一、問題的提出

十字路口車輛穿梳，行人熙攘，車行車道，人行人道，有條不紊。那麽(me) 靠什麽(me) 來實現這井然秩序呢？靠的是交通信號燈的自動指揮係統。交通信號燈控製方式很多，本子模塊介紹利用步進梯形指令單流程編程實現的控製係統。

交通燈的控製要求如下：

（一）、控製開關(guan)

信號燈受啟動及停止按鈕的控製，當按動啟動按鈕時，信號燈係統開始工作，並周而複始地循環工作，當按動停止按鈕時，係統將停止在初始壯態，即南北紅燈亮，禁止通行；東(dong) 西綠燈亮，允許通行。

（二）、控製要求

1 、北紅燈亮維持 30 秒，在南北紅燈亮的同時，東(dong) 西綠燈也亮，並維持 25 秒，到 25 秒時，東(dong) 西方向綠燈閃，閃亮 3 秒後，綠燈滅。在東(dong) 西綠燈熄滅的同時，東(dong) 西黃燈亮，並維持 2 秒，到 2 秒時，東(dong) 西黃燈滅，東(dong) 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，然後閃亮 3 秒，再熄滅。同時南北方向黃燈亮，並維持 2 秒後熄滅，這時南北紅燈亮，東(dong) 西綠燈亮。

接下去周而複始，直到停止按鈕被按下為(wei) 止。

信號燈動作係統可用圖 1 狀態圖表示。

圖 1 交通指揮信號燈狀態圖

二、硬件及接線

根據上述要求可見，係統所需紅、綠、黃各 4 隻信號燈，本案由兩(liang) 個(ge) 信號燈箱實現；係統需要啟動和停止兩(liang) 個(ge) 按鈕，由按鈕箱實現。

可編程控製器的輸入 / 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(guan) 代表可編程控製器自身的運行開關(guan) 。

圖 2 PLC輸入/輸出接線圖

表 1 端子分配表 序號 端口 連接器件 1 X 0 啟動按扭 SB 1 2 X 1 停止按扭 SB 2 3 Y 0 東(dong) 西綠燈 4 Y 1 東(dong) 西黃燈 5 Y 2 東(dong) 西紅燈 6 Y 4 南北綠燈 7 Y 5 南北紅燈 8 Y 6 南北紅燈

三、交通信號燈的軟件設計

在本子模塊中，我們(men) 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(men) 把東(dong) 西和南北方向信號燈的動作視為(wei) 一個(ge) 順序動作，每一個(ge) 時序同時有兩(liang) 個(ge) 輸出，一個(ge) 輸出控製東(dong) 西方向的信號燈，另一個(ge) 輸出控製南北方向的信號燈。

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，係統進入S0狀態，驅動Y6、Y0，使南北紅燈及東(dong) 西綠燈同時亮，Y0接通，狀態轉移條件滿足，係統將轉移到S20狀態，在S20狀態下，Y6、Y0仍被驅動，即南北方向的紅燈及東(dong) 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(wei) 25秒，25秒後，狀態轉移到S21，在S21狀態下，Y6繼續保持，但Y0受控於(yu) M1，而M1是由兩(liang) 個(ge) 定時器T6和T7控製，T6、T7組成一個(ge) 1秒的震蕩器，即東(dong) 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(wei) 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(dong) 西方向的綠燈滅，Y1口驅動的是東(dong) 西方向的黃燈，故東(dong) 西方向的黃燈亮，綠燈停。T2的定時時間為(wei) 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(dong) 西方向的紅蛋亮，南北方向的綠燈亮，T3的定時時間為(wei) 25秒，25秒時間到，狀態轉移到S24。在S24狀態下，驅動Y2、T4，東(dong) 西方向的紅燈繼續亮，而南北方向的綠燈驅動口Y4受控於(yu) M1，M1是震蕩周期為(wei) 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秒後，狀態轉移到S25。在S25狀態下，同時驅動Y2、Y5及T5，即東(dong) 西方向的紅燈、南北的黃燈亮，T5定時器的定時時間為(wei) 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(dong) 西方向的綠燈亮，係統將重複上述的動作順序，周而複始的繼續工作。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，係統執行一周後，將停留在S0狀態，及保持南北方向的紅燈、東(dong) 西方向的綠燈亮。

圖 3 信號燈狀態轉移圖		圖 4 信號燈步進梯形圖