（2） 南北方向绿灯亮30秒，东西方向红灯继续亮； （3） 南北方向黄灯闪烁5秒；东西方向红灯继续亮；
（4） 东西方向左转弯绿灯和南北方向红灯同时亮10秒，东西方向红灯继续亮；
（5） 东西方向绿灯亮30秒，南北方向红灯继续亮；
（6） 东西方向黄灯闪烁5秒，南北方向红灯继续亮，然后跳至第（1）步依次循环。
晚间的控制方案为：
东、南、西、北四个黄灯全部闪亮，其余灯全部熄灭，黄灯闪亮按亮 0.4 秒，暗 0.6 秒的规律反复循环。
2.3 硬件选型
城市道路交通信号控制是典型的开关量顺序控制，采用PLC能充分利用它的优点。在这里我们采用德国西门子公司的S7-200可编程控制器，它是积木式结构，安装比较方便，中央处理单元和信号模板有多种类型，另外还具有如位控单元、PD调节等特殊功能模块。根据本系统输入点数及控制要求，中央处理单元可选用CPU224，该CPU板上本身具有10个数字量输入点，6个非隔离数字量输出点，最多能够带8个数字量信号模板。
电源模块将交流电源转换成供CPU，存储器等所有扩展模块使用的直流电源，是整个PLC系统的能源供给中心，它的好坏直接影响到PLC的稳定性和可靠。S7-200属于小型PLC，电源模块与CPU模块封装在一起，通过连接总线为本机和扩展模块提供+5V（DC）电源。同时，还可通过端子向外输出一个+24V（DC）电源，供本机输入点和扩展模块继电器线圈使用。需注意的是，从资料中我们了解到，外部电源不可与S7-200的传感器电源并联使用。否则，交会导致两个电源的竟争而影响它们各自的输出，缩短其使用寿命，使得一个或两个电源同时失效，使PLC系统产生不正确的操作。正确的使用方法是S7-200的传感器电源和外部电源应该在不同的点上提供电源，而两者之间只能有一个会共连接点。
由于根据控制要求所确定的输入输出点分别人二个和九个，由于我们是以一个路口信号单独控制为例，考虑到够用为准。所以我们选择了CPU224这一具有较强控制功能的控制器。
另外，在硬件选型时，不要忘记完成现场测试及软件编程时所需的一些设备。 综上，得到系统硬件配置如表1所示：
表1 硬件配置表 名 称 数 量 DC24V电源 1 CPU224 1
PC/PPI编程电缆 1 STEP7编程软件 PC机 1 3 系统I/O分配
分析PLC的输入和输出信号,在满足控制要求的前提下,要尽量减少占用PLC的I/O点。由系统控制要求可见，由控制开关输入的启、停信号是输入信号。由PLC的输出信号控制各指示灯的亮、灭。在交通灯布置图中，南北方向的三色灯共六盏，同颜色的灯在同一时间亮、灭；所以，可将同色灯两两并联，用一个输出信号控制。同理，东西方向的三色灯也依次设计。再加上东西方向左转的三色灯共九盏，所以其占9个输出点。由此可得系统I/O分配如表2所示：
表2 系统I/O分配表
输入/输出 设备/器件名称 I/O地址 输入 校正当前时钟 I0.0
程序启停按钮 I0.1
符号名 数据类型
1
SB0 BOOL
SB1 BOOL
Q1 DINT
输出 东西方向绿灯 Q0.0
东西方向黄灯 Q0.1 东西方向红灯 Q0.2 南北方向绿灯 Q0.3 南北方向黄灯 Q0.4 南北方向红灯 Q0.5
Q2 DINT Q3 DINT Q4 INT Q5 INT Q6 INT
Q7 INT Q8 INT
东西方向左转弯灯 Q0.6 南北方向左转弯灯 Q0.7
4 PLC端子接线图
根据I/O表及PLC的配置图很容易就可以得到PLC端子接线图4如下所示： 5 软件设计
本控制系统的控制原理是：用一路数字量的不同输入状态来判定是否对时钟进行初始化，用一路数字量的不同输入状态分别用作程序的启动和停止控制，每
一方向有红、黄、绿及转弯四种信号灯，分别对应四位数字量输出，两个方向共有8位数定量输出；在某一方向用两个延时脉冲定时器分别控制该方向黄灯闪烁的亮、灭时间，根据道路人车流量多少，分别设置各信号灯亮灭时间的长短，通过6个定时器依次交替工作，就可实现各方向交通信号灯的顺序工作。本文所设计的软件由一个主程序和四个子程序（时钟初始化子程序，晚间时段交通灯控制子程序，正常时段交通灯控制子程序和高峰时段交通灯控制子程序）组成。主程序主要任务包括：读取两个开关状态，根据开关的不同状态做出相应的处理，当开关SB0闭合时则对时钟进行初始化，反之则不对时钟进行初始化；当开关SB1闭合时，则读取时钟值，并做处理，根据处理后的时钟值的大小判定当前时间是属于哪个时间段，并调用相应的交通灯控制子程序，反之，则停止程序的运行主程序流程图如图5所示。晚间时段的控制规律为：两个方向的四个黄灯均按亮0.4秒灭0.6秒的规律闪烁，其余的交通灯全灭程序中将用到两个定时器T37和T38，各定时器的功能如表3所示。正常时段的控制方案结构图如图6所示，程序中将用到8个定时T37-T44，各定时器的功能如表4所示。高峰时段的控制方案结构图如图7所示，程序中将用到8个定时T37-T44，各定时器的功能如表5所示。
该程序实现了信号由东西左转、东西直行、南北直行依次循环变化。其优势思路简单，容易理解，对时钟的校正以及各时段的起始时间和终止时间的修改方便。如路口要求在晚上10：00以后实行各方向黄色信号灯闪烁功能，只需要将实时采集PLC的时钟信号作为一个子程序的跳转条件，再增加一段闪光程序即可。如果需要将几个路口集中到一台PLC控制，根据实际需要的I/O点数，硬件上再增加相应的数字量输出模板即可。需要指出的是，用PLC实现城市道路关通信号控制，最好几个路口共用一套PLC，这样可以大大降低工程成本。
表3 晚间时段各定时器一个循环中的功能明细表 定时器 t0 t1 T2 T37 定时0.4秒
开始定时，黄灯亮 定时到，输出ON且保持；黄灯灭 开
始下一次循环的定时
T38
定时1秒 开始定时 继续定时 定时到，输出ON，随即复位开始下一次循环的定时，黄灯亮。
表4 正常时段各定时器一个循环中的功能明细表 定时器 t0 t1 t2 t3 t4 t5 t6 T37
定时10秒 开始定时,南北转弯灯、南北红灯、东西红灯亮。 定时到，输出ON且保持；南北转弯灯灭，南北绿灯亮，东西红灯继续亮。 ON ON ON ON
开始下一个循环定时 T38
定时40秒 开始定时 继续定时 定时到，输出ON且保持；南北绿灯灭，南北黄灯闪烁，东西红灯继续亮。 ON ON ON 开始下一个循环定时
T39
定时45秒 开始定时 继续定时 继续定时 定时到，输出ON且保持；南北黄灯灭，东西转弯灯、南北红灯亮，东西红灯继续亮。 ON ON 开始下一个循环定时
T40
定时55秒 开始定时 继续定时 继续定时 继续定时 定时到，输出ON且保持；东西转弯、东西红灯灭，东西绿灯亮，南北红灯继续亮。 ON 开始下一个循环定时
T41
定时85秒 开始定时 继续定时 继续定时 继续定时 继续定时 定时到，输出ON且保持；东西绿灯灭，东西黄灯闪烁，南北红灯继续亮。 始下一个循环定时
T42
定时90秒 开始定时 继续定时 继续定时 继续定时 继续定时 继续定时 定时到，输出ON，随即复位开始下一次循环定时；东西黄灯、南北红灯灭，南北转弯灯、南北红灯、东西红灯亮。
表5 高峰时段各定时器一个循环中的功能明细表 定时器 t0 t1 t2 t3 t4 t5 t6 T37
定时10秒 开始定时,南北转弯灯、南北红灯、东西红灯亮。 定时到，输出ON且保持；南北转弯灯灭，南北绿灯亮，东西红灯继续亮。 ON ON ON ON
开始下一个循环定时
开
T38
定时45秒 开始定时 继续定时 定时到，输出ON且保持；南北绿灯灭，南北黄灯闪烁，东西红灯继续亮。 ON ON ON 开始下一个循环定时
T39
定时50秒 开始定时 继续定时 继续定时 定时到，输出ON且保持；南北黄灯灭，东西转弯灯、南北红灯亮，东西红灯继续亮。 ON ON 开始下一个循环定时
T40
定时60秒 开始定时 继续定时 继续定时 继续定时 定时到，输出ON且保持；东西转弯、东西红灯灭，东西绿灯亮，南北红灯继续亮。 ON 开始下一个循环定时
T41
定时85秒 开始定时 继续定时 继续定时 继续定时 继续定时 定时到，输出ON且保持；东西绿灯灭，东西黄灯闪烁，南北红灯继续亮。 始下一个循环定时
T42
定时90秒 开始定时 继续定时 继续定时 继续定时 继续定时 继续定时 定时到，输出ON，随即复位开始下一次循环定时；东西黄灯、南北红灯灭，南北转弯灯、南北红灯、东西红灯亮。
6、总结
附录 源程序-STL语句 ORGANIZATION_BLOCK 主:OB1 TITLE=程序注解 VAR
T:BYTE; //时钟值缓冲区 H:INT; //小时数存储单元 M:INT; //分钟数存储单元 SEC:INT; //秒钟数存储单元
Tim:WORD; //小时数乘100加分钟数乘10加秒钟数所得结果存储单元 END_VAR
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开