PLC可编程实训装置：十字路口交通灯控制设计
PLC常见的输入设备有按钮、行程开关、接近开关、转换开关、拨码器、各种传感器等，输出设备有继电器、接触器、电磁阀等。正确地连接输入和输出电路，是保证PLC安全可靠工作的前提。
【教学目的】
在交通信号灯的控制设计中，综合应用已学习知识和新学习的PLC步进顺控指令知识，设计和调试交通信号灯工作过程的控制程序，从而感受和掌握PLC控制系统步进顺控设计的一般工作流程，掌握状态转移图的画法和梯形图的编程应用以及步进顺控指令的编程应用。
【过程与方法】
本项目是学习PLC状态元件和步进顺控指令的项目，包括3个子项目。通过教师与学生的互动合作完成各示范子项目的设计和调试；通过教师的点拨、指导答疑和学生的思考设计、现场调试，独立完成各实训子项目的设计和调试。最后汇总完善整个项目的设计和整体调试。让学生感受实际工作中PLC步进顺控设计的一般工作流程，体验解决实际问题的过程，学会用步进顺控指令解决实际问题的方法。倡导学生主动参与学习，发现问题，探索问题，学习与老师同学交流，学会用语言表述问题过程和调试结果，提高综合素质。
【教学重点】
l 学习分析项目，建立控制模型。
l 掌握状态元件的使用以及选择分支、并行分支结构的状态转移图的画法。
l 掌握步进顺控指令的编程应用。
【教学难点】 各种结构流程的状态转移图的画法以及步进顺控指令的编程应用。
【教学时间】 10课时
一、项目要求
设计十字路口交通信号灯自动控制系统。信号灯分东西和南北两组，分别有“红”“黄”“绿”三种颜色，其工作状态分白天和黑夜两种方式。白天和黑夜的工作时序图分别如下：
按下启动按扭开始工作，按下停止按扭停止工作。白天/黑夜开关闭合时为黑夜工作状态，断开时为白天工作方式。遇到紧急情况时，东西、南北某一方向可以保持绿灯长亮，另一方向则保持红灯长亮。
二、项目分析
本项目的特点是在时序上有明显的顺序控制，且有东西向、南北向并行结构，还有白天黑夜两种不同的工作方式以及紧急中断情况等，是学习PLC状态元件、步进顺控指令和选择分支、并行分支步进顺控程序设计的综合项目，分解为3个子项目。
子项目1：南北方向的交通信号灯控制 4学时
子项目2：交通灯白天正常工作控制 3学时
子项目3：交通灯白天/黑夜及紧急工作控制 3学时
三、教学准备
1、PLC综合试验台
2、信号交通灯PLC自动控制演示板
3、微机及通讯线
四、项目实施
1、由于是步进顺控程序设计的第一个入门项目，安排有三个示范引导子项目。由教师和学生采用互动合作的方式共同完成示范子项目的设计和调试，然后由学生独立完成各个实训子项目的设计和调试任务。
2、新知识的讲解只讲解重要内容，并尽可能采取演示示范的方式进行，注意事项以及一些细节和技巧等内容由学生在项目设计过程中自己去发现和探索，并进行积累。
3、学生2-3人一组，相互探讨，共同完成项目设计和调试实训。
4、项目讲解
分析项目的总体结构和子项目的划分情况；演示讲解必要的基础知识；对实训项目进行指导建议，并和学生互动共同完成示范子项目的设计调试过程。
5、指导答疑
集中解决学生在各个子项目以及总体汇合设计调试中存在的问题，指导完成项目实训，突破下面的难点：
n 交通信号灯的工作时序问题
n 几种结构的状态转移图画法
五、项目验收及评价
1、结合学生完成的情况进行点评并给出考核成绩。
2、展示学生优秀设计方案和程序，激发学生学习热情。
各示范子项目的演示讲解及设计调试见相应教案。
附：实训考核标准
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项目
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内 容
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满分
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评分要求
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备注
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交通信号灯自动控制装置
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1．正确选择输入输出设备及地址并画出I/O接线图
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15
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设备及端口地址选择正确，接线图正确、标注完整
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输入输出每错一个扣5分，接线图每少一处标注扣1分
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2．正确编制梯形图程序
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35
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梯形图格式正确、程序时序逻辑正确；白天/黑夜工作方法正确；整体结构合理。
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每错一处扣5分
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3．正确写出指令语句程序
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10
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各指令使用准确。
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每错一处扣5分
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4．外部接线正确
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15
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电源线、通讯线及I/O信号线接线正确
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每错一处扣5分
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5．写入程序并进行调试
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15
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操作步骤正确，动作熟练。（允许根据输出情况进行反复修改和完善。）
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若有违规操作，每次扣10分
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6．运行结果及口试答辩
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10
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程序运行结果正确、表述清楚，口试答辩正确
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对运行结果表述不清楚者扣5分
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