毕业论文-十字路口交通灯控制系统的研究与设计

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量小，维修方便；体积小，耗能低。所以可编程逻辑控制器在交通灯控制系统中大量采用。对于方案三，虽然这种系统也具有结构简单、价格低廉、维护容易、抗干扰能力强等优点，但这种控制系统的缺点是采用固定接线方式，接线多，灵活性差，工作频率低，触电易损坏，可靠性差。。综上所述：方案二是无论是从经济方面、科学性还是从实现的容易程度都优于其它两个方案，不失为最佳的选择。第3章系统硬件部分设计本章主要介绍系统硬件的组成结构及工作原理，PLC的I/O分配地址，并对PLC的I/O外围接线、数码显示进行分析说明。3.1十字路口交通灯控制原理东西主干道直行绿30S直行绿闪3S左转绿10S左转绿闪3S黄2S红48S东西人行道绿30S绿闪3S红63S南北主干道红48S直行绿30S直行绿闪3S左转绿10S左转绿闪3S黄2S南北人行道红48S绿30S绿闪3S红15S循环控制方式交通灯变化顺序表（单循环周期96秒）：南北向（列）和东西向（行）主干道均设有直行绿灯30S，直行绿灯闪亮3S，左行绿灯10S，左转绿闪3S，黄灯2S和红灯48S。当南北主干道红灯点亮时，东西主干道应依次点亮直行绿灯，直行绿灯闪，左转绿灯，左转绿灯闪亮和黄灯；反之，当东西主干道红灯点亮时，南北主干道依次点亮直行绿灯，直行绿灯闪，左转绿灯，左转绿灯闪亮和黄灯。当紧急情况时，按下该方向的强通按钮让强通方向交通灯显示为绿灯，同时另一个方向交通灯显示为红灯，直到强通车辆通过后断开强通按钮，绿灯闪烁3S，随后按正常时序运行。午夜控制在凌晨12点至早晨5点这段时间里，东西南北方向主干道和人行道都只有黄灯闪烁，且闪烁速度不要太快，其余灯都熄灭。在PLC交通灯模块中，主干道东西南北每面都有4个控制灯，分别为：●禁止通行灯（亮时为红色）●准备禁止通行灯（亮时为黄色）●直行灯（亮时为绿色） ●左行灯（亮时为绿色）另外行人道东西南北每面都有2个控制灯,分别为：●禁止通行灯（亮时为红色）●直通灯（亮时为绿色）人行道交通灯人行道交通灯人行道交通灯图3.1十字路口交通灯布置图3.2系统硬件组成结构控制系统的硬件部分由PLC控制系统模块、信号灯电路、时间显示电路、紧急转换开关等构成，PLC作为整个系统的主控制器，联系着系统各部分的协调工作，是整个系统的命脉。该系统采用FP1-C24作控制器，有16个输入点，8个输出点，继电器输出；主干道东、西、南、北方向各有红、黄、直行绿、左行绿信号灯一盏，共16盏信号灯；人行道东、西、南、北方向各有红、绿信号灯一盏,共8盏信号灯;东、西、南、北各有数码管2组，十位数码管显示组分为红、绿2个数码管，个位数码管显示组分为红、绿、黄3个数码管，共计数码管20个；有启动/停止开关、东西紧急开关、南北紧急开关各一个，共3个。系统硬件总框图如图3.4所示。PLCPLC东西方向主干道交通灯东西方向人行道交通灯南北方向主干道交通灯南北方向人行道交通灯数码管时间显示启动/停止开关东西方向强通开关东西方向强通开编程设置参数图3.2系统硬件总框图3.3I/O点的确定(1)输入点数确定：整个系统包含启动、停止开关，东西方向强通开关，南北方向强通开关，总共3个开关，共需3个输入点。(2)输出点数确定：因主干道东、西方向及南、北方向的信号灯可并联，所以16盏信号灯需8个输出点；人行道东、西方向及南、北方向的信号灯可并联,所以8盏信号灯需4个输出点；东、西、南、北方向数码管可并联输出，20个数码管需20个输出点，其中译码器输入端4个，译码器使能端10个，译码器/BI端6个。所有的输出点共需32个。3.4可编程控制器选择当某一个控制任务决定由PLC来完成后，选择PLC就成为最重要的事情。一方面要选择多大容量的PLC,另一方面是选择什么公司的PLC及外设。对第一个问题，首先要对控制任务进行详细的分析，把所有的I/O点找出来，包括开关量I/O和模拟量I/O以及输出是用继电器还是晶体管或是可控硅型。控制系统输出点的类型非常关键，如果他们之中既有交流220V的接触器、电磁阀，又有24V的指示灯，则最后选用的PLC的输出点数有可能大于实际电数。因为PLC的输出点一般是几个一组共用一个公共端，这一组输出只能有一种电源的种类和等级。所以一旦它们是交流220V的负载使用。则直流24V的负载只能使用其他的输出端了。这样有可能造成输出点浪费，增加成本。所以要尽可能选择相同等级和种类的负载，比如使用交流220V的指示灯等。一般情况下继电器输出的PLC使用最多，但对于要求高速输出的情况，就要使用无触点的晶体管输出的PLC了。对第二个问题，则有以下几个方面要考虑：（1）功能方面：所有PLC一般都具有常规的功能，但对某些特殊要求，就要知道所选用的PLC是否有能力控制任务。如对PLC与PLC、PLC与智能仪表及上位机之间有灵活方便的通信要求；或对PLC的计算速度、用户程序容量等有特殊要求；或对PLC的位置控制有特殊要求等。这就要求用户对市场上流行的PLC品种有一个详细的了解，以便做出正确的选择。（2）价格方面：不同厂家的PLC产品价格相差很大，有些功能类似、质量相当、I/O点数相当的PLC的价格能相差40%以上。在使用PLC较多的情况下，这样的差价当然是必须考虑的因数。PLC主机选定后，如果控制系统需要，则相应的配套模块也就选定了。经过从功能方面和价格方面两个方面的考虑，发现松下电工可编程序控制器产品--FP1-C24比较适合交通灯的设计。因为它是一种功能很强的小型机，在设计的过程中采用先进的方法及组件使其通常只有在大型PLC中才具有的功能，且具有其他控制器所不具备的功能。虽然是小型机，但是其功能较完善，性能价格比高，较适合交通灯。经对国内外市场上各种PLC进行比较，选择了松下公司的FP1系列C24型PLC作为控制单元，它有16输入点和8个输出点，它具有抗干扰能力强、可靠性高等特点，可在恶劣的环境下长期工作，完全可以满足系统设计要求。3.4.1松下可编程序控制器产品--FP1-C24介绍现在就对FP1-C24的组成各部分和技术性能做一个简单介绍。在松下电工公司生产的FP系列产品中，FP1属于小型PLC产品，其中C24是具有高级处理功能的型号。从型号可以看出FP1-C24可编程控制器的输入和输出点数（即I/O点）之和为24。技术性能FP1-C24的主机I/O点数为16/8；最大I/O点数为104；运行速度为1.6µs/步；容量为2720步；基本指令数为80；高级指令数为111；内部继电器为1008点；特殊内部继电器为64点；定时器/计数器为144点；数据寄存器为1660字；特殊数据寄存器为70字；索引寄存器为2字；主控指令为32点；跳转标记数为64点；步进数为128级；子程序个数为16个；中断个数为9个程序；输入滤波时间为1－128ms。3.5I/O分配表根据控制系统整体设计要求，输入信号启动/停止信号和南北、东西方向急车通行信号。输出部分主要是数码管显示的控制信号和交通信号灯的控制信号。结合系统的输入输出及PLC的I/O地址，得I/O分配表，如表3.1所示。表3.1:I/O分配表符号名称功能I/O地址SB0启动/停止开关启动/停止X0SB1东西强通开关让东西方向急车通行X1SB2南北强通开关让东西方向急车通行X2L0东西主干道红灯按一定规律点亮Y0L1东西主干道黄灯按一定规律点亮Y1L2东西主干道直行绿灯按一定规律点亮Y2L3东西主干道左转绿灯按一定规律点亮Y3L4南北主干道红灯按一定规律点亮Y4L5南北主干道黄灯按一定规律点亮Y5L6南北主干道直行绿灯按一定规律点亮Y6L7南北主干道左转绿灯按一定规律点亮Y7CD4511译码数据输入译码数码管需要输出的数据Y30~Y33东西十位数码管（红）使能端选择是否输出此译码器里的数据Y34东西十位数码管（绿）使能端选择是否输出此译码器里的数据Y35东西个位数码管（红）使能端选择是否输出此译码器里的数据Y36东西个位数码管（绿）使能端选择是否输出此译码器里的数据Y37东西个位数码管（黄）使能端选择是否输出此译码器里的数据Y38南北十位数码管（红）使能端选择是否输出此译码器里的数据Y39南北十位数码管（绿）使能端选择是否输出此译码器的数据Y3南北个位数码管（红）使能端选择是否输出此译码器的数据Y3B南北个位数码管（绿）使能端选择是否输出此译码器的数据Y3南北个位数码管（黄）使能端选择是否输出此译码器的数据Y3D东西数码管（红）控制端选择是否熄灭数码管Y3E东西数码管（绿）控制端选择是否熄灭数码管Y3FL8东西行人道绿灯按一定规律点亮Y50L9东西行人道红灯按一定规律点亮Y51LA南北行人道绿灯按一定规律点亮Y52LB南北行人道红灯按一定规律点亮Y53东西数码管（黄）控制端选择是否熄灭数码管Y54南北数码管（红）控制端选择是否熄灭数码管Y55南北数码管（黄）控制端选择是否熄灭数码管Y56南北数码管（黄）控制端选择是否熄灭数码管Y573.6电源电路设计LM7805是最常用到的稳压芯片，内含过流、过热和过载保护电路。带散热片时，输出电流可达1A。虽然是固定稳压电路，但使用外接元件，可获得不同的电压和电流。她的使用方便，用很简单的电路即可以输入一个直流稳压电源，它的输出电压恰好为5V，刚好是CD4511译码器运行所需要的电压。电网220V经过变压器T变压为低压交流电压，通过4只二极管LN4004全桥整流后，再经过电容C滤波精辟得到光滑的直流电压，经过三端稳压芯片LM7805稳压后得到稳定的+5V电压给各器件供电。系统电源电路原理图如图3.3所示。图3.3电源电路原理图其中输入电压为交流220V，经过变压器其输出为12V，再进行整流。整流可通过4个二极管进行桥试全波整流，也可以利用集成整流堆来进行（同原理）。后面接电容C4、C5为滤波电容进行滤波，注意电解电容应该要有一定裕量，否则不能起到很好的滤波效果。本电路中使用的电容大小为1000μf,耐压为25 V。LM7805的输出级接入两个滤波电容，用于减小因为电源波动对系统造成的影响和滤波。其不需要采用大容量的电解电容器，容量大小为100μf，耐压为25V，再接入0.047μf的电容器，便可减少因为电源波动的影响和滤去纹波，很好地改善负载的瞬态响应。然而，随之产生一个弊端，即一旦LM7805的输入出现短路时，输出端电容上存储的电荷，将通过集成稳压器内部放电，可能会造成内部电路的损坏，故在其间跨接一个二极管，为放电提供放泄通路，对集成稳压器起到了分流保护作用。3.7数码管显示设计在数字系统中，常常需要将运算结果用人们习惯的十进制显示出来，这就要用到显示译码器。显示译码器主要用来驱动各种显示器件，如LED、LCD等，从而将二进制代码表示的数字、文字、符号“翻译”成人们习惯的形式，直观地显示出来。3.7.1显示器本设计采用的是共阴极LED数码管显示，其引脚图如图3.4所示。LED是由发光二极管组成的显示字符段,一般为七段数码显示管(含小数点为八段)。这些显示二极管的一端连接在一起,形成公共端CC,本设计采用的是共阴极连法；另外的端子a～g则通过引脚与外部总线相连,通过对公共端与输入端施加一定的电压,点亮其中的一些发光二极管来构成需要的显示字符。用LED显示红、绿、黄显示器灯延时时间的倒计时,给行人和车辆以提示。采用七段发光二极管显示器，它可直接显示出译码器输出的十进制数。所谓共阴LED数码管是指7段LED的阴极是连在一起的，在应用中应接地。LED数码管中各段发光二极管的伏安特性和普通二极管类似，只是正向压降较大，正向电阻也较大。在一定范围内，其正向电流与发光亮度成正比。由于常规的数码管起辉电流只有1~2mA,最大极限电流也只有10~30mA（静态总电流80Ma(每段10mA)；动态平均电流4—5mA，峰值电流100mA）,所以它的输入端在5V电源或高于TTL高电平（3.5V）的电路信号相接时，一定要串加限流电阻，以免损坏器件。限流电阻要根据电源电压来选取，电源电压5V时可使用300Ω的限流电阻。图3.4共阴极数码管引脚图3.7.1译码器目前用于显示电路的中规模译码器种类很多，其中用得较多的是七段显示译码器。它的输入是8421BCD码，输出是由a、b、c、d、e、f、g构成的一种代码，我们称之为七段显示码。根据字形的需要，确定a、b、c、d、e、f、g各段应加什么电平，就得到两种代码对应的编码表。七段显示码被送到七段显示器显示。二—十进制译码器（BCD码，BinaryCodedDecimal）。用4位二进制数00001001分别代表十进制数0--9，称为二--十进制数，又称BCD码。本文设计用的是最常用的BCD码--7段译码显示译码器CD4511，其引脚图如图3.5所示。CD4511是一个BCD码七段译码器，并兼有驱动功能，内部没有限流电阻，与数码管相连接时，需要在每段输出接上限流电阻。表3.2是CD4511功能表。CD4511是一个用于驱动共阴LED显示器的BCD码—七段码译码器，其引脚功能介绍如下：表3.2CD4511功能表十进制或功能输入输出字型LEDCBAabcdefg012345678900000000001111111111000000010010001101000101011001111000100111111111111111110011000011011011111001011001110110110011111111000011111111111011消隐锁定灯测试×1×110××××××××××××01×0000000锁定在上一个LE=0时1111111图3.5CD4511引脚图：当BI=0时，不管其它输入端状态如何，七段数码管均处于熄灭状态，不显示数字。：当BI=1，LT=0时，不管输入DCBA状态如何，七段均发亮，显示“8”。它主要用来检测数码管是否损坏。LE：使能控制端，当LE=0时，允许译码输出。LE=1时译码器是锁定保持状态，译码器输出被保持在LE=0时的数值。A1、A2、A3、A4：为8421BCD码输入端。abcdefg：为译码输出，输出为高电平。3.7.3由于PLC输出为+24V电平信号,而CD4511所接收的信号电平为+5V,为此须进行电平转换。在该设计中,采用高速光耦6N137组成电平转换电路。高速光电耦合器\o"标签6N137下的日志"6N137由磷砷化镓发光二极管和光敏集成检测电路组成。通过光敏二极管接收信号并经内部高增益线性放大器把信号放大后,由集电极开路门输出。\o"标签6N137下的日志"6N137引脚图和内部结构图如图3.6所示。该光电器件高、低电平传输延迟时间短,典型值仅为45ns,已接近TTL电路传输延迟时间的水平。具有10Mbps的高速性能，因而在传输速度上完全能够满足隔离总线的要求。内部噪声防护装置提供了典型10kV/μs的共模抑制功能。除此之外,\o"标签6N137下的日志"6N137还具有一个控制端,通过对该端的控制,可使光耦输出端呈现高阻状态。图3.6\o"标签6N137下的日志"6N137引脚图和内部结构图\o"标签6N137下的日志"6N137的内部结构原理图如图3.7所示，信号从脚2和脚3输入，发光二极管发光，经片内光通道传到光敏二极管，反向偏置的光敏管光照后导通，经电流-电压转换后送到与门的一个输入端，与门的另一个输入为使能端，当使能端为高时与门输出高电平，经输出三极管反向后光电隔离器输出低电平。当输入信号电流小于触发阈值或使能端为低时，输出高电平，但这个逻辑高是集电极开路的，可针对接收电路加上拉电阻或电压调整电路。若以脚2为输入，脚3接地，这相当与非门的传输。若希望在传输过程中不改变逻辑状态，则从脚3输入，脚2接高电平。模块Ⅰ模块Ⅱ图3.7\o"标签6N137下的日志"6N137的内部结构原理图高速光电耦合器\o"标签6N137下的日志"6N137典型应用如图3.7所示，假设输入端属于模块I，输出端属于模块II。输入端有A、B两种接法，分别得到反相或同相逻辑传输，其中RF为限流电阻。发光二极管正向电流0-250μA，光敏管不导通；发光二极管正向压降1.2-1.7V（典型1.4V），正向电流6.3-15mA，光敏管导通。若以B方法连接，TTL电平输入，Vcc1为24V时，RF可选1KΩ左右。如果不加限流电阻或阻值很小，\o"标签6N137下的日志"6N137仍能工作，但发光二极管导通电流很大对Vcc1有较大冲击，尤其是数字波形较陡时，上升、下降沿的频谱很宽，会造成相当大的尖峰脉冲噪声，而通常印刷电路板的分布电感会使地线吸收不了这种噪声，其峰-峰值可达100mV以上，足以使模拟电路产生自激。所以在可能的情况下，RF应尽量取大。输出端由模块II供电，Vcc2=4.5～5.5V。在Vcc2（脚8）和地（脚5）之间必须接一个0.1μF高频特性良好的电容，如瓷介质或钽电容，而且应尽量放在脚5和脚8附近（不要超过1cm）。这个电容可以吸收电源线上的纹波，又可以减小光电隔离器接受端开关工作时对电源的冲击。脚7是使能端，当它在0-0.8V时强制输出为高（开路）；当它在2.0V-Vcc2时允许接收端工作。脚6是集电极开路输出端，通常加上拉电阻RL。虽然输出低电平时可吸收电路达13mA，但仍应当根据后级输入电路的需要选择阻值。因为电阻太小会使\o"标签6N137下的日志"6N137耗电增大，加大对电源的冲击，使旁路电容无法吸收，而干扰整个模块的电源，甚至把尖峰噪声带到地线上。一般可选4.7kΩ，若后级是TTL输入电路，且只有1到2个负载，则用47kΩ或15kΩ也行。本设计采用的接法是B，Vcc1接24VDC，VI接PLC输出端子，Vo接CD4511译码器8421BCD码输入端，Vcc2接5VDC。3.7.3系统连接PLC与电平匹配电路、译码器、显示器的连接系统框图如图3.8所示。系统框图说明：PLC输出的显示数据经过电平匹配电路把24V信号转换为5V信号，传输给相应CD4511译码器，最后传输给相应的数码管显示。数码管显示是利用人眼睛的视觉暂留原理，采用动态循环扫描方式把数据一个一个的传送到相应的数码管当中去。当Y4输出使能端为0时，允许译码输出，1号数码管输出数据，Y4输出使能端变为1时，译码器是锁定保持状态，译码器输出被保持在Y4=0时的数值。然后Y5输出使能端为0时，允许译码输出，2号数码管输出数据，Y5输出使能端变为1时，译码器是锁定保持状态，译码器输出被保持在Y5=0时的数值……由此一直到10号数码管输出数据，由于人眼睛的视觉暂留原理，会看出10个数码管的数据是同时输出的。然后在下一轮的循环扫描输出数据。Y0Y1Y2Y3Y0Y1Y2Y3Y4Y5PLCCD4511译码器电平匹配电路LECD4511译码器LECD4511译码器LE图3.8PLC与译码器、显示器的连接系统框图3.8PLCI/O硬件接线图根据系统所需PLC的输入输出端口数目，系统选用FP1系列C24型，具有16输入和8输出，还需要扩展一片E40（24输入和16输出）和一块E8（输出），足够满足系统所需输入输出端口。图3.9PLC外围接线图图3.10PLC扩展模块2#外围接线图电路分析：PLC外围接线图3.9是PLC的主模块，图中的SB0为程序的启动开关，当按下时，程序启动，南北主干道红灯点亮48S，与此同时东西主干道应依次点亮直行绿灯30S，直行绿灯闪3S，左转绿灯10S，左转绿灯闪亮3S和黄灯2S；反之，当东西主干道红灯点亮时，南北主干道依次点亮直行绿灯，直行绿灯闪，左转绿灯，左转绿灯闪亮和黄灯。SB1是东西方向急车强通开关,当按下SB1,东西方向的交通灯显示为绿灯，同时南北方向交通灯显示为红灯，直到强通车辆通过后断开强通开关，绿灯闪烁3S，随后从南北方向绿灯开始正常时序运行。SB2是南北方向急车强通开关,当按下SB2,南北方向的交通灯显示为绿灯，同时东西方向交通灯显示为红灯，直到强通车辆通过后断开强通开关，绿灯闪烁3S，随后从东西方向绿灯开始正常时序运行。系统总体硬件原理图见附件所示。第4章系统软件部分设计本章为软件设计，只要分析系统的程序设计，通过程序流程图、梯形图和时序图，清晰的描述系统程序的执行过程，并对系统的主程序、子程序和某些功能程序进行了详细的分析与说明。4.1编程器选择PLC在正式运行时，不需要编程器。编程器主要用来进行用户程序的编制、存储和管理等，并将用户程序送入PLC中，在调试过程中，进行监控和故障检测。FP1-C24系列PLC可采用多种编程器，一般可分为简易型和智能型。简易型编程器是袖珍型的，简单实用，价格低廉，是一种很好的现场编程及监测工具，但显示功能较差，只能用指令表方式输入，使用不够方便。智能型编程器采用计算机进行编程操作，将专用的编程软件装入计算机内，可直接采用梯形图语言编程，实现在线监测，非常直观，且功能强大，我用的FP1-C24系列PLC的专用编程软件为FPWINV2.4。4.2交通灯系统正常循环流程图及时序图系统运行原理为:（1）南北向（列）和东西向（行）主干道均设有直行绿灯30S，直行绿灯闪亮3S，左行绿灯10S，左转绿闪3S，黄灯2S和红灯48S。当南北主干道红灯点亮时，东西主干道应依次点亮直行绿灯，直行绿灯闪，左转绿灯，左转绿灯闪亮和黄灯；反之，当东西主干道红灯点亮时，南北主干道依次点亮直行绿灯，直行绿灯闪，左转绿灯，左转绿灯闪亮和黄灯。（2）除此之外另设两个功能，当紧急情况时，按下该方向的强通按钮让强通方向交通灯显示为绿灯，同时另一个方向交通灯显示为红灯，直到强通车辆通过后断开强通按钮，绿灯闪烁3S，随后按正常时序运行；午夜控制在凌晨12点至早晨5点这段时间里，东西南北方向主干道和人行道都只有黄灯闪烁，且闪烁速度不要太快，其余灯都熄灭。系统总流程图如图4.1所示.晚12点到凌晨5点？晚12点到凌晨5点？黄灯闪烁紧急？启动东西OR南北？东西直行绿灯30秒南北红灯48秒东西左行绿灯10秒东西直行绿灯3秒闪烁东西左行绿闪烁3秒东西黄灯亮2秒东西红灯48秒南北直行绿灯30秒南北直行绿灯3秒闪烁南北左行绿灯10秒南北左行绿灯闪烁3秒南北黄灯亮2秒NY东西南北Y图4.1系统总流程图东西强通南北强通南北红灯启动东西直绿ON南北红灯启动东西直绿ONOFF图4.2十字路口主干道交通灯模拟控制时序图东西左绿东西黄灯东西红灯南北直绿南北左绿南北黄灯东西人行绿南北人行绿48S48S303103230310324.3正常循环程序当交通灯系统启动开关接通时，东西向依次亮灯情况为主干道均直行绿灯亮30S，直行绿灯闪亮3S，左行绿灯10S，左转绿闪3S，黄灯2S和红灯48S；南北向依次亮灯情况为红灯48S，主干道均直行绿灯亮30S，直行绿灯闪亮3S，左行绿灯10S，左转绿闪3S，黄灯2S。当南北主干道红灯点亮时，东西主干道应依次点亮直行绿灯，直行绿灯闪，左转绿灯，左转绿灯闪亮和黄灯；反之，当东西主干道红灯点亮时，南北主干道依次点亮直行绿灯，直行绿灯闪，左转绿灯，左转绿灯闪亮和黄灯，以此循环。图4.3正常循环程序4.4急车通行流程图及时序图急车通行分为南北方向和东西方向，其流程图如下所示：启动开关启动开关按下脉冲开关东西方向绿灯点亮，南北方向红灯点亮再次按下启动开关东西绿灯开始原来方式控制系统结束Y东西强通图4.4急车通行流程图Y南北强通N南北方向绿灯点亮，东西方向红灯点亮再次按下启动开关YYN南北绿灯开始原来方式控制系统南北绿灯闪3S东西绿灯闪3S原来的控制系统运行N东西强通南北强通东西绿灯东西红灯东西强通南北强通东西绿灯东西红灯南北绿灯南北红灯闪烁3S闪烁3S图4.5急车通行时序图急车通行程序分为东西强通程序和南北强通程序。4.5.1当按下东西方向的的强通开关，该方向的交通灯显示为绿灯，同时南北方向交通灯显示为红灯，直到强通车辆通过后断开强通开关，绿灯闪烁3S，随后从南北方向绿灯开始正常时序运行。图4.6东西强通程序4.当按下南北方向的的强通开关，该方向的交通灯显示为绿灯，同时东西方向交通灯显示为红灯，直到强通车辆通过后断开强通开关，绿灯闪烁3S，随后从东西方向绿灯开始正常时序运行。图4.7南北强通程序4.6数码管显示程序信号灯周而复始地循环工作，与此同时南北向和东西向的数码管有相应的时间显示，控制数码管显示的程序如下：4.7午夜运行程序本设计采用了24小时循环定时，从早晨5点到凌晨12是正常循环系统，而从凌晨12点到早上5点这段时间里，东西南北方向都只有黄灯闪烁，且闪烁速度不要太快，其他灯都熄灭。午夜运行程序如下：总结1、难点分析本程序在设计过程遇到了一些难点，主要有以下几个问题。（1）行人道红绿灯和主干道红绿灯的对应关系因为实际的红绿灯控制中行人道的红绿灯和主干道的红绿灯是有这一定的对应关系的，所以在编程前一定要理清它们，这样有利于在编程时简化程序、减少PLC不必要的运算。（2）急车通行控制按键的控制方式急车通行控制按键是对相应的主干道绿灯点亮，而另一方向红灯点亮，其他的灯都熄灭。这就涉及到了一个请求和响应的关系。（3）交通灯的闪亮交通灯绿灯在实际运行中是要经过闪烁的，所以在设计程序中也要加入这个功能，参考了一些PLC的交通灯程序介绍时发现PLC中有一些继电器可以实现闪烁这些继电器也就是PLC内部的功能继电器，这是一种硬件实现功能的方法。2、调试错误与修改方法经过设计，想一次性把程序完成是非常难的，在调试中就出现了不少的错误。刚开始的时候把程序写进去然后运行却发现有些灯亮不起来而且在完成了一个周期后就循环不起来了。那时真的不知道从哪里入手，只好一条一条地检查才发现了一条指令把常闭写成了常开，输出口就没有收到信号了。灯虽然是亮了但仍然循环不起来。从梯形图又仔细的看了一次却看不出什么问题出来。突然想起来编程器还可以进行监控于是再在运行的同时进行监控，于是发现了在程序的第一周期一切都运行正常但再运行下去的时候第二周期就再没有反应了，包括里面的辅助继电器，最后发现