PLC控制的 十字路口交通灯控制

曹阳 王伟* 沈阳工学院机械与运载学院

在机电专业的教学中，使用自制的PLC实验箱来加强理论教学。理论联系实际，收到良好的学习效果。

1.1 什么是PLC

PLC又称可编程逻辑控制器，是指专为工业生产设计的一种数字运算操作的电子装置，它采用一类可编程的存储器，用于其内部存储程序，执行逻辑运算，顺序控制，定时，计数与算术操作等面向用户的指令，并通过数字或模拟式输入/输出控制各种类型的机械或生产过程。是工业控制的核心部分。

1.2 STEP 7 MicroWin编程软件与PLC实验箱

STEP7是西门子公司研发的一款编程软件，STEP 7 MicroWin V4.0是针对于S7-200系列的编程，它功能强大，主要为用户开发控制程序使用，同时也可以实时监控用户程序的执行状态。使用PLC和24V电源与实验板(图1所示)进行组装，就构成了自制的PLC实验箱。

图1 PLC实验箱

2 交通灯控制项目

2.1 项目描述

交通灯设置如下：在十字路口的东，西，南，北装设红，绿，黄灯。交通灯受选择开关控制。当按下选择开关接通时，交通灯开始工作。

南北红灯亮并维持30S，东西向路灯亮并维持25S。到25S时，东西向绿灯闪烁3S，闪烁周期为1S(亮0.5S,熄0.5S)。绿灯闪烁3S后熄灭，东西向黄灯亮，并维持2S。到2S时，东西向黄灯熄，红灯亮；同时南北向红灯熄，绿灯亮。

东西向绿灯亮的时长和闪烁时长等均与南北向相同。如此周而复始地循环。当选择开关断开时，所有信号灯熄灭。

2.2 项目设计

根据交通灯项目描述要求可知，该系统输入信号有两个：信号启动按键SB1和信号停止按键SB2。系统共有12个信号灯需要控制，将南北向绿灯HL1、HL2；南北向黄灯HL3、HL4；南北向红灯HL5、HL6；东西向绿灯HL7、HL8；东西向黄灯HL9、HL10；东西向红灯HL11、HL12均并联后

图2 PLC接线图

两个灯共用一个输出点，这样系统的输出信号仅需6个。

2.3 PLC选型及外部接线

本系统的输入、输出信号较少，选用S7-200 CPU224PLC与输入/输出信号的外部接线图如图2所示。

2.4 PLC的控制流程图

2.5 项目实验

按流程图写出功能表图，并转化为梯形图程序。按照要求将计算机与PLC实验箱建立连接，并依据外部接线图设计编译梯形图，如果编译无误，将程序下载到PLC中运行和调试。

3 实验总结

通过对PLC控制的十字路口交通灯控制过程的研究，可以将PLC指令学习与实践紧密结合，提高对理论的理解和掌握。为PLC在实际中的具体应用做好准备。

[1]梅丽凤.郑海英.电气控制与PLC应用技术[M].北京：机械工业出版社 ,2011

[2]王永华.现代电气控制与PLC应用技术[M].北京：北京航空航天大学出版社 ,2016。