基于PLC的交通燈自動控制系統(tǒng)設計

　　0 引言
　　隨著自動化控制技術和微電子技術的迅猛發(fā)展，PLC作為前沿的工業(yè)控制器，具有體積小、可靠性高、易操作、靈活性強、抗干擾能力強等一系列優(yōu)點，廣泛用于自動化控制領域。用內部編程取代繼電器邏輯控制電路中大量的中間繼電器和時間繼電器，簡化了控制路線，提高了系統(tǒng)控制的可靠性，這是PLC最大的優(yōu)點。借助于書序控制圖和梯形圖來編制用戶控制程序，實現(xiàn)自動控制系統(tǒng)順序控制，是PLC的主要功能之一。
　　1 控制信號系統(tǒng)
　　在車水馬龍的都市，當交通干道不便于挖掘地下通道或架設天橋的時候，為了穿越馬路行人的安全，需要在指定的人行橫道兩端設置人行道口的的紅綠燈。交通燈控制工藝：南北、東西向的十字路口，均設有紅、黃、綠三只信號燈。六只燈依一定的時序循環(huán)往復工作，圖1 為交通信號燈時序圖。

　　控制交通信號燈的 PLC可選用 FX2N-32MR，從時序圖可以看出，該系統(tǒng)有一個輸入裝置和 6個輸出裝置。表1 為輸入裝置與輸出裝置與PLC的地址編號對應表。

　　交通信號燈的控制是一個典型的時序控制圖，其梯形圖設計關鍵是各燈（Y0~Y5）狀態(tài)變化的“時間點”表示出來、時間的精確計算用定時器實現(xiàn)，本例將用T0~T9共 10 個定時器；燈的閃爍次數(shù)要用計數(shù)器實現(xiàn)，本例將用兩個計數(shù)器，表是各定時器和計數(shù)器形成時間點的使用說明。
　　2 順序控制的概率及方法
　　PLC 是電子技術、計算機技術與繼電邏輯自動控制系統(tǒng)相結合的產物，它以順序控制為主，回路調節(jié)為輔，能完成邏輯判斷、定時、記憶和算術運算等功能。PLC結構緊湊、體積小、操作方便、抗干擾能力強、編程靈活簡單、工作安全可靠、能耗低等優(yōu)點使其很快在工業(yè)自動化控制中占據(jù)主導地位CONTROL ENGINEERING China版權所有，PLC外部接線簡單方便，通過預先編制的程序來實現(xiàn)自動控制。
　　2.1 系統(tǒng)梯形圖設計
　　開關 X0，選擇開關按下以后程序開始循環(huán)啟動，東西向綠1亮 25s，南北向紅2 亮30s；T0 為綠 1 亮 25s 定時器，T0 設定值 K250，從 X0 接通起計時，計時時間到綠 1 斷開CONTROL ENGINEERING China版權所有，T1計時；T1、T2 為綠 1 閃動 3 次控制，T1、T2 形成振蕩，T1 通時綠 1 亮，C0 計數(shù)；C0 為東西向黃1亮2s起點，T2為 C0計數(shù)信號，C0 接通時黃 1 點亮；T3為黃 1 亮 2s定時器，T3 設定值 K20，T3 設定值 K20，T3 接通時為紅 1、綠 2 點亮，紅 2 熄滅；T4 為紅 1 亮 30s定時器www.cechina.cn，T4設定值K300，T4接通時紅 1 熄滅，一循環(huán)周期結束。T5為綠 2亮 25s定時器，T5設定值 K250，從T3接通起計時，計時時間到綠2斷開CONTROL ENGINEERING China版權所有，T6計時；T6、T7為綠 2 閃動 3次控制，T6、T7 形成振蕩，T6 通時綠 2 點亮，C1計數(shù)；C1 為南北向黃 2 亮 2s 起點，T7為 C1 計數(shù)信號，C0 接通時黃2 點亮；T8為黃 2 亮2s定時器，T8設定值 K20，T8接通時黃 2 熄滅，一循環(huán)周期結束。
　　2.2 順序控制法
　　順序控制是按照生產工藝預先規(guī)定的順序，在各個輸入信號的作用下，根據(jù)內部狀態(tài)和時間的順序，在生產過程中各個執(zhí)行機構自動有秩序地進行操作。PLC 的設計者們繼承了繼電器順序控制的思想，為順序控制程序的設計提供了大量通用的和專用的編程元件和指令，開發(fā)了供設計順序控制程序用的順序功能圖語言，使之成為當前 PLC程序設計的主要方法。 順序控制設計法又稱步進控制設計法， 它是一種先進的設計方法， 很容易被初學者接受，有經驗的工程師也會提高設計的效率，程序的調試、修改和閱讀也很方便。