PLC在十字路口交通灯中的应用

PLC在十字路口交通灯中的应用

（长春工程学院

王善刚，付胡代机电工程学院，吉林

长春

１３００１２）

摘要：本文介绍了利用三菱ＦＸ２Ｎ系列ＰＬＣ对十字路口交通灯的控制，阐述了控制方案，同时根据十字路口交通灯的控制要求和特点，确定了ＰＬＣ的输入输出分配，设计出梯形图并进行现场调试。

关键词：ＰＬＣ；十字路口交通灯；应用

1引言

城市交通的畅通与否是考量一个城市经济发展水平的关键环节。现代化城市的推进与私家车数量的猛增等都使城市交通问题更加突出。合理设定十字路口的运行时间，解决交通拥挤、实现各个路段的最优控制，提高各个路段的运行效率已成为当务之急，而提高交通控制系统的效率更是重中之重。

可编程序控制器（ＰＬＣ）已在各个行业的自动控制中应用的比较普遍。它的核心是微处理器，这种自动控制装置综合了计算机技术和自动控制技术以及通信技术，具有很好的发展前景。三菱公司的ＦＸ系列可编程序控制器适合于小型控制系统，并且价格也不贵。它具有整体式和模块式可编程序控制器的优点，而ＦＸ系列可编程序控制器中的ＦＸ２Ｎ－６４ＭＲ可编程序控制器功能最强、速度最高。

2十字路口交通灯控制方案设计２．１十字路口交通灯工作示意图（如图１所示），有一个总开关控制交通信号灯，当总开关合闸时交通灯控制系统开始运行，首先南北红灯亮，东西绿灯亮。当总开关拉闸时，各个信号灯都熄灭。

图２十字路口交通灯ＰＬＣ控制流程图

路口交通灯示意图（如图１）以及控制要求，做出十字路

口交通灯ＰＬＣ控制流程图（如图２）以及Ｉ／Ｏ地址分配表（如表１），完成以上任务后再设计出交通灯ＰＬＣ控制梯形图和指令程序表（如图３），经过多次上机调试、反复修改直至达到最优控制要求，最后绘制出交通灯ＰＬＣ控制接线图（如图４），这样完成了交通灯控制方案设计。

图１十字路口

２．２东西绿灯和南北绿灯不能同时亮。如果同时亮

会造成交通混乱，应立即关闭交通灯系统，报警灯发平光通知工作人员。

２．３南北红灯亮。在南北红灯亮的同时东西绿灯也

东西绿灯闪亮，闪亮几秒后熄灭。亮。到规定的时间后，

当东西绿灯熄灭后东西黄灯亮。达到规定时间东西黄灯熄灭，东西红灯亮。同时，南北红灯熄灭，南北绿灯亮。

２．４换灯之后东西红灯亮。南北绿灯亮，然后闪亮，

接着南北红灯亮，东西绿灯再熄灭。同时南北黄灯亮，

亮。完成一次循环过程。

２．５设计出十字路口交通灯的步骤如下：根据十字

图３十字路口交通灯ＰＬＣ控制梯形图和指令程序表

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【探索与实践】

０%ＬＤ%Ｘ０００%４３%ＡＮＩ%Ｔ６１%ＡＮＩ%Ｙ００３%４４%ＬＤ%Ｔ６２%ＡＮＩ%Ｔ４%４５%ＡＮＩ%Ｔ７

３%ＯＵＴ%Ｔ０%Ｋ２５０%４６%ＡＮＤ%Ｔ２２６%ＬＤ%Ｔ０%４７%ＯＲＢ

７%ＯＵＴ%Ｔ４%Ｋ３００%４８%ＯＵＴ%Ｙ００４１０%ＬＤ%Ｘ０００%４９%ＬＤ%Ｔ７１１%ＡＮＩ%Ｙ００３%５０%ＡＮＩ%Ｔ５１２%ＡＮＩ%Ｔ０%５１%ＯＵＴ%Ｙ００５１３%ＯＵＴ%Ｔ６%Ｋ２００%５２%ＬＤ%Ｙ００６１６%ＬＤ%Ｔ６%５３%ＡＮＩ%Ｔ１

１７%ＯＵＴ%Ｔ７%Ｋ３０%５４%ＬＤ%Ｔ１２０%ＬＤ%Ｔ７%５５%ＡＮＩ%Ｔ２

２１%ＯＵＴ%Ｔ５%Ｋ２０%５６%ＡＮＤ%Ｔ２２２４%ＬＤ%Ｔ０%５７%ＯＲＢ

２５%ＯＵＴ%Ｔ１%Ｋ２５０%５８%ＯＵＴ%Ｙ０００２８%ＬＤ%Ｔ１%５９%ＬＤ%Ｔ２

２９%ＯＵＴ%Ｔ２%Ｋ３０%６０%ＡＮＩ%Ｔ３３２%ＬＤ%Ｔ２%６１%ＯＵＴ%Ｙ００１３３%ＯＵＴ%Ｔ３%Ｋ２０%６２%ＬＤ%Ｙ０００３６%ＬＤ%Ｘ０００%６３%ＡＮＤ%Ｙ００４３７%ＡＮＩ%Ｔ０%６４%ＯＵＴ%Ｙ００３３８%ＡＮＩ%Ｙ００３%６５%ＬＤ%Ｘ０００３９%ＯＵＴ%Ｙ００２%６６%ＡＮＩ%Ｔ２３４０%ＬＤ%Ｔ０%６７%ＯＵＴ%Ｔ２２%Ｋ５４１%ＯＵＴ%Ｙ００６%７０%ＬＤ%Ｔ２２４２%ＬＤ%Ｙ００２%７１%ＯＵＴ%Ｔ２３%Ｋ５７４%ＥＮＤ

时由于定时器Ｔ０和Ｙ００３的常闭触点闭合，南北红灯Ｙ００２亮，南北红灯Ｙ００２的常开触点闭合，启动东西绿灯Ｙ００４亮．

３．２由于总开关ＳＢ１的常开触点Ｘ０００闭合后，定时器Ｔ６开始计时，计时２０Ｓ后，定时器Ｔ６的常开触点闭合，常闭触点断开，启动定时器Ｔ７计时３Ｓ，同时东西绿灯Ｙ００４常亮线路断开，闪亮线路接通，由于定时器Ｔ２２产生１Ｓ时钟脉冲，所以东西绿灯Ｙ００４闪亮３Ｓ。

３．３定时器Ｔ７计时３Ｓ后，断开东西绿灯Ｙ００４闪亮线路，东西绿灯Ｙ００４熄灭，同时启动定时器Ｔ５和东西黄灯Ｙ００５，定时器Ｔ５计时２Ｓ后，断开东西黄灯Ｙ００５线路，东西黄灯Ｙ００５熄灭。

３．４定时器Ｔ０计时２５Ｓ后，启动定时器Ｔ１、Ｔ４和东西红灯Ｙ００６常亮，东西红灯Ｙ００６的常开触点闭合，启动南北绿灯Ｙ０００常亮，实现换灯，定时器Ｔ１计时２５Ｓ后，定时器Ｔ１的常开触点闭合，常闭触点断开，启动定时器Ｔ２计时３Ｓ，同时南北绿灯Ｙ０００常亮线路断开，闪亮线路接通，由于定时器Ｔ２２产生１Ｓ时钟脉冲，所以南北绿灯Ｙ０００闪亮３Ｓ。

３．５定时器Ｔ２计时３Ｓ后，断开南北绿灯Ｙ０００闪亮线路，南北绿灯Ｙ０００熄灭，同时启动定时器Ｔ３和南北黄灯Ｙ００１，定时器Ｔ３计时２Ｓ后，断开南北黄灯Ｙ００１线路，南北黄灯Ｙ００１熄灭。

３．６定时器Ｔ４计时３０Ｓ后，定时器Ｔ４的常闭触点闭合，接通定时器Ｔ０开始计时，南北红灯亮，东西绿灯亮，从而实现换灯工作，完成一次循环，进入下一个循环；通过以上十字路口交通灯的动作过程分析，可见这个控制方案能够实现十字路口交通灯南北红灯亮维持２５秒。东西绿灯亮２０秒。到２０秒时，东西绿灯闪亮３秒。东西黄灯亮２秒。东西红灯亮３０秒，南北绿灯亮２５秒，然后闪亮３秒，南北黄灯亮２秒后熄灭，这时南北红灯亮，东西绿灯亮的控制要求，实现单次和多次的自动循环过程。

4结束语

理论与实践证实，在十字路口交通灯的自动控制系统中采用了功能较强、技术先进、速度较快的ＦＸ２Ｎ－６４ＭＲ可编程序控制器，其控制效果要比定周期方法的控制效果明显，尤其适用在车辆信息量比较大的交叉路口，使得十字路口交通灯控制更灵活有效、动

易于维护和检修，工作效率大大提高，具有较作精确、

好的应用推广价值，适合目前我国交通控制与管理的现状。

参考文献：［１］王华，韩永志．可编程序控制器在运煤自动化重的应用［Ｍ］．中国电力出版社，２００３．［２］廖常初．ＰＬＣ基础及应用［Ｍ］．北京机械工业出版社，２００３．［３］常斗南，王健琪，李全力．可编程控制器原理、应用及通信基础［Ｍ］．机械工业出版社，１９９７．［４］吕方．可编程序控制器应用教程［Ｍ］．北京水利水电出版社，２００３．

表１十字路口交通灯ＰＬＣ控制输入输出点

图４十字路口交通灯ＰＬＣ控制接线图

3十字路口交通灯控制方案动作分析３．１十字路口交通灯的总开关ＳＢ１的常开触点Ｘ０００闭合后，交通灯系统启动，首先定时器Ｔ０开始计时，同

作者简介：王善刚（１９６９－），男，吉林白山人，实验

师，主要从事专业机电控制技术、电气自动化研究。

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