十字路口交通灯的PLC控制

罗智芸 廖伟强

（1.中山市中等专业学校，广东 中山 528458；2.电子科技大学中山学院，广东 中山 528441）

十字路口交通灯的PLC控制

罗智芸1廖伟强2

（1.中山市中等专业学校，广东 中山 528458；2.电子科技大学中山学院，广东 中山 528441）

介绍了在三菱FX2N—48MR PLC基础上，分析控制要求，分配输入输出，采用较先进的顺序控制设计法编写状态转移图与步进程序，在实验箱上调试效果良好，满足交通灯控制性能要求。

PLC；状态转移图；步进程序；交通灯

十字路口车辆穿梭如流水，人来人往，但车行车道、人行人道，有条不紊。是什么在控制着这种井然有序的场面呢？是交通信号灯！正是交通信号灯——红、黄、绿三种颜色的信号灯在指挥着人们车行车道、人行人道。这种信号灯的控制方式有很多种，比如电子电路、单片机、PLC（Programme Logic Control，可编程逻辑控制器）等，本文介绍如何利用三菱FX2N—48MR PLC实现十字路口交通灯的控制。

1 控制要求

十字路口交通灯的东西南北各个方向都设有一套红、黄、绿灯，如图1所示。当按下启动按钮SB1，交通灯开始工作；按下停止按钮 SB2，交通灯停止工作，所有灯都熄灭。启动后，东西向的绿灯先亮25s，接着绿灯以每秒闪1次的频率闪3次，随后绿灯灭黄灯亮2s，2s后黄灯灭红灯亮30s；东西向交通灯工作的同时，南北向先是红灯亮 30s，再红灯灭绿灯亮25s，接着绿灯以每秒闪1次的频率闪3次，随后绿灯灭黄灯亮2s。接下去周而复始，循环进行直至按下停止按钮。工作过程如图2所示[1]。

2 输入/输出分配及接线图

根据控制要求知，此系统输入有启动、停止按钮SB1/SB2，输出有东西向红黄绿灯两套，南北向红黄绿灯两套。在输入/输出分配中，由于东西向的两套红黄绿灯工作过程一样，分配给同一输出，无需另外分配输出口，这就大大节约了输出口，南北向类似。输入/输出分配如表1所示。根据此输入/输出分配表画出其接线图，如图3所示。

表1 输入/输出分配表

图1 交通灯示意图

图2 交通灯工作工程图

图3 输入/输出接线图

3 编程

此控制系统是个典型的顺序控制系统，为此采用步进程序来编写。

根据控制要求知，东西向与南北向的交通灯是同时进行的，属并行分支，据此可画出其状态转移图，如图4所示。

图4 状态转移图

根据状态转移图转成步进程序的规则，将图4的状态转移图转换成步进程序，如图5所示。

图5 状态转移图（a）

图6 状态转移图（b）

4 结束语

在TVT—90A2实验箱（配的是三菱FX2N—48MR PLC）上接好线写入PLC程序后，经调试结果完全符合控制要求。

十字路口交通灯的控制方法有很多，由于交通灯都是安装在嘈杂路口，外界环境可想而知，为此其对工作稳定性、可靠性、抗干扰能力要求都高，而PLC正是为工业环境下应用而设计的，其工作可靠性高，适应不同的工业环境，抗外部干扰能力强，无故障时间长[2]，在交通灯控制系统中有一定的优势。而PLC的顺序设计法是顺序控制系统中一种先进的设计方法，它不仅容易接受，设计效率高、节省设计时间，而且程序调试、修改、阅读方便，大大缩短了设计周期[3]。

[1] 杜从商.PLC编程应用基础（三菱）[M].北京:机械工业出版社,2010.06.

[2] 李生明,杨红.利用 PLC 实现十字路口交通灯的控制[J].长江工程职业技术学院学报,2007(3):51-52.

[3] 胡开明,金解云,王怀平.基于 PLC顺序控制的交通灯控制系统设计[J].科技广场,2008(1):217-218.

TP311

A

1008-1151(2011)08-0039-02

2011-04-03

罗智芸（1984－），女，江西吉安人，中山市中等专业学校助理讲师，硕士研究生，从事电子、电气自动化方面的研究。