plc交通灯系统设计
状态时，还要完成另外三个阶段的操作。
在PLC的存储器中，设置了一片区域用来存放输入信号和输出信号的状态，它们分别称为输入映象寄存器和输出映象寄存器。PLC梯形图中别的编程元件也有对应的映象存储区，它们统称为元件映象寄存器。
（a）RUN (b)STOP
（a)
图2-1扫描过程
（b)
读取输入 执行用户程序 处理通信请求 自诊断检查 改写输出 读取输入 处理通信请求 自诊断检查 改写输出 PLC的用户程序由若干条指令组成，指令在存储器中按步序号顺序排列。在没有跳转指令时，CPU从第一条指令开始，逐条顺序地执行用户程序，直到用户程序结束之处。在程序执行阶段，当执行指令时，从输入映象寄存器或别的元件映象寄存器中将有关编程元件的“0”/“1”状态读出来，并根据指令的要求执行相应的逻辑运算，运算的结果写入到对应的元件映象寄存器中。因此，各编程元件的映象寄存器（输入映象寄存器除外）的内容随着程序的执行而变化。
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第二章 控制方案设计
2.1 技术控制要求
运用自己所学知识，设计一个十字路口交通灯控制系统电路，要求使用三菱PLC进行控制，能够指挥车辆在十字路口完成左转和不同路口的直行，，并且设计出十字路口交通灯控制系统的模拟仿真。
功能：①东西两组灯，南北两组灯，分别用来指示转弯和直行。如下表所示；②黄灯亮时，要求每秒闪亮一次。③同步设置人形道红、绿灯指示。具体交通灯控制电路状态如表2-1所示：
直行灯（南左转灯（南直行灯（东直行灯（东持续时状态 北） 北） 西） 西） 间 红 黄 绿 红 黄 绿 红 黄 绿 红 黄 绿 （s） 27 3 27 3 27 3 27 3 27 S0 0 0 1 1 0 0 1 0 0 1 0 0 S1 0 1 0 0 1 0 1 0 0 1 0 0 S2 1 0 0 0 0 1 1 0 0 1 0 0 S3 1 0 0 0 1 0 0 1 0 1 0 0 S4 1 0 0 1 0 0 0 0 1 1 0 0 S5 1 0 0 1 0 0 0 1 0 0 1 0 S6 1 0 0 1 0 0 1 0 0 0 0 1 S7 0 1 0 1 0 0 1 0 0 0 1 0 S0 0 0 1 1 0 0 1 0 0 1 0 0 表2-1 交通灯控制电路状态表
注：0表示灯灭，1表示灯亮 2.1.1 交通模拟面板示意图
道路交通灯包括东西、南北两个主道方向和主道上的人行道指示灯，及各方向弯道指示灯。如图所示：
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图2-1 交通面板示意图
2.2 总体方案确定 2.2.1 方案的原理
本方案所要实现的是模拟十字路口交通灯的运行，并利用PLC对十字路口交通灯进行控制：总共有2个输入点和16个输出点，两个输入是系统的开和关，用代替交通灯的发光二极管的亮、灭和闪烁作为信号的输出，把灯分为东西两组，南北两组，各有红、黄、绿三种，分别用来指示左转弯和直行，另外，还有四组人行道上的红绿灯。首先，按照控制要求利用计算机编程软件编写好科学合理的程序并输入PLC，PLC按照所输入的程序给出输出并通过外部中间继电器对硬件电路进行相应的逻辑顺序控制，使交通灯按控制要求进行亮、灭和闪烁来完成科学的交通控制要求。
2.2.2 方案的特点
PLC运用与交通灯控制系统有较强的优势,主要可从以下四个方面来描述。 使用寿命长：从目前反馈情况看,目前控制电路的使用寿命大部分均不足五年这与其电路设计、元器件选型、工作环境及控制方式等因素有关,是其本身无法克服的固有缺点。PLC作为工业控制单元,应用于各种控制环境,内部电路、机械结构设计极为精良,所用器件均选用标准工业级产品,其使用寿命一般可保证在十年以上。因此，PLC的这种特点可以使十字路口交通灯的PLC控制系统正常运行较长
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时间。
性能稳定可靠,抗干扰性好：由于PLC可应用于各种工业控制现场,其硬件及软件设计均考虑到各种生产环境,其电压适用范围很宽,具有极强的抗电磁干扰、抗震动、抗高温、高湿等特性,性能极为稳定、可靠。所以十字路口交通灯的PLC控制系统因为PLC的应用也具有了这样的一些优点。
由于 PLC的功能强大,实现灵活,可扩展性好，并可根据实际需要改变功能的控制过程及方式,并可根据使用者要求在不增加或少增加硬件的基础上开发新的控制功能，在加上良好的性价比。本十字路口交通灯的PLC控制系统，比之原有的交通灯控制系统，控制更加的灵活，功能更加的丰富。
2.2.3 方案选择依据
利用PLC进行的十字路口交通灯的控制与继电器-接触器控制系统相比省去了很多的继电器、接触器，不但节约了成本，而且传输速率高，更便捷稳定，抗干扰能力强,因此我们选用了PLC对交通灯系统进行控制。
外部的执行设备我们选择了中间继电器，这里用它主要是为了保护PLC的触点不被意外烧坏，因为PLC毕竟比中间继电器贵多了，且可以由一个输入控制几个输出动作，减少了PLC的输出点数。
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第三章 硬件、软件的选择与硬件连接
3.1输入点与输出点分配
按照前面的控制要求，而且加入了过街人行道的信号灯控制，所以经过认真的考虑本系统使用了PLC的2输入点和16个输出点。具体的输入/输出点分配如表所3-1示：
表3-1 输入/输出点分配 输入/输出点分配 输入信号 名称 代号 输入点编号 启动按钮 SBI X0 停止按钮 SB2 X1 输出信号 名称 代号 输出点编号 直行红灯（南北） HL1 Y0 直行黄灯（南北） HL2 Y1 直行绿灯（南北） HL3 Y2 左转红灯（南北） HL4 Y3 左转黄灯 (南北) HL5 Y4 左转绿灯（南北） HL6 Y5 直行红灯（东西） HL7 Y6 直行黄灯（东西） HL8 Y7 直行绿灯（东西） HL9 Y10 左转红灯（东西） HL10 Y11 左转黄灯（东西） HL11 Y12 左转绿灯（东西） HL12 Y13 过街红灯（南北） HL13 Y14 过街绿灯（南北） HL14 Y15 过街红灯（东西） HL15 Y16 过街绿灯（东西） HL16 Y17 注：表中所有直行灯和左转灯都分别是由9个发光二极管和一个相关电阻串联而成，所
有过街灯分别是由5个发光二极管和一个相关电阻串联而成（为了保证24V压降）。
3.2 硬件选择
本控制系统选用了三菱的FX2N-48MR这一型号的小型PLC. FX2N-48MR是小型化,高速度,高性能装置，有48个输入和输出点，而我们只需要2个输入点和16个输出点，所以相当充足。除此之外，这一型号的PLC还适用于在多个基本组件间的连接,模拟控制,定位控制等特殊用途,而且系统配置既固定又灵活是一套可以满足多样化广泛需要的PLC。因此本系统选择了这一型号的PLC。
中间继电器本系统选择了容量为：220V，5A，有4副触点的中间继电器（共16个），它上面是4付常开触点，下面是4付常闭角触点，当线圈通电后，利用电磁力把动衔铁拉下来，使上面4付常开角触点闭合，下面4付常闭角触点分开。 中
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