PLC控制的 十字路口交通燈控制

曹陽 王偉* 沈陽工學院機械與運載學院

在機電專業的教學中，使用自制的PLC實驗箱來加強理論教學。理論聯系實際，收到良好的學習效果。

1.1 什么是PLC

PLC又稱可編程邏輯控制器，是指專為工業生產設計的一種數字運算操作的電子裝置，它采用一類可編程的存儲器，用于其內部存儲程序，執行邏輯運算，順序控制，定時，計數與算術操作等面向用戶的指令，并通過數字或模擬式輸入/輸出控制各種類型的機械或生產過程。是工業控制的核心部分。

1.2 STEP 7 MicroWin編程軟件與PLC實驗箱

STEP7是西門子公司研發的一款編程軟件，STEP 7 MicroWin V4.0是針對于S7-200系列的編程，它功能強大，主要為用戶開發控制程序使用，同時也可以實時監控用戶程序的執行狀態。使用PLC和24V電源與實驗板(圖1所示)進行組裝，就構成了自制的PLC實驗箱。

圖1 PLC實驗箱

2 交通燈控制項目

2.1 項目描述

交通燈設置如下：在十字路口的東，西，南，北裝設紅，綠，黃燈。交通燈受選擇開關控制。當按下選擇開關接通時，交通燈開始工作。

南北紅燈亮并維持30S，東西向路燈亮并維持25S。到25S時，東西向綠燈閃爍3S，閃爍周期為1S(亮0.5S,熄0.5S)。綠燈閃爍3S后熄滅，東西向黃燈亮，并維持2S。到2S時，東西向黃燈熄，紅燈亮；同時南北向紅燈熄，綠燈亮。

東西向綠燈亮的時長和閃爍時長等均與南北向相同。如此周而復始地循環。當選擇開關斷開時，所有信號燈熄滅。

2.2 項目設計

根據交通燈項目描述要求可知，該系統輸入信號有兩個：信號啟動按鍵SB1和信號停止按鍵SB2。系統共有12個信號燈需要控制，將南北向綠燈HL1、HL2；南北向黃燈HL3、HL4；南北向紅燈HL5、HL6；東西向綠燈HL7、HL8；東西向黃燈HL9、HL10；東西向紅燈HL11、HL12均并聯后

圖2 PLC接線圖

兩個燈共用一個輸出點，這樣系統的輸出信號僅需6個。

2.3 PLC選型及外部接線

本系統的輸入、輸出信號較少，選用S7-200 CPU224PLC與輸入/輸出信號的外部接線圖如圖2所示。

2.4 PLC的控制流程圖

2.5 項目實驗

按流程圖寫出功能表圖，并轉化為梯形圖程序。按照要求將計算機與PLC實驗箱建立連接，并依據外部接線圖設計編譯梯形圖，如果編譯無誤，將程序下載到PLC中運行和調試。

3 實驗總結

通過對PLC控制的十字路口交通燈控制過程的研究，可以將PLC指令學習與實踐緊密結合，提高對理論的理解和掌握。為PLC在實際中的具體應用做好準備。

[1]梅麗鳳.鄭海英.電氣控制與PLC應用技術[M].北京：機械工業出版社 ,2011

[2]王永華.現代電氣控制與PLC應用技術[M].北京：北京航空航天大學出版社 ,2016。