基于FP1—C24型PLC交通信号灯的设计

吕志方

【摘要】随着社会的发展，城市交通控制系统越来越受到关注，交通信号灯的控制是城市交通监控系统中的重要组成部分。可编程控制器（简称PLC）是一台计算机，是专为工业应用设计制造的计算机，它可靠性高，编程简单，使用方便，用PLC来控制城市交通信号灯工作可靠，解决了交通管理部门需要解决的重要问题。

【关键词】交通信号灯；FP1-C24；PLC梯形图

前言

PLC是可编程控制器的简称，是一种以微处理器为基础，综合了计算机技术，自动控制技术和通信技术发展起来的新型工业控制装置。PLC的特点是可靠性高，抗干扰能力强，有丰富的I/O接口模块，可实现接口功能扩展。PLC的编程采用类似于继电器控制线路的梯形图语言，简单易学，可用来实现多种控制，如逻辑控制，定时控制，计数控制，步进控制，模拟量处理与PID控制，数据处理，通信和联网等，因此，用PLC控制交通信号灯，工作可靠，得到了广泛的应用。

一、PLC交通信号灯的控制要求

1.交通信号灯受两个按钮控制，当启动按钮动作时，信号灯系统开始工作。当停止按钮动作时，所有信号灯都熄灭。2.按下启动按钮后，东西向绿灯亮5秒后闪3秒灭，黄灯亮2秒灭，红灯亮10秒灭，绿灯亮5秒后闪3秒灭……循环往复；对应东西向绿灯、黄灯亮时，南北向红灯亮10秒灭，接着绿灯亮5秒后闪3秒灭，黄灯亮2秒灭，红灯亮10秒灭……循环往复。

二、PLC交通信号灯硬件系统的设计

1、交通信号灯的I/O分配表。按照交通灯的控制要求，PLC要满足两个信号输入（分别起系统启动、停止作用）；六个信号输出，即十字路口有十二个交通信号灯，但南北向、东西向两个为一组，用一个输出信号控制，也就是六个输出信号。

2、交通灯硬件接线图。随着PLC技术发展，PLC种类越来越多，不同型号的PLC其性能、容量、指令系统、编程方式各有不同。因此，合理选用PLC对于提高PLC控制系统技术指标有重要意义。PLC的选择应从PLC机型、容量、I/O点数、电源模块、通信联网能力等方面综合考虑。从以上分析可以知道，交通灯控制系统共有开关量输入点两个，开关量输出点六个，即I/O点数为八个，采用松下FP1-C24很合适，不需要扩展模块。另外，FP1-C24型PLC带有24伏直流电源，供PLC输入点使用，24伏DC极性可任意选择，每组输出COM端独立。

二、交通灯软件系统设计

1、FPWINGR软件简介。松下FP1-C24PLC编程软件是FPWINGR软件，操作系统是中文WINDOWS95/98/2000/NT，FPWINGR软件采用典型的WINDOWS界面，菜单界面、编程界面、监控界面等可同时以窗口形式重叠或平铺显示，甚至可以把两个不同程序在一个屏幕上同时显示，各种功能和指令输入可用鼠标单击图标操作，使用很方便，特别是在软件“帮助”菜单中增加了软件操作方法，指令列表，特殊内部继电器和数据寄存器一览表等。

2、梯形图设计。本设计采用SR移位指令，移位信号采用内部1秒时钟脉冲继电器R901C，每来一个脉冲，内部字继电器WR0中每一位向右移动一位，复位信号采用停止按钮X1，当X1闭合时，WR0清零，交通灯熄灭。SR指令的数据输入信号采用内部继电器R9的通断状态，10秒为一个周期，用WR0的内部位继电器R0～R9的通断来控制东西向和南北向的红灯、绿灯和黄灯Y0～Y5。

3、程序的输入与运行。程序检查无误后输入电脑，进行程序转换，并通过PLC数据线下载到PLC，通过程序下载到PLC，可以清楚形象地模拟十字路口的交通灯的运行。下载完成，如果遇到程序错误，可将PLC由RUN模式转变为PROG模式，进行调试。

四、结束语

此论文主要是针对南北方向和东西方向通道的交通灯设计，当然，对交通信号灯控制系统还应结合实际进行改进，对于PLC在交通信号灯的应用应进一步学习和研究，增加人行横道的红绿灯设计。写作这个论文，遇到了一些问题，通过查阅相关文献，才解决了这些问题，并且把所学的知识进行综合应用，对知识有一个更完整、更系统的理解和掌握，从设计的角度又学会了很多新知识，总结了一些经验，为以后的工作打下了基础。

参考文献

[1]PLC原理與应用（松下FP0系列）；李国厚主编；清华大学出版社；2005年.

[2]松下PLC入门与典型应用；王建、张宏主编；中国电力出版社；2008年5月.

[3]可编程控制器原理与应用（第二版）；范次猛主编；北京理工大学出版社；2012年.