基于比较指令的交通灯PLC控制程序设计

2019-12-17李言武

安徽水利水电职业技术学院学报 2019年3期

李言武

(安徽工贸职业技术学院，安徽淮南 232007)

目前，采用PLC控制交通灯显示是一种较为稳定可靠的手段，但由于交通灯显示是双向的、同时按照一定的规律变化，在设计控制程序时容易造成逻辑关系不够清晰，可读性差，不易理解掌握。为此，本文根据交通灯显示PLC控制要求，给出交通灯显示控制时序图，利用计数器指令计数秒脉冲实现交通灯显示计时，利用比较指令比较计数器的当前计数值驱动交通灯显示。

图1 交通灯显示示意图

1 交通灯显示PLC控制要求

交通灯显示PLC控制如图1所示，在十字路口，东西方向为R1红、Y1黄、G1绿3组6盏指示灯，南北方向为R2红、Y2黄、G2绿3组6盏指示灯。当某个方向绿灯点亮(另一方向红灯点亮)20s后，黄灯以2s周期闪烁3次，然后红灯点亮(另一方向绿灯点亮、黄灯闪烁)，如此循环显示。

2 PLC控制程序设计与解析

2.1 设计思路

根据控制要求，交通灯显示控制时序图如图2所示，其中某个方向红黄绿指示灯显示的一个完整周期为50s。

图2 交通灯显示控制时序图

在图2中，东西方向绿灯点亮20s，黄灯闪烁5s，红灯点亮25秒；对应南北方向红灯点亮25s，绿灯点亮20秒，黄灯闪烁5s。因此，程序设计采用的思路如下：

(1)任务周期设定。利用50s计数器进行计时，即计数器指令的计数脉冲周期为1s，当前值每增1所需时间为1s ，计数器预置值设为50。

(2)指示灯显示控制。通过比较计数器指令比较计数器的当前计数值，在达到设定值时分别驱动绿灯、黄灯、红灯3色交通灯显示。① 东西方向： 0≤“C0”当前值≤19，绿灯显示；“C0”当前值=20、22、24，黄灯显示，达到间隔2s闪烁；25≤“C0”当前值≤50，红灯显示。②南北方向：0≤“C0”当前值≤24，红灯显示；25≤“C0”当前值≤44，绿灯显示；“C0”当前值=45、47、49，黄灯显示，达到间隔2s闪烁。

2.2 主要指令格式及功能

程序设计主要运用整数比较指令和增计数器指令，其格式及功能如表1所列。

表1 主要指令格式及功能

2.3 编程元件分配及功能

编程元件分配及功能如表2所列。

表2 编程元件分配及功能

2.4 程序设计与解析

依据交通灯显示控制时序图，利用整数比较指令和增计数器指令编写控制程序如图3所示。

图3 交通灯显示PLC控制梯形图

在图3中，I0.0为启停开关SB1，控制交通灯显示状态，程序解析如下：(1)网络1程序段，实现50s计时器功能：特殊寄存器SM0.5触点提供周期T为1s、占空比50%的时钟脉冲；增计数器C0实现“1s时钟脉冲”的计数，总数为50个，即50s计数；中间寄存器M0.0触点实现增计数器C0复位(C0当前计数值置0，输出状态位置0)。

(2)网络2程序段，实现循环控制：增计数器C0的触点实现输出线圈M0.0状态为置1，即M0.0=1，使中间寄存器M0.0的触点接通。

(3)网络3～5程序段，实现东西方向交通灯显示控制：增计数器C0当前值为0～19绿灯点亮；增计数器C0当前值为20～24黄灯闪烁3次；增计数器C0当前值为25～50红灯点亮。

(4)网络6～8程序段，实现南北方向交通灯显示控制：增计数器C0当前值为0～24红灯点亮；增计数器C0当前值为25～44绿灯点亮；增计数器C0当前值为45～49黄灯闪烁3次。