利用功能圖法設(shè)計(jì)交通燈控制程序

摘要當(dāng)前，大多數(shù)交通燈系統(tǒng)多采用PLC控制。利用PLC控制，可以避免因電磁干擾所造成的紊亂，影響正常的交通秩序，同時(shí)系統(tǒng)的可靠性和準(zhǔn)確性可以很好的保證。交通燈PLC的編程方法有很多種，針對(duì)初學(xué)PLC愛(ài)好者，這里推薦一種簡(jiǎn)單易學(xué)的編程方法，這就是我們要講的功能圖程序設(shè)計(jì)法。

關(guān)鍵詞PLC交通燈系統(tǒng)功能圖

中圖分類號(hào):TM923文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A

那么什么是程序功能圖設(shè)計(jì)法呢?系統(tǒng)程序設(shè)計(jì)一般有兩種思路:一是針對(duì)某一具體對(duì)象(輸出)來(lái)考慮，另一種就是本課題所要介紹的功能圖設(shè)計(jì)法。它把整個(gè)系統(tǒng)分成幾個(gè)時(shí)間段，在這段時(shí)間里可以有一個(gè)輸出，也可有多個(gè)輸出，但他們各自狀態(tài)不變。一旦有一個(gè)變化，系統(tǒng)即轉(zhuǎn)入下一個(gè)狀態(tài)。給每一個(gè)時(shí)間段設(shè)定一個(gè)狀態(tài)器，利用這些狀態(tài)器的組合控制輸出。

系統(tǒng)狀態(tài)的轉(zhuǎn)移必須滿足兩個(gè)條件:(1)系統(tǒng)狀態(tài)之間的轉(zhuǎn)移條件必須成立(2)前一個(gè)系統(tǒng)狀態(tài)正在運(yùn)行，這兩個(gè)條件缺一不可，必須同時(shí)滿足才能成立，否則程序在執(zhí)行過(guò)程中容易造成運(yùn)行混亂。

在編制程序前，一般我們習(xí)慣畫(huà)出系統(tǒng)的功能圖，下面介紹一下畫(huà)功能圖的步驟:(1)分析控制要求和工藝流程，確定功能圖結(jié)構(gòu)(復(fù)雜系統(tǒng)需要)。(2)工藝流程分解若干步，每一步表示一穩(wěn)定狀態(tài)。(3)確定步與步之間轉(zhuǎn)移條件及其關(guān)系。(4)確定初始狀態(tài)。(可用輸出或狀態(tài)器)。(5)解決循環(huán)及正常停車問(wèn)題。(6)急停信號(hào)的處理。

在畫(huà)完系統(tǒng)的功能圖后，怎么將其轉(zhuǎn)化為梯形圖語(yǔ)言呢。如下圖所示J步是功能圖中的一個(gè)通用步，轉(zhuǎn)化方法如下所示:

為確保嚴(yán)格順序執(zhí)行，啟動(dòng)條件變成:QA·Ji-1，除最后一步外，每一步采用下一步輔助繼電器Ji+1作為本步的關(guān)斷條件。每步輸出用對(duì)應(yīng)步輔助繼電器表示。

下面我們看十字路口交通燈如何應(yīng)用功能圖法設(shè)計(jì)。

要求:按下啟動(dòng)按鈕，按照下列要求實(shí)現(xiàn)控制:東西方向紅燈亮，同時(shí)，南北方向綠燈亮7秒，隨后南北方向綠燈閃爍3秒，之后南北方向黃燈亮2秒;緊接著南北方向紅燈亮，東西方向綠燈亮7秒，隨后東西方向綠燈閃爍3秒，之后東西方向黃燈亮2秒，實(shí)現(xiàn)一個(gè)循環(huán)。如此循環(huán)，實(shí)現(xiàn)交通燈的控制。按下停止按鈕，交通燈立即停止工作。對(duì)應(yīng)時(shí)序圖如下:

在這個(gè)題目中，我們仔細(xì)觀察交通燈的1個(gè)運(yùn)行周期時(shí)序圖，按時(shí)間的承接關(guān)系來(lái)看，可以將整個(gè)運(yùn)行周期分飛6個(gè)狀態(tài)，分別記做R0，R1， R2， R3， R4， R5狀態(tài)。找出狀態(tài)之間的轉(zhuǎn)移條件，可知各狀態(tài)的轉(zhuǎn)移都是以時(shí)間條件為轉(zhuǎn)移的，畫(huà)出功能圖如下:

根據(jù)功能圖將其轉(zhuǎn)換成梯形圖如下，請(qǐng)讀者自行分析程序，解釋略。