毕业设计（论文）基于PLC专家控制系统的十字路口红绿灯控制设计

1、基于 plc 专家控制系统的十字路口红绿灯控制设计 摘要 在当今高速发展的社会里，交通问题成为大家关注的社会问题，而目前国内十字 路口的交通灯控制一般是定时切换控制的，汽车数量的直线上升及现有的定时切换控 制方式的局限性都使得我们有必要寻求一种智能的交通控制系统。基于此本论文主要 思路是：利用探测器（即电磁感应线圈）探测出车辆的流量后，通过可编程控制器 plc 来实现自动调节红绿灯的时长。 关键词：plc 控制；交通灯；探测车流量；专家控制系统 abstract in the high speed development of society，the traffic problem becom

2、es the social problem that everybody pays attention to，but at present our country traffic lights control generally is timing. and that the quantities of cars increase straightly and the timing control of the traffic lights have some bugs make us have necessity to look for a kind of intellective tran

3、sportation control system。according to that, the way of thinking of this thesis is that：the time of the traffic lights are automatically computed by plc after the locators(namely electromagnetic induction coil)have explored the discharge of the vehicle。 key words: the control of plc；traffic lights；n

4、umber cars；the expert control system 目 录 中英文摘要.（i） 1 引言 .（1） 2 交通灯控制系统方案论证 .（1） 3 用 plc 实现交通灯控制系统 .（3） 31 plc 的选型.（3） 32 系统 i/o 分配和接线图.（4） 321 i/o 分配表.（4） 322 i/o 接线图.（5） 33 传感器探测车辆.（5） 331 光电开关(光电传感器).（5） 332 电感式传感器.（6） 333 传感器的铺设.（7） 34 用专家控制系统实现红绿灯的时长.（7） 341 专家控制系统设计.（7） 342 车流量的计算.（9） 343 用专家系统

5、实现绿灯时长的智能控制.（9） 35 程序设计和编程.（11） 351 plc 程序设计.（11） 352 plc 的编程语言.（15） 4 程序调试的基本要点.（15） 5 结束语 .（16） 致谢.（16） 参考文献.（16） 附录：十字路口红绿灯控制梯形图.（17） 1 1 引言 目前，随着我国城市道路和交通运输的迅速发展，交通管制显得越来越重要。不 仅要依据实际车流量来设计路口的交通红绿灯信号控制方案，而且还要根据当前流量 统计，及时进行方案的调整及优化，保证道路畅通和单位时间流量最大化。计算机技 术的迅猛发展，使小型 plc 可编程控制器的指令功能日趋强大，而采用逻辑集成电路 组成的

6、信号灯控制器，已经不能满足现实需要，用 plc 控制城市交通信号灯，不仅可 以满足现实需要，而且投资少，周期短，人机对话界面良好，控制方案更简单，适合 于各种情况1。传统的十字路口交通控制灯，通常是事先经过对交通流量的调查，运用 定时的方法将两个方向红绿灯的延时时间预先设置好2。这样必然产生如下弊端：当某 条路段的车流量很大时却要长时间等待红灯，而此时另一条是空道或车流量相对少得 多的道却长时间亮的是绿灯，这种现象是未对实际情况进行实时监控所造成的，这样 的交通控制系统效率低，容易造成交通拥挤，而且对人力、物力资源的浪费。因此， 我们有必要寻求一种能根据车流量变化的情况来智能控制绿灯时长，减小

7、滞留量，提 高交通控制系统。 基于此，本论文应用可编程序控制器(plc)对十字路口交通实现专家控制：在十字 路口各入路口附近的地下按要求埋设感应线圈，当汽车经过时就会产生涡流损耗，环 状绝缘电线的电感开始减少，即可检测汽车的通过，并将这一信号转换为标准脉冲信 号作为可编程控制器的控制输入，并用 plc 计数，按一定控制规律自动调节红绿灯的 时长,可避免出现空道占时现象。 本论文主要解决的问题是：如何检测车辆的存在与通过，探测车辆传感器的布置， 如何应用专家控制系统来控制红绿灯时长，最后程序的实现与调试。 2 交通灯控制系统方案论证 (1) 采用继电器控制系统实现，继电器控制回路存在多种弊端，如

8、继电器由于长期 动作容易造成咬死和损坏、继电器回路接线复杂，而且维护困难、继电器回路难以实 现复杂逻辑的控制等。采用继电器控制来实现，结构复杂、造价高、维护难，很难达 到复杂的控制要求。 传统十字路口红绿灯控制就是采用此种方法来控制的。其系统工作过程：首先是 南北红灯亮并维持 25s，在南北红灯亮的同时，东西绿灯亮并维持 20s。20s 延时到， 东西绿灯闪亮 3s（闪亮的周期为 1s 即亮 0.5s，熄 0.5s)后熄灭，东西黄灯亮并维持 2s 后，东西黄灯熄灭，东西红灯亮，同时南北红灯熄灭，南北绿灯亮。东西红灯亮并 维持 25s。南北绿灯亮并维持 20s,20s 延时到，南北绿灯闪亮 3s

9、 后熄灭，南北黄灯亮 并维持 2s。2s 延时到，南北黄灯熄灭，南北红灯亮，同时东西红灯熄灭，东西绿灯亮。 开始下一周期的动作，以后周而复始地循环。当启动开关断开时，所有信号灯熄灭3。 急车强通信号受强通开关控制。无急车时，按正常循环时序控制,有急车来时,将 该方向急车强通开关接通，不管原来信号状态如何，一律强制让急车方向的绿灯亮， 直到急车通过为止。急车一过，断开急车强通开关，信号的状态立即转为急车放行方 向的绿灯闪 3 次，随后按正常时序控制。 这种定时控制方式虽然考虑了紧急车辆的通行，但是交通灯的正常时序是定时切 换红绿灯，这样必然会产生如下弊端：当某条路段的车流量很大时却要等待红灯，而

10、 此时另一条是空道或者车流量相对少得多的路段却长时间亮的是绿灯，这种多等少的 尴尬现象是未对实际情况进行实时监控所造成的。显然，这样的交通灯控制系统效率 较低，无法依据道路与季节变化情况改变控制方式，容易造成交通拥挤，也浪费人力、 物力4。 (2) 采用计算机控制系统实现，如 dsp、专用集成电路以及单片机等。这类控制系统 虽有较好的性价比，但使用的是高级语言、机器语言或汇编语言进行编程，其难度大、 纠正难、用户不易掌握。 (3) 用可编程控制系统实现，由于其在自动化技术、计算机技术及网络通信技术的迅 猛发展，使 plc 的功能日益增多。它不仅能实现单机控制，而且能实现多机群控制； 不仅能实现

11、逻辑控制，还能实现过程控制、运动控制和数据处理等。它具有功能强大、 使用可靠、维修简单、抗干扰能力强等许多优点，并且在很多地方已逐步取代了继电 器电路的逻辑控制。 继电器控制系统接线复杂、电器多、占地面积大，调整延时不方便，延时准确度 差；计算机控制系统是按一定数学模型进行跟踪控制、效果好，但造价高，维护难度 大，只适用于极重要的交通路口；可编程控制系统(plc)有许多突出的优点：造价低、 坚固耐用、在恶劣环境下也能可靠地工作、延时准确，用软件来改变控制程序和时间， 极为灵活5。 专家控制系统需要按实际情况来改变参数，如使用继电器控制，则很难 实现；如使用单片机控制，则需要引入大量的 i/o

12、接口电路、硬件设计，而且这两种 控制方式的抗干扰能力都十分有限。采用可编程控制器（plc）对交通信号灯进行管 理，既能满足控制要求，又具有高的抗干扰性和稳定性。 基于此，本论文采用 plc 专家控制系统来实现十字路口红绿灯控制，用传感器探 测车辆的存在与通过，以得到车辆脉冲，然后把这一脉冲输入到 plc，考虑到车辆脉 冲的频率，用 plc 内高速计数器对车辆脉冲的上升沿进行计数，并按一定的智能控制 原则来自动调节红绿灯时长，从而减小滞留量，提高交通控制系统效率。 3 用 plc 实现交通灯控制系统 31 plc 的选型 为了简单起见，本文只做一个十字路口的交通灯控制系统。一个十字路口的交通 控

13、制系统共有 11 个输入信号，其中 4 个 x0x3 用作高速计数器（c235c238）的输 入端口，x4 是启动开关，x5 是定时控制或智能控制地选择开关，x6 是高速计数器 c235c238 线圈的驱动触点，最后 4 个 x10x13 用作内部计数器（c10c13）的输入 端口。输出信号有东西方向、南北方向各两组指示灯驱动信号，由于每一个方向的两 组指示灯中，同种颜色的指示灯是同时工作的。因此，可采用并联方式输出，从而减 少了 plc 输出点的数目。即将东西方向的红黄绿灯分别并联，将南北方向的红黄绿灯 分别并联。所以，系统的输出信号只有 6 个，为了遵循 plc 机型的选择原则，本设计 选

14、用 fx2n-32mr（继电器输出）的 plc，最主要的是因为在 fx 系列的众多机型中， 要数 fx2n 系列的功能最强、处理速度最快、容量最大，属于高档的超小型机。它有 16 个输入点和 16 个输出点，足足可以满足系统输入、输出的要求，而且还有一定余量。 输入继电器的编号为 x0x7、x10x17，输出继电器的编号为 y0y7、y10y17。其输入端接收来自各个路口车辆探测器测得的输出标准电脉冲， 输出端接十字路口的红黄绿信号交通灯。信号灯的选择：选用红、黄、绿发光二极管 作为信号灯（绿灯是箭头方向型） 。fx2n的性能指标见表 1 表 1 fx的性能指标6n2 项 目 fxn2 运行控

15、制方式反复扫描程序 i/o 刷新方式批处理方式，当有输入输出刷新指令 处理速度（基本指令）0.08 us/步 存储器容量和类型内附 8k 步 ram，最大可达 16k 步 程序语言梯形图、指令表、sfc（状态转移图） 指令数基本指令 27 条，步进指令 2 条，应用指令 298 条 最大 i/o 点数 256 输入继电器最多 184 点，x0x267 输出继电器最多 184 点，y0y267 普通型500 点，m0m499 保持型2572 点,m500m3071辅助继电器 （m）256 点,m8000m8255 状态(s) 普通型500 点 s0s499(其中 s0s9 用于初始化,s10s1

16、9 用于 返回原点) 保持型500 点 s500s999(其中 s900s999 固定用于故障报警) 100 ms 200 点,t0t199 10 ms 46 点,t200t245 1 ms(积算型)4 点,t246t249(电池后备)定时器(t) 100 ms(积算型)6 点,t250t255(电池后备) 普通型100 点(16 位) c0c99加计数器 保持型100 点(16 位) c100c199 普通型20 点(32 位) c200c219加/减 计数器保持型15 点(32 位) c220c234 1 相 1 输入11 点 c235c245(32 位加/减计数 保持型) 1 相 2 输

17、入5 点 c246c250(32 位加/减计数 保持型) 计 数 器 高 速 计 数 器 2 相 2 输入5 点 c251c255(32 位加/减计数 保持型) 普通型200 点(16)位 d0d199 保持型7800 点(16)位 d200d7999 特殊型256 点(16)位 d8000d8255 数 据 寄存器 变址用16 点(16)位 v0v7,z0z7 32 系统 i/o 分配和接线图 321 i/o 分配表 本设计占用 plc 的 11 个输入点，6 个输出点，具体的 i/o 分配表见 2、3 表 2 输入分配表 输 入 信 号信 号 功 能输 入 信 号信 号 功 能 x0 po

18、1东车道车辆进入信号x10po5东车道车辆出去信号 x1 po2北车道车辆进入信号 x11po6北车道车辆出去信号 x2 po3西车道车辆进入信号 x12po7西车道车辆出去信号 x3 po4南车道车辆进入信号 x13po8南车道车辆出去信号 x4 ps1启动开关 x5 ps2智能开关 x6高速计数器 c235c238 线圈的驱 动触点 表 3 输出分配表 输 出 信 号信 号 功 能输 出 信 号信 号 功 能 y1东西红灯y11南北红灯 y2东西黄灯y12南北黄灯 y3东西绿灯y13南北绿灯 322 i/o 接线图 图 1 i/o 接线图 33 传感器探测车辆 331 光电开关(光电传感器

19、) 光电开关(也叫光电传感器)是接近开关的一种,它是利用被检测物对光束的遮挡或 反射,由同步回路选通电路,从而检测物体有无的。物体不限于金属，所有能反射光线 均可被检测。光电开关将输入电流在发射器上转换为光电信号射出，接收器再根据接 受到的光线的强弱后有无对目标物体进行探测。多数光电开关选用的是波长接近可见 光的红外线光波型。它具有体积小，功能多，寿命长，精度高，响应速度快，检测距 离远以及抗电磁干扰能力强等优点。目前，光电开关已被用作物位检测、产品计数、 速度检测、信号延时、色标检出以及安全防护等诸多领域。光电开关按检测方式可分 为漫反射式、镜反射式、对射式等，它们各自的特点是： 漫反射式光

20、电开关是一种集发射器和接收器于一体的传感器，当有被检测物体经 过时，物体将光电开关发射器发射的足够量的光线反射到接收器，于是光电开关就产 生了开关信号。当被检测物体的表面光亮或其反光率极高时，漫反射式的光电开关是 首选的检测模式。 镜反射式光电开关是集发射器与接收器于一体，光电开关发射器发出的光线经过 反射镜反射回接收器，当被检测物体经过且完全阻断光线时，光电开关就产生了检测 开关信号。 对射式光电开关它包含了在结构上相互分离且光轴相对放置的发射器和接收器， 发射器发出的光线直接进入接收器，当被检测物体经过发射器和接收器之间且阻断光 线时，光电开关就产生了开关信号。当检测物体为不透明时，对射式

21、光电开关是最可 靠的检测装置。 332 电感式传感器 电感式传感器由铁心和线圈构成的将直线或角位移的变化转换为线圈电感量变化 的传感器，又称电感式位移传感器。这种传感器的线圈匝数和材料导磁系数都是一定 的，其电感量的变化是由于位移输入量导致线圈磁路的几何尺寸变化而引起的。当把 线圈接入测量电路并接通激励电源时，就可获得正比于位移输入量的电压或电流输出。 电感式传感器的特点是：无活动触点、可靠度高、寿命长分辨率高灵敏度高 线性度高、重复性好测量范围宽（测量范围大时分辨率低）无输入时有零位输出 电压，引起测量误差对激励电源的频率和幅值稳定性要求较高7。 电感式传感器是埋设在公路下十几厘米深处的环状

22、绝缘电线，当有高频电流通过 电感时，公路面上就会形成高频磁场。当汽车进入这一高频磁场区时，汽车就会产生 涡流损耗，环状绝缘电线的电感开始减少。当汽车正好在该感应线圈的正上方时，该 感应线圈的电感减到最小值，当汽车离开这高频磁场区时，该感应线圈的电感逐渐复 原到初始状态。由于电感变化，该感应线圈中流动的高频电流的振幅和相位发生变化， 因此，在环的始端连接上检测相位或振幅变化的检测器，就可得到汽车通过的电信号。 若将环状绝缘电线作为振荡电路的一部分，则只要检测振荡频率的变化即可知道汽车 的存在和通过8。 电感式传感器的高频电流频率为 60khz，尺寸为 23m，电感约为 100uh，这种传 感器可

23、检测的电感变化率在 0.3 上。 当今的工业自动控制已不满足于简单的开关量信号，这种情形不禁使我们想起以 前电子式非接触电感式传感器取代机械开关的时期。过去，唯一的解决办法是使用一 个昂贵的测量系统，但其精度等级却大大地超过了我们的应用需要。 先进的模拟量电感式传感器恰好填补了这个空白。电感式传感器能够提供一个与 物体位移成比例的电流或电压信号，由此来完成简单可靠的检测和控制任务。近些年， 此类产品的技术有了长足的发展。从技术方面讲，这些装置已经赶上测量系统，但其 价格与开关量电感式传感器接近，因而在许多应用中成为理想的替代方案。 333 传感器的铺设 车辆计数是智能交通控制系统的关键部分，为

24、防止车辆出现漏检的现象，环状绝 缘电线在地下的铺设将采取在每个车行道上的出口处以及在离出口处一定距离的进口 处各铺设一个相同的传感器。同一车道上的两个传感器之间的距离为该车道正常运行 时所允许的最长停车车龙为好8。 x12 c12 x10 c10 x3 c238 x0 c235 x2 c237 车辆探测器 1 车辆探测器 2 西西 x13 c13 x11 c11 x1 c236北北 东东 南南 (其他道同此其他道同此) 图 2 十字路口传感器的铺设 34 用专家控制系统实现红绿灯的时长控制 341 专家控制系统设计 传统控制方法的设计和分析是建立在系统的精确模糊基础上的，而实际系统由于 存在复

25、杂性、时变性、不确定性和不完全性等，一般无法获得精确的数学模型。采用 传统控制理论进行系统设计时，必须提出并遵循一些苛刻的假设，而这些假设往往与 实际情况不符，使得所设计的系统性能与实际情况相差很远。所以，本文由交通专家 根据某个十字路口的具体情况确定绿灯延时时间的参数。 专家控制是智能控制的一个重要分支，它是把专家系统的思想和方法引入控制系 统及其工程应用。就其实质而言，专家控制是基于控制对象和控制规律的各种知识的 总和，而且要以智能的方式使用这些知识，求得受控系统更可能地优化和实用化，它 反映出智能控制的许多重要特征和功能。作一个形象的比喻，专家控制是试图在控制 闭环中加入一个有经验的工程

26、师，系统能为他提供一个“控制工具箱” ，即可对控制、 辨识、测量、监视等各种算法选择自便，调节自如。因此，专家控制实质上是对一个 “控制专家”的思路、经验、策略的模拟、延伸、扩展。 专家系统是一种能在某个领域内，以人类专家的知识和经验来解决该领域中高度困 难任务的计算机系统。它的主体是一个基于知识的计算机程序系统，其内部具有某个 领域中大量专家水平的知识与经验，能够利用人类专家的知识和解决问题的方法来解 决该领域的问题。专家系统所要解决的问题一般没有算法解，并且往往要在不精确或 不确定或不完全的信息基础上进行推理，做出结论。专家系统应用人工智能技术和计 算机技术进行推理和判断，模拟人类专家解决

27、问题和进行决策的过程，其独到之处是 能求解那些需要人类专家才能求解的高难度复杂问题。 在实际应用中，专家系统最有吸引力、也是难度颇大的领域之一是专家控制。专 家控制可以看成是对一个“控制专家”在解决控制问题或进行控制操作时的思路、方 法、经验、策略的模拟。控制专家在完成控制任务时主要进行三项工作：观察、检测 系统中的有关变量和状态；综合应用自己的知识和经验判断当前系统运行的状态；分 析比较各种可以采用的控制策略并选择其中最优者予以执行；并用计算机予以实现 （模拟） 。这三个基本功能就构成了最基本的专家控制系统9。 专家系统的基本结构如图 3 所示。在实际使用的专家系统中，根据具体问题其内 容可

28、能会进行某些调整：或简化、或删除、或细化、或增加某些部分。在基本结构中， 专家系统主要包括：知识库全局数据库推理机解释机构知识获取机构接 口。设计一个专家系统主要解决的问题是知识库、数据库和推理机构。 人机接口 过程接口 推理机全局数据库 知识库知识获取机构解释机构 用户 过程 专家 图 3 专家系统的基本结构 342 车流量的计算 每条行车道的车流量通过 plc 来统计,本文用高速计数器对进入路口的车辆进行计 数,而不用内部计数器,是因为这时的车速比较快；用内部计数器对离开路口的车辆进 行计数,高速计数器与内部计数器是同时工作的。车辆传感器 1 用来检测红灯期间进入 路口排队等候的车辆数，每

29、经过一辆车，plc 中的高速计数器就加 1；车辆传感器 2 用 来检测绿灯期间通过十字路口的车辆数，每经过一辆车，内部计数器就加 1。在一个红 绿灯周期中，每当绿灯亮之前，从高速计数器、内部计数器中采集一次数据，即用高 速计数器的计数值减去内部计数器的计数值，就可得到车辆滞留量，其它通道同理， 并将该滞留量存放于高速计数器中。数据采集完后，内部计数器内的数立即清零，高 速计数器则在原有的车辆滞留量的基础上继续计数，为下一个红绿灯周期做好准备。 343 用专家系统实现绿灯时长的智能控制 专家参数的调用可以采用变址寄存器来实现，本文采取的智能控制绿灯时长的方法 是:通过传感器探测出各个车道上的车辆

30、数,经过比较得出东西、南北方向的最大车辆 数，在通过查表法得出绿灯延时时间t， （t 是由两个函数t=maxte,tw和 tmaxts,tn组成的） ，将其与绿灯固定的最小时间 t0（10s）相加，这样就可得到 绿灯亮的时间 t=固定的最小时间 t0+绿灯延时时间t（是专家参数） ，专家参数是非线 性的、不确定的，可以采用变址寄存器 v/z 来调用专家参数。其中最小固定时间是为 了避免红绿灯切换过频；最大绿灯亮的时间是为了保障公平性，不能让其它路口的车 辆过分久等。 本文中同一车道上的两个传感器之间的距离设为 100 米，这样就可以检测出每个 车道上的车辆数，按平均每辆车的长度与车间距之和为

31、5 米计算，100 米的车道上最多 停车 20 辆。当东西（或南北）车道上的最大车辆数为 1 时，绿灯延时时间为 2s，此后， 每增加一辆，绿灯延时时间就增加 2s，由此类推，最长的绿灯延时时间为 40s，最大 绿灯亮的时间为 50s。绿灯延时时间见表 4，这是为了设置方便而假设的参数。 表 4 绿灯延时时间表 最大车 辆数 12345678910 绿灯延 时时间 t(s) 2468101214161820 最大车 辆数 11121314151617181920 绿灯延 时时间 t(s) 22242628303234363840 绿灯延时时间是用变址寄存器 v/z 来改变的，变址寄存器 v/z

32、 实际上是一种特殊 用途的数据寄存器，其作用相当于微机中的变址寄存器，用于改变元件的编号（变址） ， 例如 z=5，则执行 d0z 时，被执行的编号为 d5（d05） 。变址寄存器可以像其它数 据寄存器一样进行读写，当要进行 32 位数据运算时，可将 v、z 串联使用（z 为低位， v 为高位） ，这样用变址寄存器就可以很容易的查找东西或南北方向的车辆数。 将绿灯查表中的绿灯延时时间t 分别存放在数据寄存器 d1d20 中，将东西（或 南北）车道上的最大车辆数存在变址寄存器 z0(或 z1)中，由最大车辆数通过查表可得 绿灯延时时间t（d0z0 或 d0z1）并将其存入数据寄存器 d22(或

33、d23)中，将固定的最 小绿灯时间 t0(10s)存在数据寄存器 d21 中，在与 d22(d23)中的数据相加并存于数据 寄存器 d40 中，即 d40 为绿灯亮的时间。当绿灯熄灭时，计算出东西(或南北)车道上 的车流量，并将其存入高速计数器内，同时，将内部计数器及数据寄存器 d40 清零。 如以东西方向车辆为例，设东方向的车辆数为 5 辆，西方向的车辆数为 3 辆，经比较， 取东方向的车辆数（5 辆）为东西方向的最大车辆数，将其存于变址寄存器 z0 中，再 将 d0z0（即 d5）中的数据 10 存于 d22 中，再加上最小固定时间 10s（即 20s）存入 d40 中，作为东西方向绿灯亮

34、的最长时间。 35 程序设计和编程 351 plc 程序设计 三菱 fx2n 系列 plc 具有顺序功能图(状态转移 sfc 图)的顺序控制功能，利用这 种顺序控制功能图编制交通信号灯控制程序，条理清楚，方便简单，易于理解，三菱 plc 步进指令表示的方法是，将控制的各个动作或工序用状态（s）表示，然后将输入 条件与输出按顺序编程，fx2n 序列 plc 有状态寄存器（s）1000 点（s0s999） ，其 中 s0s9 共 10 个为初始状态，一般状态从 s20 开始。初始状态用双线框表示，通常 用特殊辅助继电器 m8002 的常开触点提供初始信号，其作用是为启动做好准备，防止 运行中的误操

35、作引起的再次启动。 由于本设计是多任务实时并行处理系统，车流量的计数是不间断的，与红绿灯控 制系统呈并行关系，简单的用状态流程图进行程序设计较烦琐。因此还可使用 plc 的 一些基本指令，将顺序控制设计有机的结合起来。 plc 控制程序流程图如下： n y n y n ny y 开 始 南北红，东西绿 10s 南北红，东西绿闪 2s 南北红，东西黄 2s 东西红，南北绿 10s 东西红，南北绿闪 2s 东西红，南北黄 2s 智能控制 东西空道 南北红，东西绿灯时间 南北红，东西绿闪 2s 南北红，东西黄 2s 南北空道 东西红，南北绿灯时间 东西红，南北绿闪 2s 东西红，南北黄 2s 智能控

36、制 东西红，南北绿 南北红，东西绿 ts 图 4 程序流程图 根据上面的流程图设计的状态转移图如下： 南北绿(y13),东西红(y1) 南北黄(y12)，东西红(y1) 亮 2s(t25) 南北绿闪(y13),东西红(y1) 亮 2s(t24) 南北绿(y13)，东西红 (y1) 亮 100s(t23) 东西黄(y2)，南北红(y11) 亮 2s(t22) 东西绿闪(y3)，南北红(y11) 亮 2s（t21） 东西绿(y3)，南北红(y11) 亮 10s（t20） 启动开关 t23 东西有车 y n t25 t24 t20 x4 m8002 s0 s20 t25 k20 t20 k100 s

37、21 t22 s22 s23 t21 y3 y11 t21 k20 t23 k100 y1 y13 t22 k20 y2 y11 y3 y11 y1 y12 t24 k20 y1 y13 y1 y13 s24 s25 s26判断东西是否空道 s27 东西红(y1),南北黄 (y12)2s(t36) 东西红(y1),南北绿闪 (y13)2s(t35) 东西红(y1) ,南北绿 (y13)的时间(t34) 南北红(y11),东西黄(y2) 2s(t33) 南北红(y11),东西绿闪 (y3)2s(t32) 南北红(y11),东西绿(y3) 的时间(t31) /x5 南北车辆比较 t36非智能控制

38、转至 s20 智能控制 转至 s30 t35 t34 t32 t31 智能开关x5 转至 s20/x5 南北有车 n y s28 s29 y3 y11 采集数据 s32 s31 s30 t33 t32 k20 y3 y11 y3 y11 t31 ts s34 s33 s35 s36 y2 y11 t33 k20 t34 ts y13 y1 y13 y1 t35 k20 y12 y1 t36 k20 判断南北是否空道 东西车辆比较 南北红，东西绿 图 5 状态转移图 352 plc 的编程语言 在本设计系统中，使用梯形图编程。梯形图是使用得最多的图形编程语言，被称为 plc 的第一编程语言。梯形

39、图是一种图形语言，它沿用继电器的触点、线圈、串并联 等图形符号，同时增加继电器系统没有的符号。具有形象、直观、易于接受的优点。 梯形图的编程规则如下： （1）梯形图按自上而下，从左到右的顺序排列。 各逻辑行中所有触点应画在线圈左边（左母线省略） 。 线圈不能与左母线直接相连。 （2）软继电器线圈不能串联。 （3）触点可无限次使用，但同一继电器的线圈一般只允许出现一次。双线圈输出： 在同一程序中，同一继电器的线圈使用了两次或两次以上。 注意：双线圈输出只有最后一次输出有效，或者可能出现语法错误。 （4）支路并联时，应把串联触点多的支路画在上面。 （5）支路串联时，应把并联触点多的支路画在左边。 （6）梯形图中不允许画电流交叉的电路。 4 程序调试的基本要点 （1）红