基于FP1—C24型PLC交通信號燈的設計

呂志方

【摘要】隨著社會的發(fā)展，城市交通控制系統(tǒng)越來越受到關注，交通信號燈的控制是城市交通監(jiān)控系統(tǒng)中的重要組成部分?？删幊炭刂破鳎ê喎QPLC）是一臺計算機，是專為工業(yè)應用設計制造的計算機，它可靠性高，編程簡單，使用方便，用PLC來控制城市交通信號燈工作可靠，解決了交通管理部門需要解決的重要問題。

【關鍵詞】交通信號燈；FP1-C24；PLC梯形圖

前言

PLC是可編程控制器的簡稱，是一種以微處理器為基礎，綜合了計算機技術，自動控制技術和通信技術發(fā)展起來的新型工業(yè)控制裝置。PLC的特點是可靠性高，抗干擾能力強，有豐富的I/O接口模塊，可實現(xiàn)接口功能擴展。PLC的編程采用類似于繼電器控制線路的梯形圖語言，簡單易學，可用來實現(xiàn)多種控制，如邏輯控制，定時控制，計數(shù)控制，步進控制，模擬量處理與PID控制，數(shù)據(jù)處理，通信和聯(lián)網(wǎng)等，因此，用PLC控制交通信號燈，工作可靠，得到了廣泛的應用。

一、PLC交通信號燈的控制要求

1.交通信號燈受兩個按鈕控制，當啟動按鈕動作時，信號燈系統(tǒng)開始工作。當停止按鈕動作時，所有信號燈都熄滅。2.按下啟動按鈕后，東西向綠燈亮5秒后閃3秒滅，黃燈亮2秒滅，紅燈亮10秒滅，綠燈亮5秒后閃3秒滅……循環(huán)往復；對應東西向綠燈、黃燈亮時，南北向紅燈亮10秒滅，接著綠燈亮5秒后閃3秒滅，黃燈亮2秒滅，紅燈亮10秒滅……循環(huán)往復。

二、PLC交通信號燈硬件系統(tǒng)的設計

1、交通信號燈的I/O分配表。按照交通燈的控制要求，PLC要滿足兩個信號輸入（分別起系統(tǒng)啟動、停止作用）；六個信號輸出，即十字路口有十二個交通信號燈，但南北向、東西向兩個為一組，用一個輸出信號控制，也就是六個輸出信號。

2、交通燈硬件接線圖。隨著PLC技術發(fā)展，PLC種類越來越多，不同型號的PLC其性能、容量、指令系統(tǒng)、編程方式各有不同。因此，合理選用PLC對于提高PLC控制系統(tǒng)技術指標有重要意義。PLC的選擇應從PLC機型、容量、I/O點數(shù)、電源模塊、通信聯(lián)網(wǎng)能力等方面綜合考慮。從以上分析可以知道，交通燈控制系統(tǒng)共有開關量輸入點兩個，開關量輸出點六個，即I/O點數(shù)為八個，采用松下FP1-C24很合適，不需要擴展模塊。另外，F(xiàn)P1-C24型PLC帶有24伏直流電源，供PLC輸入點使用，24伏DC極性可任意選擇，每組輸出COM端獨立。

二、交通燈軟件系統(tǒng)設計

1、FPWINGR軟件簡介。松下FP1-C24PLC編程軟件是FPWINGR軟件，操作系統(tǒng)是中文WINDOWS95/98/2000/NT，F(xiàn)PWINGR軟件采用典型的WINDOWS界面，菜單界面、編程界面、監(jiān)控界面等可同時以窗口形式重疊或平鋪顯示，甚至可以把兩個不同程序在一個屏幕上同時顯示，各種功能和指令輸入可用鼠標單擊圖標操作，使用很方便，特別是在軟件“幫助”菜單中增加了軟件操作方法，指令列表，特殊內(nèi)部繼電器和數(shù)據(jù)寄存器一覽表等。

2、梯形圖設計。本設計采用SR移位指令，移位信號采用內(nèi)部1秒時鐘脈沖繼電器R901C，每來一個脈沖，內(nèi)部字繼電器WR0中每一位向右移動一位，復位信號采用停止按鈕X1，當X1閉合時，WR0清零，交通燈熄滅。SR指令的數(shù)據(jù)輸入信號采用內(nèi)部繼電器R9的通斷狀態(tài)，10秒為一個周期，用WR0的內(nèi)部位繼電器R0～R9的通斷來控制東西向和南北向的紅燈、綠燈和黃燈Y0～Y5。

3、程序的輸入與運行。程序檢查無誤后輸入電腦，進行程序轉換，并通過PLC數(shù)據(jù)線下載到PLC，通過程序下載到PLC，可以清楚形象地模擬十字路口的交通燈的運行。下載完成，如果遇到程序錯誤，可將PLC由RUN模式轉變?yōu)镻ROG模式，進行調(diào)試。

四、結束語

此論文主要是針對南北方向和東西方向通道的交通燈設計，當然，對交通信號燈控制系統(tǒng)還應結合實際進行改進，對于PLC在交通信號燈的應用應進一步學習和研究，增加人行橫道的紅綠燈設計。寫作這個論文，遇到了一些問題，通過查閱相關文獻，才解決了這些問題，并且把所學的知識進行綜合應用，對知識有一個更完整、更系統(tǒng)的理解和掌握，從設計的角度又學會了很多新知識，總結了一些經(jīng)驗，為以后的工作打下了基礎。

參考文獻

[1]PLC原理與應用（松下FP0系列）；李國厚主編；清華大學出版社；2005年.

[2]松下PLC入門與典型應用；王建、張宏主編；中國電力出版社；2008年5月.

[3]可編程控制器原理與應用（第二版）；范次猛主編；北京理工大學出版社；2012年.