如何用PLC控制交通信号灯？

（1）系统控制要求

系统要求对交通信号灯能进行自动和手动控制。

1）自动控制：自动控制分白天（6∶00～23∶00）和晚上（23∶00～6∶00）。

白天控制时序见图4.4-40，南北红灯亮30s，在南北红灯亮30s的时间里，东西绿灯先亮25s再以1次/秒频率闪烁3次，接着东西黄灯亮2s，30s后南北红灯熄灭，熄灭时间维持30s，在这30s时间里，东西红灯一直亮，南北绿灯先亮25s，然后以1次/秒频率闪烁3次，接着南北黄灯亮2s。以后重复前述过程。

图4.4-40 交通信号灯的白天控制时序

晚上的控制要求是所有红绿灯熄灭，只有黄灯闪烁。

2）手动控制：在紧急情况下，可以采用手动方式强制东西或南北方向通行，即强行让东西或南北绿灯亮。

（2）编程元件配置、PLC的I/O接线

1）PLC的I/O配置见表4.4-14。

表4.4-14 交流信号灯控制系统PLC的I/O配置

2）另外还需要设置定时器。

3）根据PLC的I/O配置，可设计出如图4.4-41所示的PLC的I/O接线。

图4.4-41 PLC的I/O接线

（3）设计顺序功能图

这是一个多功能的控制系统。

1）设S0为初始步，其后有选择序列A的分支步S1（自动控制）、分支步S2（手动控制）。步S1后有选择序列B的分支步S10（白天控制）、分支步S40（晚上控制）；S2后也有选择序列C的分支步S50（东西方向控制）、分支步S60（南北方向控制）。

2）在自动控制交通信号灯时，要求南北信号灯和东西信号灯同时工作，这是一种并行控制，编程时应采用并行分支方式。因此在步S10后应有一个并形序列，分别控制南北信号灯和东西信号灯的工作。

3）再将并行分支方式步S20和S30进行任务分解、找出驱动负载、转移条件和转移目标。

4）综上所述，可得出如表4.4-15所述的交通信号灯的工作步、状态继电器、负载、转移条件和转移目标。

表4.4-15 交通信号灯的工作步、状态继电器、负载、转移条件和转移目标

（续）

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根据控制要求及表4.4-14，可设计出如图4.4-42所示的顺序功能图。

（4）设计梯形图

根据图4.4-42顺序功能图，可设计出如图4.4-43所示的梯形图。

（5）电路工作过程

交通信号灯控制分自动和手动两种方式，由开关SA₁控制。SA₁断开为自动控制方式，SA₁闭合为手动控制方式。自动控制方式分白天控制和晚上控制；手动控制方式用于实现东西方向和南北方向的强制通行。

1）检测白天或晚上。

D8015为数据寄存器，存储当前时间的小时值，其值随PLC时间变化而变化。当D8015的存储数值大于或等于23，或者小于6时，说明当前时间为晚上，比较触点[1]闭合→M1[1]得电；否则为白天，比较触点[1]断开→M1[1]不能得电。因此通过M1[1]来判断晚上或白天。

2）当前时间为白天。

图4.4-42 顺序功能图

图4.4-43 梯形图

图4.4-43 梯形图（续）

图4.4-43 梯形图（续）

⑤并行序列分支二的处理，S30～S35：与并行序列分支一的处理相同。

⑥并行序列分支的合并：步S25、步S35。

3）当前时间为晚上，步S40、S41。

4）手动强制控制，步S2、S50、S60。