第４０卷第５期・学术 Ｖｏｔ ４０ Ｍａｙ ５ 湖南农机 ２Ｏ１３年５月 Ｍａｙ ２０１３ ＨＵＮＡＮ ＡＧＲＩＣＵＬＴＵＲＡＬ ＭＡＣＨＩＮＥＲＹ 三菱ＦＸ２Ｎ系列ＰＬＣ在交通灯控制系统中的应用 杨卓，李丹丹 郑州４５０００９） （郑州旅游职业学院，河南摘要：城市的交通秩序井然有序离不开交通信号灯，一般情况下，十字路１＝／的交通信号灯共有１２盏，东西南北每 个方向各有红、绿、黄三盏灯，南北方向的信号灯同步．Ｙ－作，东西方向的信号灯同步工作，而且交通灯的变化是有规律可 循的。随着我国城市的交通日益繁忙，可以利用ＰＬＣ来设计十字路口交通信号灯的控制系统，这样可以随时根据交通状 况随时调节红绿灯时间，从而大大提高了城市交通效率。我脑子主要介绍了ＦＸ２Ｎ系列ＰＬＣ在交通灯控制系统中的应 用 关键词：ＰＬＣ；交通灯；应用 中图分类号：ＴＰ２７３ 文献标识码：Ａ 文章编号：１００７—８３２０（２０１３）０５—０１１８－０２ Ｍｉｔｓｕｂｉｓｈｉ ＦＸ２Ｎ Ｓｅｒｉｅｓ ＰＬＣ ｉｎ ｔｈｅ ｃｏｎｔｒｏｌ ｓｙｓｔｅｍ ｏｆ ｔｒａｆｉｃ ｌｆｉｇｈｔｓ ⅣＧ ｕｏ，ＬＩ Ｄａｎ ｎ （Ｚｈｅｎｇｚｈｏｕ Ｖｏｃａｔｉｏｎａｌ Ｃｏｌｌｅｇｅ ｏｆ Ｔｏｕｒ￣ｍ，Ｚｈｅｎｇｚｈｏｕ，Ｈｅｎａｎ ４５０００９，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅ ｃｉｔｙ Ｓ ｔｒａｆｆｉｃ ｏｒｄｅｒ ｏｒｄｅｒｌｙ ｗｉｔｈｏｕｔ ｔｒａｆｆｉｃ ｌｉｇｈｔｓ，ｕｎｄｅｒ ｎｏｒｍａｌ ｃｉｒｃｕｍｓｔａｎｃｅｓ，ｔｈｅ ｔｒａｆｉｃ ｌｆｉｇｈｔｓ ａｔ ｔｈｅ ｃｒｏｓｓｒｏａｄｓ ｔｏｔａｌ ｏｆ １ ２ Ｅａｓｔ ａｎｄ Ｗｅｓｔ ｅａｃｈ ｄｉｒｅｃｔｉｏｎ ｒｅｄ，ｇｒｅｅｎ，ｙｅｌｌｏｗ ｔｈｒｅｅ ｌｉｇｈｔｓ，ｓｉｇｎａｌ ｓｙｎｃｈｒｏｎｉｚａｔｉｏｎ ｏｆ ｔｈｅ ｎｏｒｔｈ— ｓｏｕｔｈ ｄｉｒｅｃｔｉｏｎ，ｔｈｅ ｅａｓｔ－ｗｅｓｔ ｄｉｒｅｃｔｉｏｎ ｓｉｇｎａｌ ｓｙｎｃｈｒｏｎｉｚａｔｉｏｎ ｗｏｒｋ，ａｎｄ ｔｈｅ ｔｒａｆｉｃ ｌｉｆｇｈｔｓ ｃｈａｎｇｅ ｔｈｅｒｅ ｉｓ ａ ｐａｒｔｅ１３３．Ｗｉｔｈ ｔｈｅ ｅｖｅｒ ｉｎｃｒｅａｓｉｎｇ ｔｒａｆｆｉｃ ｏｆ ｏｕｒ ｃｉｔｙ，ｙｏｕ ＣａＤ＿ｔａｋｅ ａｄｖａｎｔａｇｅ ｏｆ ｔｈｅ ＰＬＣ ｔｏ ｄｅｓｉｇｎ ｔｈｅ ｃｏｎｔｒｏｌ ｓｙｓｔｅｍ ｏｆ ｔｒａｆｉｃ ｌｆｉｇｈｔｓ ａｔ ｔｈｅ ｃｒｏｓｓｒｏａｄｓ，ＳＯ ｙｏｕ ｃａｎ ａｔ ａｎｙ ｔｉｍｅ ｂａｓｅｄ ０ｉ３ ｔｒａｆｉｃｆ ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓ ａｔ ａｎｙ ｔｉｍｅ ｔｏ ａｄｊｕｓｔ ｔｈｅ ｔｒａｉｃｆ ｌｉｇｈｔ ｔｉｍｅ，ｔｈｕｓ ｇｒｅａｔｌｙ ｉｍｐｒｏｖｉｎｇ ｔｈｅ ｅｆｉｃｉｆｅｎｃｙ ｏｆ ｕｒｂａｎ ｔｒａｎｓｐｏｒｔ．Ｔｈｉｓ ｐａｐｅｒ ｄｅｓｃｒｉｂｅｓ ｔｈｅ ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｏｆ ＦＸ２Ｎ Ｓｅｒｉｅｓ ＰＬＣ ｉｎ ｔｈｅ ｃｏｎｔｒｏｌ ｓｙｓｔｅｍ ｏｆ ｔｒａｆｉｃ ｌｉｆｇｈｔｓ． Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ＰＩ Ｃ：ｔｒａｆｆｉｃ ｌｉｇｈｔｓ；ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ 交通灯工作示意冈如图１所示，路ＶＩ的交通信号灯共有 １２盏，东西南北每个方向各有红、绿、黄三盏灯，南北方向的 信号灯同步工作，东西方向的信号灯同步工作，而且交通灯的 变化是有规律可循的。 熄０．５ｓ），绿灯闪亮３ｓ后熄灭，东西黄灯亮并维持２ｓ，到２ｓ 时，东西红灯亮，同时南北红灯熄，南北绿灯亮。东西红灯亮维 持３０ｓ，南北绿灯亮维持２５ｓ，到２５ｓ时南北绿灯闪亮３ｓ后熄 灭，南北黄灯亮，并维持２ｓ，到２ｓ时，南北黄灯熄，南北红灯 亮，同时东西红灯熄，东西绿灯亮，开始第二个周期的动作。以 后周而复始地循环，直到停止按钮被按下为止。如表１所示。 表１路口交通灯控制要求 图１交通灯控制示意图 南北红 东西绿 东西黄灯 东西红 南北绿 １控制要求 启动开关接通为ＯＮ时，信号灯系统开始工作；停止开关 接通为ＯＮ时，交通信号灯系统停止工作。 信号灯系统开始工作时，先南北红灯亮，在东西绿灯亮。 南北红灯亮维持２５ｓ，在南北红灯亮的同时东西绿灯也亮并维 南北黄一 一个周期 ２ｓ 图２十字路口交通灯控制程序图 持２０ｓ，到２０ｓ时，东西绿灯闪亮，绿灯闪亮周期为Ｉｓ（亮０．５ｓ， 作者简介：杨卓大学本科，讲师，主要从事 女 ；率师｛垂 ｌ枣ＣＡＤ／ＣＡＭ 粘会知 、粮食机 械、工程测试方面的工作． ．，２分析工艺过程，明确控制要求 将复杂的 字路口交通灯控制程序用４步来实现它们之Ｉ ｑ瑟木 卞州 ｘ ¨ …ｌ土』ｒ， 不哭 匕【 ｌＪ毛 间的转换，描绘出它们之间的时序图。 ： 。 第４０卷第５期 杨 卓，李丹丹：三菱ＦＸ２Ｎ系列ＰＬＣ在交通灯控制系统中的应用 １１９ ３ ＰＬＣ选型 ＰＬＣ选型的基本原则是满足控制系统的功能需要，满足 系统点数的要求，并且有１５％一２０％的备用量，根据程序存储 器容量，考虑经济型和实用性，本案例可选三菱ＦＸ２Ｎ系列可 编程控制器。 输人信号有按钮２个，所以需要２个输入信号。考虑到留 有１５％的备用点，即２ Ｘ（１＋１５％）＝２．３，取整数２，因此共需４ 个输入点。 输出信号有１２盏灯，但同一方向同一颜色的灯是同时工 作的，所以有６个输出信号。考虑到留有１５％的备用点，即 ６×（１＋１５％）＝６．９，取整数７，因此共需７个输出点。 因此，可选用ＦＸ２Ｎ一１６ＭＲ系列可编程控制器，它有８个 输入点、８个输出点，完全满足本例的要求。 ４ Ｉ，０地址分配 根据控制要求及控制分析可知，该系统需要２个输入信 号和６个输出信号，其输入／输出分配表如表２所示。 表２交通灯控制系统输入／输出端子分配表 ５ ＰＬＣ控制程序设计 Ｍ８００２＠ ＋ 面（停止按钮） 固 十Ｘ０００（启动按钮） ＳＩＯ ｌ 东西方向】 Ｊ南北方向 ＿＿ （Ｙ０ｏ１） Ｔ （Ｙ０００） 十ｌｕ Ｌ—一（ｒｍ Ｋ２００） 意』 （Ｔ４ Ｋ 。） 塑 （Ｔ１ Ｋ３０） 高＋］＿Ｔ＿堡ｌ－灯（Ｙｏｏ３） ｆＴ１ Ｈ （ＹＯ０１） ］ Ｌ一（Ｔ５ Ｋ２５０） — ＿丁（Ｙ０ＨＤ２） 高 塑盟（Ｔ６ Ｋ３０） Ｌ一（Ｔ２ Ｋ２０） ＿一ｆ Ｔ６ Ｍ８０１３ 高 十Ｔ６ ０ 董 Ｈ （Ｙ００３） （Ｙ００４） （Ｔ２ Ｋ３００） Ｌ（Ｙ００５） ｃ～ｚ 图３交通灯控制系统状态转移图 本例动作要求不算复杂，整个控制过程可以分为四个阶 段，每个阶段有的动作，动作与动作间有明显的先后顺 序，可采用状态编程方法中的并行序列结构编程方法。按照路 口两个方向（东西方向、南北方向）的红黄绿灯同时运行的特 性，单独用分支编写两个方向的流程，以并行分支的结构进行 组合。以Ｘ０启动开关同时启动两个分支，两个分支中的状态 器延时每个周期都为５０Ｓ，保证两个分支同时汇合。交通灯的 状态转移图如图２所示，利用ＧＸ Ｄｅｖｅｌｏｐｅｒ编写ＳＦＣ程序进 行转换后的梯形图如图３所示。 １０￥３４ Ｘ ＳＥＴ ＳＯ ＳＯ ＸＯ００ ｓＴＬ —————一［ＳＥＴ ＳＩＯ ＳＩＯ ｓＴ【ｈ————————一／ＳＥＴ￥２０ ｌＩ， ，ｕ－－－．．．．．．．．．．．，．－－－－－－－－ ．．．．．． 一ＩＳＥＴ￥３０ ￥２０ Ｓ２１ Ｔｌ Ｉ Ｔ１ Ｍ８０１３ Ｌ＿Ｉ 一－￣（ＹＯｍ ￥２２ ＴＩ ＳＴＬ ｒ——————————————— ＳＥＴ￥２２ Ｉｌ ＹＯ０２ Ｋ２０ ｌ Ｔ２ 【——＿＿ｌ－－－－ ————ｕｕ－ －－－－－－－－－ｔ一［ＳＥＴ￥２３ ￥２３ ｓＴＩ ——————一（ｇ００４ Ｋ３００ Ｔ３ ｔ Ｉ－－－－－－－－－－－－－－－—・ －－－－－－－一［ＳＥＴ￥２４ 图４交通灯控制系统梯形图 ６调试运行 程序输入到ＰＬＣ中后即可进行调试工作。先进行模拟调 试，即不将ＰＬＣ的输出接到设备上，按控制要求在各指定输入 端输入信号，观察输出指示灯的状态。若输出不符合要求，则 借助于软件或个人计算机联机查找原因，并排除之。 目前，ＰＬＣ在国内外已广泛应用于钢铁、石油、化工、电 力、建材、机械制造、汽车、轻纺、交通运输、环保及文化娱乐等 各个行业。随着ＰＬＣ应用领域的不断扩展，必将推动整个工业 领域的发展，为再次科技的到来奠定坚实的基础。
