PLC控制交通信号灯的几种编程方法

杨莹

摘要：

通过对PLC控制交通信号灯的几种编程方法探索，以学生在学习过程中的具体作品为例，阐述了PLC控制在教学中不同的设计方法，使学生的编程能力得以提高。

关键词：

PLC控制技术；交通信号灯；编程方法

中图分类号：

TB

文献标识码：A

文章编号：16723198（2014）22019001

交通灯是PLC教学中很常见的控制课题，设计方法有很多种，可以用基本逻辑指令编程，也可以用比较指令编程，还可以用步进指令编程。基本逻辑指令编程适用于简单邏辑控制程序，比较指令编程适用于对指令系统相当熟悉，并且对控制过程足够了解的同学。由于交通灯是随着时间的推移，按一定的规律变化，学生如果掌握了这种规律，看懂了时序图的话，用基本逻辑编写程序就很容易了。不仅程序简洁明了，可读性还会有很大提高。本文就交通灯的控制给大家阐述一下编程方法。

三种编程方法所示的梯形图程序实现交通灯的控制要求如下：当启动开关接通时，东西绿灯和南北红灯亮东西绿灯亮20秒，闪烁3秒后，东西黄灯亮2秒，2秒后东西黄灯南北红灯一起熄灭。然后东西红灯和南北绿灯同时亮，南北绿灯亮25秒，闪烁3秒后，南北黄灯亮，2秒后，南北黄灯和东西红灯一起熄灭。东西绿灯和南北红灯亮，如此循环。我们画出一个时序图来表示交通灯的变化过程。

第一种方法：用基本逻辑指令来进行编程。这种方法的设计思路是根据上面的时序图来设计。在时序图中，我们先按照时间的顺序找到六个定时器，就是上图标的T0到T5。T0表示东西绿灯常亮的时间，T1表示东西绿灯闪烁的时间，T2表示东西黄灯接通的时间，T3表示南北绿灯常亮的时间，T4表示南北绿灯闪烁的时间，T5表示南北黄灯接通的时间。在这里，南北红灯和东西红灯的时间是通过各方向绿灯和黄灯的时间体现出来的，这样，在设计上就少了两个定时器，编程时就简化了很多。然后根据定时器顺序循环执行的方法，把六个时间继电器并联或串联。用启动开关接通后，根据时间的变化来接通不同的回路。最终完成的程序在下图中显示出来。第二种方法是用比较指令来进行编程。这种方法的设计思路是通过交通灯一个周期里不同的灯的变化来设计的。用一个定时器T0来表示。在这个时间里，分成不同的阶段，用比较指令把时序图中的六组交通灯的状态表示出来。这种方法省去五个定时器，通过时间的变化来实现。EV0是定时器的经过值寄存器，时间由55秒倒计数到0的话，经过了八个阶段，把每个阶段经过的时间存储在EV0中，再通过比较指令设计出在时间范围内交通灯的变化，比如交通灯的常亮、闪烁等。第三种方法是用步进指令编程。由于我们所使用的PLC是松下系列的，所以松下系列的步进指令有五条，NSTL是扫描式步进转移指令，NSTP是脉冲式步进转移指令，这两条指令任选其一。SSTP是步进开始指令，CSTP是步进清除指令，STPE是步进结束指令。根据动作的变化，用步进指令进行编程。在使用指令设计梯形图前，先画出顺序功能图，再根据顺序功能图转换成梯形图。顺序功能图是描述控制系统的控制过程、功能和特性的一种图表，是描述顺序控制过程中的一种有效工具。顺序功能图是设计PLC顺序控制程序的主要工具。它不涉及所描述控制功能的具体技术，仅仅表示整个工艺流程的变化，是一种常见的辅助图表。根据流程的变化可以用单序列和并行序列来绘制。单序列是指整个顺序功能图只有一条支路，没有分支，适用于流程比较简单的控制。而并行序列则是指两条支路同时动作，同时运行，适用于较复杂的控制。在以下两个顺序功能图中，完成的控制任务是一样的。但是第一个图让学生更能理解，编程要简单些，它是单序列结构，而第二个图是并行序列的结构，在编程时要复杂些，学生要多练习才能掌握。总之，PLC控制交通信号灯是典型的设计课题，在指导学生编程时，可根据学生不同的学习状态来指导，只有不断探索，不断练习，才能真正学好PLC。

参考文献

[1]李兴莲.PLC控制交通信号灯的简易方法[N].电子报，201204.

[2]陈其纯.可编程控制器应用技术[M].北京：高等教育出版社，2005，（6）.