十字路口交通燈的PLC控制

羅智蕓 廖偉強

（1.中山市中等專業(yè)學校，廣東 中山 528458；2.電子科技大學中山學院，廣東 中山 528441）

十字路口交通燈的PLC控制

羅智蕓1廖偉強2

（1.中山市中等專業(yè)學校，廣東 中山 528458；2.電子科技大學中山學院，廣東 中山 528441）

介紹了在三菱FX2N—48MR PLC基礎上，分析控制要求，分配輸入輸出，采用較先進的順序控制設計法編寫狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖與步進程序，在實驗箱上調(diào)試效果良好，滿足交通燈控制性能要求。

PLC；狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖；步進程序；交通燈

十字路口車輛穿梭如流水，人來人往，但車行車道、人行人道，有條不紊。是什么在控制著這種井然有序的場面呢？是交通信號燈！正是交通信號燈——紅、黃、綠三種顏色的信號燈在指揮著人們車行車道、人行人道。這種信號燈的控制方式有很多種，比如電子電路、單片機、PLC（Programme Logic Control，可編程邏輯控制器）等，本文介紹如何利用三菱FX2N—48MR PLC實現(xiàn)十字路口交通燈的控制。

1 控制要求

十字路口交通燈的東西南北各個方向都設有一套紅、黃、綠燈，如圖1所示。當按下啟動按鈕SB1，交通燈開始工作；按下停止按鈕 SB2，交通燈停止工作，所有燈都熄滅。啟動后，東西向的綠燈先亮25s，接著綠燈以每秒閃1次的頻率閃3次，隨后綠燈滅黃燈亮2s，2s后黃燈滅紅燈亮30s；東西向交通燈工作的同時，南北向先是紅燈亮 30s，再紅燈滅綠燈亮25s，接著綠燈以每秒閃1次的頻率閃3次，隨后綠燈滅黃燈亮2s。接下去周而復始，循環(huán)進行直至按下停止按鈕。工作過程如圖2所示[1]。

2 輸入/輸出分配及接線圖

根據(jù)控制要求知，此系統(tǒng)輸入有啟動、停止按鈕SB1/SB2，輸出有東西向紅黃綠燈兩套，南北向紅黃綠燈兩套。在輸入/輸出分配中，由于東西向的兩套紅黃綠燈工作過程一樣，分配給同一輸出，無需另外分配輸出口，這就大大節(jié)約了輸出口，南北向類似。輸入/輸出分配如表1所示。根據(jù)此輸入/輸出分配表畫出其接線圖，如圖3所示。

表1 輸入/輸出分配表

圖1 交通燈示意圖

圖2 交通燈工作工程圖

圖3 輸入/輸出接線圖

3 編程

此控制系統(tǒng)是個典型的順序控制系統(tǒng)，為此采用步進程序來編寫。

根據(jù)控制要求知，東西向與南北向的交通燈是同時進行的，屬并行分支，據(jù)此可畫出其狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖，如圖4所示。

圖4 狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖

根據(jù)狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖轉(zhuǎn)成步進程序的規(guī)則，將圖4的狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖轉(zhuǎn)換成步進程序，如圖5所示。

圖5 狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖（a）

圖6 狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖（b）

4 結束語

在TVT—90A2實驗箱（配的是三菱FX2N—48MR PLC）上接好線寫入PLC程序后，經(jīng)調(diào)試結果完全符合控制要求。

十字路口交通燈的控制方法有很多，由于交通燈都是安裝在嘈雜路口，外界環(huán)境可想而知，為此其對工作穩(wěn)定性、可靠性、抗干擾能力要求都高，而PLC正是為工業(yè)環(huán)境下應用而設計的，其工作可靠性高，適應不同的工業(yè)環(huán)境，抗外部干擾能力強，無故障時間長[2]，在交通燈控制系統(tǒng)中有一定的優(yōu)勢。而PLC的順序設計法是順序控制系統(tǒng)中一種先進的設計方法，它不僅容易接受，設計效率高、節(jié)省設計時間，而且程序調(diào)試、修改、閱讀方便，大大縮短了設計周期[3]。

[1] 杜從商.PLC編程應用基礎（三菱）[M].北京:機械工業(yè)出版社,2010.06.

[2] 李生明,楊紅.利用 PLC 實現(xiàn)十字路口交通燈的控制[J].長江工程職業(yè)技術學院學報,2007(3):51-52.

[3] 胡開明,金解云,王懷平.基于 PLC順序控制的交通燈控制系統(tǒng)設計[J].科技廣場,2008(1):217-218.

TP311

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2011-04-03

羅智蕓（1984－），女，江西吉安人，中山市中等專業(yè)學校助理講師，碩士研究生，從事電子、電氣自動化方面的研究。