一、问题的提出
在只需要纵向或横向行使的交通系统中,也需要考虑另一方向的人行道,在这种情况下,利用上述的十字路口交通灯控制系统显然不合适,那么必须考虑新的控制系统。交通情况如图一所示,由图可见,东西方向是车道,南北方向是人行道。正常情况下,车道上有车辆行事,如果有行人要过交通路口,先要按动按钮,等到绿灯亮时,方可通过,此时东西方向车道上红灯亮。延时一段时间后,南北方向的红灯亮,东西方向的绿灯亮。各段时间由图
2
所示。
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图
1
交通路口示意图 |
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图
2
各段时间分配 |
二、硬件及接线
根据上述要求可见,系统所需车道(东西方向)红、绿、黄各
2
只信号灯,人行道(南北方向)红、绿各
2
只信号灯,南北方向各需一只按钮。本案除
PLC
主机外,尚需配备两个信号灯箱和一个按钮箱。
可编程控制器的输入
/
输出端子分配及硬件连接分别由表
1
及图
3
所示。其中
SA
开关代表可编程控制器自身的运行开关。
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器件
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端口
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用途
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SB1 |
X0 |
人行道北按钮
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SB1 |
X1 |
人行道南按钮
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LD0 |
Y0 |
车道红灯
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LD1 |
Y1 |
车道黄灯
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LD2 |
Y2 |
车道绿灯
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LD3 |
Y3 |
人行道红灯人
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LD4 |
Y4 |
人行道绿灯
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图
3
硬件接线图 |
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表
1
输入
/
输出端口分配 |
三、系统软件设计
在本子模块中,我们采用步进梯形指令并联分支、汇合编程的方法来实现人行横信号灯的功能。其状态转移图如图
4所示。由图可知,我们把车道(东西方向)信号灯的控制作为左面的并联分支,人行道(南北方向)信号灯的控制作为并联分支的右面支路,并联分支的转移条件是人行道南北两只按钮的或关系,灯亮到长短利用定时器控制,人行道绿灯闪是利用子循环加记数器了实现。
图
4
人行道信号灯控制状态转移图
本状态转移图总体上讲为一个并行分支、汇合流程,只是在
S33
处有一个选择性分支,在编程时应引起注意。
程序如表
2
所示。
LD M8002 |
OUT T0 |
OUT Y0 |
OUT T3 |
OUT C0 |
OUT Y3 |
SET S0 |
K300 |
OUT T2 |
K150 |
K5 |
RST C0 |
STL S0 |
LD T0 |
K50 |
LD T3 |
OUT T5 |
OUT T6 |
OUT Y2 |
SET S22 |
STL S30 |
SET S32 |
K5 |
K50 |
OUT Y3 |
STL S22 |
OUT Y3 |
STL S32 |
LD C0 |
STL S23 |
LD X0 |
OUT Y1 |
LD T2 |
OUT T4 |
AND T5 |
STL S34 |
OR X1 |
OUT T1 |
SET S31 |
K5 |
SET S34 |
LD T6 |
SET S20 |
K100 |
STL S31 |
LD T4 |
LDI C0 |
OUT S0 |
SET S30 |
LD T1 |
OUT Y4 |
SET S33 |
AND T5 |
RET |
STL S20 |
SET S23 |
K150 |
STL S33 |
OUT S32 |
END |
OUT Y2 |
STL S23 |
LD T3 |
OUT Y4 |
STL S34 |
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表
2
人行道信号灯控制程序清单