邏輯設計法實現基于PLC的交通燈控制系統舉

• 2018-09-08

　　 邏輯設計法是以布爾代數為理論基礎，根據生產過程中各工步之間的各個檢測元件（如行程開關、傳感器等）狀態的變化，列出檢測元件的狀態表，確定所需的中間記憶元件，再列出各執行元件的工序表，然后寫出檢測元件、中間記憶元件和執行元件的邏輯表達式，再轉換成梯形圖。該方法在單一的條件控制系統中，非常好用，相當于組合邏輯電路，但和時間有關的控制系統中，就很復雜。

下面將介紹一個交通信號燈的控制電路。

【例】用PLC構成交通燈控制系統。

（1）控制要求：如圖1所示，起動后，南北紅燈亮并維持25s。在南北紅燈亮的同時，東西綠燈也亮，1s后，東西車燈即甲亮。到20s時，東西綠燈閃亮，3s后熄滅，在東西綠燈熄滅后東西黃燈亮，同時甲滅。黃燈亮2s后滅東西紅燈亮。與此同時，南北紅燈滅，南北綠燈亮。1s后，南北車燈即乙亮。南北綠燈亮了25s后閃亮，3s后熄滅，同時乙滅，黃燈亮2s后熄滅，南北紅燈亮，東西綠燈亮，循環。

圖1 交通燈控制示意圖

（2）I/O分配

輸入 輸出

起動按鈕：I0.0 南北紅燈：Q0.0 東西紅燈：Q0.3

南北黃燈：Q0.1 東西黃燈：Q0.4

南北綠燈：Q0.2 東西綠燈：Q0.5

南北車燈：Q0.6 東西車燈：Q0.7

（3）程序設計

根據控制要求首先畫出十字路口交通信號燈的時序圖，如圖2所示。

圖2 十字路口交通信號燈的時序圖

根據十字路口交通信號燈的時序圖，用基本邏輯指令設計的信號燈控制的梯形圖如圖3所示。分析如下：

首先，找出南北方向和東西方向燈的關系：南北紅燈亮（滅）的時間=東西紅燈滅（亮）的時間，南北紅燈亮25S（T37計時）后，東西紅燈亮30S（T41計時）后。

其次，找出東西方向的燈的關系：東西紅燈亮30S后滅（T41復位）→東西綠燈平光亮20S（T43計時）后→東西綠燈閃光3S（T44計時）后，綠燈滅→東西黃燈亮2S（T42計時）。

再其次，找出南北向燈的關系：南北紅燈亮25S（T37計時）后滅→南北綠燈平光25S（T38計時）后→南北綠燈閃光3S（T39計時）后，綠燈滅→南北黃燈亮2S（T40計時）。

最后找出車燈的時序關系：東西車燈是在南北紅燈亮后開始延時（T49計時）1S后，東西車燈亮，直至東西綠燈閃光滅（T44延時到）；南北車燈是在東西紅燈亮后開始延時（T50計時）1S后，南北車燈亮，直至南北綠燈閃光滅（T39延時到）。

根據上述分析列出各燈的輸出控制表達式：

東西紅燈：Q0.3=T37 南北紅燈Q0.0=M0.0·T3

東西綠燈：Q0.5=Q0.0·T43+T43·T44·T59 南北綠燈Q0.2=Q0.3·T38+T38·T39·T59

東西黃燈：Q0.4=T44·T42 南北黃燈Q0.1=T39·T40

東西車燈：Q0.7=T49·T44 南北車燈Q0.6=T50·T39

圖3 基本邏輯指令設計的信號燈控制的梯形圖