钮按下时，对方绿灯立即开始闪烁并进入正常的换灯过程
若强行按下方向与绿灯方向一致，则延长。
6.初始时，所有信号灯必须全部为红色。
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三．最终设计方案：（具体实现的三个版本均有详细设计思路附在最后）
实现功能：
1.按下K0（I0.0），实现自动方式：
初始状态：
T0:东西车红,南北车红（4S）
正常状态：
T1:东西车红、黄灯亮（4S）——人行车红T2:东西车绿(10S)——人行车绿T3:东西车绿闪（4S）——人行车绿
东西车黄（4S）——人行车绿
以上情况下，南北车及人行均保持红
T4:南北车红、黄灯亮（4S）——人行车红T5:南北车绿(10S)——人行车绿T6:南北车绿闪（4S）——人行车绿南北车黄（4S）——人行车绿以上情况下，东西车及人行均保持红
1.初始状态T0下，东西及南北方向均为红灯，以后状态的循环将跳过T0。
2.各路车行灯，从红灯变到绿灯时，有一个状态T1和T4为红灯及黄灯同时亮；但从绿灯变到红灯时，直接转换到红灯，没有过渡状态黄灯、红灯均亮。（实验开始时这样设计的，但不符合实际情况，所以改之）
3.在绿灯闪烁交换到红灯时，车行比人行先转换到红灯，见T3和T6。
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2.T1T2状态或T4T5状态时（即非闪烁状态）时可以按下K4，即进入备用模式S1.2：
备用模式下东西、南北车行黄灯均为闪烁状态，其他灯均为红。设置该状态的意义：
在夜间时，可能车辆较少，这时允许某一方向的行人或司机自动转换灯信号；或者在紧急突发事故时，暂时停用交通灯，有交警直接指挥维持秩序。
3.T2或T5状态（即两路灯均在稳定绿或红状态时）可以允许按下K2或K3，采取东西强
制或南北强制：（S1.0及S1.1状态）
1.若一方处于红灯状态，而另一方处于绿灯状态，此时若按下红灯方向强制键，则绿灯另一方将立刻进入闪烁状态，并按正常情况进入红灯交换。相当于提前进行到下一个状态。
2.若按下强制键的一方就是当前绿灯的一方，则该方的绿灯状态时间将会延长。注意点：
若强制某方向通行过程中，又按下了相反方向的强通键，则当前方向若已为绿灯，则取消原本应该的延时，直接跳到后一转换过程；若该方向已经进入转换状态，则没有影响（因为此时规定不可按下任何强通键）。
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四．实验进度安排及实际进展和出现的问题：
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实验实现用到了特殊寄存器：
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五．实验感悟：
这次实验中，虽然次数不多，实验相较于前面一次，学到的东西却觉得更多。
1．由于每次实验前都几乎要花1天多的实验来设计方案，理清思路，所以每次实验前都有
明确的目的，到了现场基本都是在做调试、验证工作，抓紧了每一分每一秒；
2．这次实验通过自己的不断修改，亲眼看到自己从最初十分拙劣的设计版本慢慢到最后较
为完善的设计最终版本，感觉十分有成就感，所以当老师问我现在对这个实验了解程度怎么样时，我退口而出“十分了解”。因为我觉得可以很肯定地说现在自己对于PLC的梯形图使用，程序设计逻辑灯都十分了然于心。
3．老师在最后验收时，问我，做了PIC和PLC之后，感觉他们之间最大的区别在哪里。却
一下子有点不知道该怎么回答了，感觉PIC光是程序，就向汇编语言，十分复杂，再加上现场软件的问题，搞得自己连续几节课真的是很失落；但是PLC感觉就很直观，逻辑性十分清晰，上手也十分快。
结果老师告诉了我他的看法，听了之后我就频频点头，因为老师说的就好像一下子把最关键的东西给说白了：PIC是种类似汇编语言的语言，所以其实在编写时就好像整个CPU都暴露在外面，你在编写程序时甚至可以改变最底层、最基本的东西；而PLC实际上在编写时，之所与感觉十分有逻辑性，是因为它是在编写数据进去，并且它是顺序执行的，而PIC的语言则时并行的。
4.在实验中，有一次老师跑到我的位子旁边，看到我正拿着工具将线插入到板子里，就问
我有哪里不对劲吗我当时就脸红了，因为自己拿着镊子在做这件事，可是很可笑的是自己却理直气壮地对老师说，我们没有螺丝刀。结果老师让我把抽屉里的工具箱打开，果然黄色的螺丝刀就安静地躺在那里，当时自己就脸红了。同时老师还指出，箱子里的线、工具这类的都横七竖八地乱糟糟，这下自己更是不好意思了。更要命的是，老师进一步指出自己最大的问题在于竟然在没关电源的情况下，正在连线。虽然这只是实验中的一次小插曲，但是却真的很谢谢老师，因为让自己看到了粗心大意的自己，其实也让自己性急的毛病再一次暴露了出来。记得以前做实验时，有一次也被老师指出过类似的问题，所以这次自己更加感到自己真的要改掉这些细节方面的小问题。所以，之后每次做实验时，我都会先查看开关有没有关掉，每次做完实验后也都把器材好好地放好，我想只有通过养成良好的实验习惯才能真正把实验做好，因为有时当周围一切都乱糟糟时，又怎么可能很好地去完成实验呢
5.最后，我想，近代无线电这门实验课在本学期也结束了，虽然自己的动手能力、编程能
力、实验能力在许多方面任然存在着许多需要提高的地方，但是，毕竟每一次自己都能认真对待，最终也在磕磕碰碰中，曲曲折折地完成了两个实验，相信，今天的收获一定还是不小的！