交通信号灯的控制

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1、交通信号灯的控制一、问题的提出大家肯定都通过过十字路口，均经历过交通灯的控制。那么控制系统是如何实现红、绿、黄三种颜色信号灯有条不紊工作的呢？通过本模块的学习，大家就可掌握应用可编程控制的基本指令来实现交通信号灯的基本功能。图1是十字路口交通信号灯示意图。信号灯的动作受开关总体控制，按一下起动按钮，信号灯系统开始工作，并周而复始地循环动作；按一下停止按钮，所有信号灯都熄灭。信号灯控制的具体要求如表1所示。图1交通灯示意图表1交通灯控制要求东西信号绿灯亮绿灯闪黄灯亮红灯亮时间25s3s2s30s南北信号红灯亮绿灯亮绿灯闪黄灯亮时间30s25s3s2s二、硬件

2、及外围元器件根据信号灯的控制要求，本模块所用的器件有：起动按钮SB1，停止按钮SB2，红黄绿色信号灯各四只，输入/输出端口接线如图2所示。由图可见：起动按钮SB1接于输入继电器X0端，停止按钮SB2接于输入继电器X1端，东西方向的绿灯接于输出继电器Y0端，东西方向黄灯接于输入继电器Y1端，东西方向的红灯接于输出继电器Y2端，南北方向绿灯接于输出继电器Y4端，南北方向的黄灯接于输出继电器Y5，南北方向红接于输出继电器Y6。将输出端的COM1及COM2用导线相连，输出端的电源为交流220V。如果信号灯的功率较大，一个输出继电器不能带动两只信号灯，可以采用一个输

3、出点驱动一只信号灯，也可以采用输出继电器先带动中间继电器，再由中间继电器驱动信号灯。图2输入/输出接线图三、软件设计根据十字路口交通信号灯的控制要求，可作出信号灯的控制时序图如图3所示。图3交通信号灯控制的时序图本模块我们采用基本逻辑的编程实现信号灯的控制。灯亮采用编程软件定时器实现，灯闪采用由定时器组成的脉冲发生器实现。现在我们来分析一下由T10及T11组成脉冲发生器的梯形图。 图4周期为1秒的脉冲发生器 图5T10触点的脉冲波形由图4可知，当M100闭合时，T10得电，延时0.5秒后，T10触点闭合，定时器T11得电，延时0.5秒后，其常闭触点T11断

4、开，T10线圈失电，其触点T10断开，而定时器T10再次得电，0.5秒后，T10再次闭合……，如此周而复始，即可得到T10触发的工作波形如图5所示。图6为用基本逻辑指令编制的梯形图，其对应的指令表于表2中。图6交通信号灯控制的梯形图工作时，可编程控制器处于运行状态，按动起动按钮SB1，则辅助继电器M10得电并自锁，由梯形图可知，首先接通输出继电器Y6，及Y0，使得南北方向的红灯亮、东西方向的绿灯亮。大家根据梯形图的文字说明及图3的时序图，不难分析交通信号灯的整个周期工作过程。按停止按钮SB2，则辅助继电器M100断电并解除自锁，整个系统停止运行，所有信号灯

5、熄灭。表2交通信号灯控制梯形图对应的指令表指令程序指令程序指令程序指令程序0LDX019OUTT340OUTY656ANIT61ORM100K3041LDT057ANDT102ANIX122LDT342OUTY258ORB3OUTM10023OUTT443LDY659OUTY44LDM100K2044ANIT260LDT65ANIT126LDT045LDT261ANIT76OUTT027OUTT546ANIT362OUTY5K300K25047ANDT1063LDM1009LDT030LDT548ORB64ANIT1110OUTT131OUTT649OUT

6、Y065OUTT10K300K3050LDY3K513LDM10034LDT651ANIT468LDT1014ANIT035OUTT752OUTY169OUTT1115OUTT2K2053LDY2K5K25038LDM10054ANIT572END18LDT239ANIT055LDT5 四、知识点的扩展1、定时器的延时扩展定时器的记时时间都有一个最大值，如100ms的定时器最大记时时间为32767.7s。如工程中所需的延时时间大于这个数值怎么办，一个最简单的方法是采用定时器接力方式，即先启动一个定时器记时，记时时间到时，用第一只定时器的常开触点启动第二只定

7、时器，再使用第二只定时器启动第三只，如此等等。记住使用最后一个定时器的触点去控制最终的控制对象就可以了。图4-5中的梯形图既是一个这样的例子。    图5定时器接力获得长延时 图6定时器配合记数器获得长延时上述利用多定时器的记时时间相加获得长延时。此外还可以利用记时器配合记数器获得长延时，如图6所示。图中常开触点X1是这个电路的工作条件，当X1保持接通时电路工作。在定时器T1的线圈回路中接有定时器T1的常闭触点，它使得定时器T1每隔10s接通一次，接通时间为一个扫描周期。定时器T1的每一次接通都使记数器C1记一个数。而当记到记数器的设定值并使其工作对象Y0

8、接通，从X1接通为始点的延时时间为定时器的设定值乘上记数器的设定值