十字路口交通灯PLC程序设计.pdf

1.1控制要求

交通灯控制系统的控制要求如下：

1信号灯受一个起动开关（SB1）控制，当起动开关接通时，信号系统开始工作，且

先南北红灯亮，东西红灯亮。

2交通灯按如下顺序循环点亮：红红（2s）--红绿（3s）--红黄（1s）--红红（2s）

--绿红（3s）--黄红（1s）--红红(2s)。

3周而复始。

1.2系统设计方案分析

按照交通灯系统控制要求下，结合西门子S7-200系列可编程控制器的特性，选择适

合的型号。设计思想分析如下：给一个启动的输入信号，要配合一个SB1的按钮，当SB1

启动按钮动作，系统工作。

按照控制要求，将控制过程分为六步，分别是红红、红绿、红黄、红红、绿红、黄红，程序控制

继电器按时序一步步的跳转。可采用多种方案实现跳转，在此，我们采用传送指令与时间继电器结合来

控制程序的运转。

首先，上电后，按下启动按钮SB1，I0.0动作，为MB10送入数据1，中间继电器M10.0动作，启

动通电延时时间继电器T37，延时2s后，其常开触点闭合，启动数据转送，为MB10送入数据2。中

间继电器M10.1动作,启动时间继电器T38，延时3s后，其常开触点闭合，启动下一次数据传送，为

MB10送入数据4。中间继电器M10.2动作，启动时间继电器T39，延时1s后，其常开触点闭合，启动

第四次数据传送，为MB10送入数据8。中间继电器M10.3动作，启动时间继电器T40，延时2s后，

其常开触点闭合，启动下一次数据传送吗，为MB10送入数据16。中间继电器M10.4动作，启动时间

继电器T41，延时3s后，其常开触点闭合，启动第六次数据传输，为MB10送入数据32。中间继电器

T42动作，延时1s后，其常开触点闭合。启动下一次数据传送之后，程序进入第二个循环，从而实现

红绿灯的循环控制。

因此，需要一个信号输入，六个信号输出，十字路口有十二个交通信号灯，南北、东西

两个为一组用一个输出信号控制。通过如下的十字路口交通灯状态分析表、主流程图、十

字路口交通灯时序图一一展开，十字路口交通灯控制系统设计思路逐渐脉络清晰。

表1十字路口交通灯状态分析表

南北方向

红灯亮8s绿灯亮3S黄灯亮1S

交通灯状态

东西方向

红灯亮2S绿灯亮3S黄灯亮1S红灯亮6S

交通灯状态

十字路口交通灯状态的分析：

十字路口交通灯如下图1所示，将12个交通灯进行编号

图1十字路口交通灯状态图

这12个交通灯共有四个状态：

状态1：南北红灯（1、7）亮，东西红灯（4、10）亮；

状态2：南北红灯（1、7）继续亮，东西绿灯（6、12）亮；

状态3：南北红灯（1、7）继续亮，东西黄灯（5、11）亮；

状态4：南北红灯（1、7）继续亮，东西红灯（4、10）亮；

状态5：南北绿灯（3、9）亮，东西红灯（4、10）继续亮；

状态6：南北黄灯（2、8）亮，东西红灯（4、10）继续亮；

主程序流程图：（如图3-2所示）

图3-2主程序流程图

图2十字路口交通灯时序图

1.3.1PLC的选型

从上面的分析可以知道，系统共有开关量输入点1个，开关量输出点6个，参照西门

子S7-200系列特性，选用主机为CPU222。

输入电路采用了双向光电耦合器，24VDC极性可任意选择，1M、2M为输入端子的公

共端。1L、2L为输出公共端。

CPU222另有24V、280mA电源供PLC输入点使用。

1.3.2PLC的地址分配