如何利用步進梯形指令單流程編程實現的交通燈控制系統詳細資料概述

十字路口車輛穿梳，行人熙攘，車行車道，人行人道，居然能夠有條不紊進行？那么靠什么來實現這井然秩序呢？靠的是交通信號燈的自動指揮系統。交通信號燈控制方式很多，本文介紹利用步進梯形指令單流程編程實現的控制系統。

交通燈的控制要求如下：

控制開關

信號燈受啟動及停止按鈕的控制，當按動啟動按鈕時，信號燈系統開始工作，并周而復始地循環工作，當按動停止按鈕時，系統將停止在初始壯態，即南北紅燈亮，禁止通行；東西綠燈亮，允許通行。

控制要求

1、北紅燈亮維持30秒，在南北紅燈亮的同時，東西綠燈也亮，并維持25秒，到25秒時，東西方向綠燈閃，閃亮3秒后，綠燈滅。在東西綠燈熄滅的同時，東西黃燈亮，并維持2秒，到2秒時，東西黃燈滅，東西紅燈亮。同時，南北紅燈熄滅，南北綠燈亮。

2、西紅燈亮維持30秒。南北綠燈亮維持25秒，然后閃亮3秒，再熄滅。同時南北方向黃燈亮，并維持2秒后熄滅，這時南北紅燈亮，東西綠燈亮。接下去周而復始，直到停止按鈕被按下為止。信號燈動作系統可用下圖狀態圖表示。

交通指揮信號燈狀態圖

硬件及接線

根據上述要求可見，系統所需紅、綠、黃各4只信號燈，本案由兩個信號燈箱實現；系統需要啟動和停止兩個按鈕，由按鈕箱實現。

可編程控制器的輸入/輸出端子分配及硬件連接分別由表1及圖2所示。其中SA開關代表可編程控制器自身的運行開關。

交通信號燈的軟件設計

在本文中，我們采用步進梯形指令單流程編程實現，其狀態轉移圖如圖3所示。由圖可知，我們把東西和南北方向信號燈的動作視為一個順序動作，每一個時序同時有兩個輸出，一個輸出控制東西方向的信號燈，另一個輸出控制南北方向的信號燈。

狀態轉移圖對應的步進梯形圖如圖4所示，現簡單分析一下工作原理。當啟動按鈕SB1按下時，X0接通，S0置1，系統進入S0狀態，驅動Y6、Y0，使南北紅燈及東西綠燈同時亮，Y0接通，狀態轉移條件滿足，系統將轉移到S20狀態，在S20狀態下，Y6、Y0仍被驅動，即南北方向的紅燈及東西方向的綠燈繼續亮，同時驅動定時器T0，定時器的設定時間為25秒，25秒后，狀態轉移到S21，在S21狀態下，Y6繼續保持，但Y0受控于M1，而M1是由兩個定時器T6和T7控制，T6、T7組成一個1秒的震蕩器，即東西方向的綠燈閃亮。在本狀態下，同時也驅動定時器T1，定時時間為3秒，3秒時間到，狀態轉移到S22，在S22狀態下，Y6仍然被驅動，南北方向紅燈繼續亮，同時驅動T2、Y1，東西方向的綠燈滅，Y1口驅動的是東西方向的黃燈，故東西方向的黃燈亮，綠燈停。T2的定時時間為2秒，2秒時間到，狀態轉移到S23，在S23狀態下，同時驅動Y2、Y4及T3，東西方向的紅蛋亮，南北方向的綠燈亮，T3的定時時間為25秒，25秒時間到，狀態轉移到S24。在S24狀態下，驅動Y2、T4，東西方向的紅燈繼續亮，而南北方向的綠燈驅動口Y4受控于M1，M1是震蕩周期為1秒的震蕩器，故南北方向的綠燈閃亮。T4的定時時間是3秒，3秒后，狀態轉移到S25。在S25狀態下，同時驅動Y2、Y5及T5，即東西方向的紅燈、南北的黃燈亮，T5定時器的定時時間為2秒，2秒時間到，定時器的定時時間到，T5的觸點接通，狀態又重新轉移到S0。即南北方向的紅燈、東西方向的綠燈亮，系統將重復上述的動作順序，周而復始的繼續工作。當停止按鈕SB2被按下時，軟繼電器M0接通，其常閉觸點M0斷開，系統執行一周后，將停留在S0狀態，及保持南北方向的紅燈、東西方向的綠燈亮。