《交通信号灯的控制.doc

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 25s 3s 2s 30s 南北 信号 红灯亮 绿灯亮 绿灯闪 黄灯亮 时间 30s 25s 3s 2s 二、硬件及外围元器件 根据信号灯的控制要求，本模块所用的器件有：起动按钮 SB 1 ，停止按钮 SB 2 ，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 SB 1 接于输入继电器 X0 端，停止按钮 SB 2 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 T 10 及 T 11 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 5 T10 触点的脉冲波形 由图 4 可知，当 M100 闭合时， T 10 得电，延时 0.5 秒后， T 10 触点闭合，定时器 T 11 得电，延时 0.5 秒后，其常闭触点 T 11 断开， T 10 线圈失电，其触点 T 10 断开，而定时器 T 10 再次得电， 0.5 秒后， T 10 再次闭合……，如此周而复始，即可得到 T 10 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 SB 1 ，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 SB 2 ，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 0 LD X0 19 OUT T3 40 OUT Y6 56 ANI T6 1 OR M100 K 30 41 LD T0 57 AND T10 2 ANI X1 22 LD T3 42 OUT Y2 58 ORB 3 OUT M100 23 OUT T4 43 LD Y6 59 OUT Y4 4 LD M100 K 20 44 ANI T2 60 LD T6 5 ANI T1 26 LD T0 45 LD T2 61 ANI T7 6 OUT T0 27 OUT T5 46 ANI T3 62 OUT Y5 K 300 K 250 47 AND T10 63 LD M100 9 LD T0 30 LD T5 48 ORB 64 ANI T11 10 OUT T1 31 OUT T6 49 OUT Y0 65 OUT T10 K 300 K 30 50 LD Y3 K 5 13 LD M100 34 LD T6 51 ANI T4 68 LD T10 14 ANI T0 35 OUT T7 52 OUT Y1 69 OUT T11 15 OUT T2 K 20 53 LD Y2 K