2006年 9月 第 3期 伊 犁 师范 学院 学报 Journal of ILi Normal University SepL2006 No．3 运用三菱 PLC步进指令实现交通信号灯 的控制 周 晓宏 ，李红 (阿克苏职业技 术 学院，新 疆 阿克苏 84 3000) 0 [二三] 立 摘 要 ：介 绍 了运 用三菱 PLC指令 系统的 步进 指令控制 交通 信号灯 ，壕制程 序条理 清楚 ，易于理 解 关 键 词 ： 交 通 信 号 灯 ；PLC；步 进 指 令 ；梯 形 图 中图 分 类号 ：TP39 文 献 标 识 码 ：A 文 章 编 号 ：1009-- 1076 (2006)03一 O095— O2 交通信号灯的控制 是一种 自动循 环执行 的控制系统 ，红 、绿灯 的控制是 以时间顺序为基础 ，然后按设定的 程序亮红灯 、绿灯 、黄灯 ．像这种 以时间为基础 ，各 个状态 层次 比较分 明的顺序控 制系统 ，采用步进指令编 程 就 比较方便 ，条理清 楚，易于理解．下文试给予分析和 说明． 1 程 序 设 计 分析 1．1 交通信号灯控 制的工 艺要 求 控制十字路 口交通 信号灯动作要求为启动后 ，按如下 时间顺序运行：(1)南 北向的绿灯亮 20S，东西向的红灯亮 ；(2)南北向的绿灯亮 20S后，改为 闪烁 5次 ，每次通、断 0．5S；(3)闪 烁 5次后，南北向的绿灯 灭，黄灯亮 ：(4)南北向的黄灯亮 5S后 ，该灯 灭，同时，南北 向的红灯亮 ，东西 向 的红灯灭 ，东西 向的绿灯亮 30S：(5)东西 向的绿灯亮 30S后 ，改为闪烁 5次，每 次通 、断各 0．5S；(6)闪烁 5次后 ，东西 向的绿灯灭 ，黄灯亮 ；(7)东西 向的黄灯亮 5S后，该灯 灭，同时，南北 向的红灯灭．循环重复 以 上 内容 ． 南 北 向 东 西 向 图 l 交 通 信 号 灯 的 控 制 时 序 图 、 20：南 北 向绿 灯 21 南 北 向 黄 灯 、 22-南 北 向红 灯 2j：东 西 向 绿 灯 丫24：东 西 向黄 灯 Y25 东 西 向 红 灯 1．2 设计说 明 三菱 FX2N系列 PLC具有顺序 功能图 (状态转移 SFC图)的顺序 控制功能 ，利用这种顺序控 制 功能 图编制交通信 号灯控制 程序 ，条理清 楚，方便简单 ，易于理解．三菱 PLC步进指令表示的方法是，将控 制 的各个动作或 工序用状态 (s)表示 ，然后将输入 条件 与输出按顺序编程．FX2N系列 PLC有状态寄存器 (s)1000 点 (S0-- $999)，其中 s0一s9共 l0个为初始状态，一般状态从 $20开始． 交通 红、绿 、黄信号灯 的控制按工艺要求七个条件 实际上可分为六个时间段 ，每个 时间段即对应 步进指 令 收稿 日期 ：2006--02— 16 作者 简介 ：周 晓宏 (1962一 )，男，阿克苏职业技 术学 院讲 师，主要 从事 电气控制技 术的教 学和科研工作 ； 李红 (1959一 )，女 ，阿克苏职业技 术学院 高级讲 师 ，主要 从事工程 图学的教 学和科研 土作 ． 

维普资讯 http://www.cqvip.com 伊 犁师 范学院学报 2006血 的某 一步，每一步 中又包含 了不 同的输 出．在设计 这种按 时间顺序控制 的系统中 ，可 以先画南北、东西的时序 图 (图 l所示 )．在 图 l中 ，so_Is24是步进 指令 的六个状态寄存器 ，它们对应 了交通灯 的六个 时序阶段．其 中 sO为初始状态 ，即按 下工作按钮 X20后，首先进 入的是该运行状态． 2 控 制 过程 分 析 在 梯 形 图中 (见 图 2) (1)X20是 一 个 键 ，采 用 MO在 第 二 次 扫 描 自断 的方 式 ， 按键 后 进 入 步 进 指 令 初 始 状 态 ； (2)SO状 态 ，共持 续 时 间 20S， 由 TO定 时器 计 时 ，Y20南 北绿 灯 亮 ．用 OUT指 令 ，在 SO状 态 结 束 时 ，Y20 可 自动为零 ，Y25东西红灯 ，其包含 SO、$20、s2l三个 状态 ，用 SET指令在 sO状态开始置位，一直保持到 $21； (3)$20状态 ， 共持 续 时 间 5S，此 时 ， 东 西 向依 然 是红 灯 ，南 北 向是 绿 灯 闪烁 ．Tl1计 绿 灯 闪 停 时 间 ，延 时 O．5s后 ，当 Y20=l绿灯亮 ，TlO计绿灯 闪亮 时间 ，Y20=l时，TlO同时计时 O．5s，计 时 5s后 ，TIO常闭断开 ， T11断 电，Y20=O绿灯闪停．循环 重复当 Tl计时 5s后 ，进入下一个 状态 s2l： 一一 (4)s2l状态持续时间 5s，东西 向红灯 Y25仍亮，南北 向绿灯 闪亮 ， 由于进入 新的状态 ， 自动停止．南 T _- 一一 北 向 黄灯 亮 ，Y21=1．当 T2计 时 5S后 ， 清 东 西 向红灯 Y25=0， 并进 入 下 一 状 态 $22； 一 ， ．． ．1 一 _h — 一 一、 一 (5)$22状 态 持 续 时 间 30S．东 西 向绿 灯 Y23=1亮 30S，南北 向红 灯 亮 ，Y22置 位 ．30S后进 入 下 一状 态 $23： (6)$23状 态 持 续 时 间 5S，此 状 态 同前 $20类 似 ，主 要 是 东西 向绿 灯 闪烁 ，而 南北 向红 灯 不 变 ．闪烁 5S 时 间 到 ，进 入 下 一状 态 $24； (7)$24状态持续时问 5s，南北 向红灯依然亮 ，东西向黄灯亮 ，Y24=1．5S后 ，清 Y22=0，南北 向红灯 灭．$24 一 ～¨¨] 一 状 态 结 束 ，返 回 至 SO状 态 循 环 自动 执 行 ． ‘ — J 『 -74 一— jr v 1 卜… s 一’T一一一‘---r： -一 … 一 L一一 — — ～ 一．一 、 一 ． ～ 『 1 ，■，一 一 丁一 一 一 0 ．… 一 一 1 ： L广一_ —■ … … lI： 0 3 结 束 语 2 梯 形 图 通过 以上介 绍可 以看 出，使用三 菱 FX2N系列 PLC步进指令 ，编制交通信 号灯控制程序 ，思路清 晰、梯形 图直观 ，简单 明了，执行可靠．同时，通过 修改计时器 TO，T1，T2，T3，T4，T5的时间，可 以方便 地改变红 、 绿 、黄灯 的控制时间．因此 ，对 于实现 时间顺 序控制 ，使用 步进 指令不仅可 以简单 、直观 地表示顺序操作 的流 程 ，而且可 以非常容 易地设计许多流程顺序控制 ，并且能够减 少程序条数 ，使程序易于理解． 参 考 文 献 ： [1】王 兆 义 ． 小型 可 编 程 控 制 器 实 用 技 术 [M】． 北 京 ：机 械 工 业 出版社 ，1997． [2】廖 常初．可编程控 制器应用技 术 [M】． 重庆 大学 出版社 ，1998． [3】三菱 电机公 司．FI2N编程手册 [s】．三 菱电机公 司，2001． 【责任编辑：沙路 】