摘要：隨著自動(dòng)化控制技術(shù)和微電子技術(shù)的迅猛發(fā)展，plc作為前沿的工業(yè)控制器，具有體積小、可靠性高、易操作、靈活性強(qiáng)、抗*力強(qiáng)等一系列優(yōu)點(diǎn)，廣泛用于自動(dòng)化控制領(lǐng)域。用內(nèi)部編程取代繼電器邏輯控制電路中大量的中間繼電器和時(shí)間繼電器，簡化了控制路線，提高了系統(tǒng)控制的可靠性，這是plczui大的優(yōu)點(diǎn)。借助于書序控制圖和梯形圖來編制用戶控制程序，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制系統(tǒng)順序控制，是plc的主要功能之一。
1、控制信號系統(tǒng)
在車水馬龍的都市，當(dāng)交通干道不便于挖掘地下通道或架設(shè)天橋的時(shí)候，為了穿越馬路行人的安全，需要在的人行橫道兩端設(shè)置人行道口的的紅綠燈。交通燈控制工藝：南北、東西向的十字路口，均設(shè)有紅、黃、綠三只信號燈。六只燈依一定的時(shí)序循環(huán)往復(fù)工作，圖1為交通信號燈時(shí)序圖。
控制交通信號燈的plc可選用fx2n-32mr，從時(shí)序圖可以看出，該系統(tǒng)有一個(gè)輸入裝置和6個(gè)輸出裝置。表1為輸入裝置與輸出裝置與plc的地址編號對應(yīng)表。
交通信號燈的控制是一個(gè)典型的時(shí)序控制圖，其梯形圖設(shè)計(jì)關(guān)鍵是各燈（y0~y5）狀態(tài)變化的“時(shí)間點(diǎn)”表示出來、時(shí)間的計(jì)算用定時(shí)器實(shí)現(xiàn)，本例將用t0~t9共10個(gè)定時(shí)器；燈的閃爍次數(shù)要用計(jì)數(shù)器實(shí)現(xiàn)，本例將用兩個(gè)計(jì)數(shù)器，表是各定時(shí)器和計(jì)數(shù)器形成時(shí)間點(diǎn)的使用說明。
2、順序控制的概率及方法
plc是電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)與繼電邏輯自動(dòng)控制系統(tǒng)相結(jié)合的產(chǎn)物，它以順序控制為主，回路調(diào)節(jié)為輔，能完成邏輯判斷、定時(shí)、記憶和算術(shù)運(yùn)算等功能。plc結(jié)構(gòu)緊湊、體積小、操作方便、抗*力強(qiáng)、編程靈活簡單、工作安全可靠、能耗低等優(yōu)點(diǎn)使其很快在工業(yè)自動(dòng)化控制中占據(jù)主導(dǎo)地位，plc外部接線簡單方便，通過預(yù)先編制的程序來實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制。
2.1系統(tǒng)梯形圖設(shè)計(jì)
開關(guān)x0，選擇開關(guān)按下以后程序開始循環(huán)啟動(dòng)，東西向綠1亮25s，南北向紅2亮30s；t0為綠1亮25s定時(shí)器，t0設(shè)定值k250，從x0接通起計(jì)時(shí)，計(jì)時(shí)時(shí)間到綠1斷開，t1計(jì)時(shí)；t1、t2為綠1閃動(dòng)3次控制，t1、t2形成振蕩，t1通時(shí)綠1亮，c0計(jì)數(shù)；c0為東西向黃1亮2s起點(diǎn)，t2為c0計(jì)數(shù)信號，c0接通時(shí)黃1點(diǎn)亮；t3為黃1亮2s定時(shí)器，t3設(shè)定值k20，t3設(shè)定值k20，t3接通時(shí)為紅1、綠2點(diǎn)亮，紅2熄滅；t4為紅1亮30s定時(shí)器，t4設(shè)定值k300，t4接通時(shí)紅1熄滅，一循環(huán)周期結(jié)束。t5為綠2亮25s定時(shí)器，t5設(shè)定值k250，從t3接通起計(jì)時(shí)，計(jì)時(shí)時(shí)間到綠2斷開，t6計(jì)時(shí)；t6、t7為綠2閃動(dòng)3次控制，t6、t7形成振蕩，t6通時(shí)綠2點(diǎn)亮，c1計(jì)數(shù)；c1為南北向黃2亮2s起點(diǎn)，t7為c1計(jì)數(shù)信號，c0接通時(shí)黃2點(diǎn)亮；t8為黃2亮2s定時(shí)器，t8設(shè)定值k20，t8接通時(shí)黃2熄滅，一循環(huán)周期結(jié)束。
2.2順序控制法
順序控制是按照生產(chǎn)工藝預(yù)先規(guī)定的順序，在各個(gè)輸入信號的作用下，根據(jù)內(nèi)部狀態(tài)和時(shí)間的順序，在生產(chǎn)過程中各個(gè)執(zhí)行機(jī)構(gòu)自動(dòng)有秩序地進(jìn)行操作。plc的設(shè)計(jì)者們繼承了繼電器順序控制的思想，為順序控制程序的設(shè)計(jì)提供了大量通用的和的編程元件和指令，開發(fā)了供設(shè)計(jì)順序控制程序用的順序功能圖語言，使之成為當(dāng)前plc程序設(shè)計(jì)的主要方法。順序控制設(shè)計(jì)法又稱步進(jìn)控制設(shè)計(jì)法，它是一種先進(jìn)的設(shè)計(jì)方法，很容易被初學(xué)者接受，有經(jīng)驗(yàn)的工程師也會(huì)提高設(shè)計(jì)的效率，程序的調(diào)試、修改和閱讀也很方便。
圖2和圖3為交通信號燈的順序功能圖和步進(jìn)梯形圖設(shè)計(jì)。
這兩個(gè)圖有以下特點(diǎn)：
1）將復(fù)雜的任務(wù)或過程分解成若干個(gè)工序（狀態(tài)）。無論多么復(fù)雜的過程均能分化為小的工序，這非常有利于程序的結(jié)構(gòu)化設(shè)計(jì)。
2）相對于某一具體的工序來說，控制任務(wù)實(shí)現(xiàn)了簡化，給局部程序的編程帶來了方便。
3）整體程序是局部程序的綜合，只要弄清各工序成立的條件、工序轉(zhuǎn)移的條件和轉(zhuǎn)移的方向，就可進(jìn)行這類圖形的設(shè)計(jì)。
4）狀態(tài)轉(zhuǎn)移流程圖可讀性強(qiáng)、容易理解，能清晰地反映工藝控制全過程。
狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖是狀態(tài)編程法的重要工具。狀態(tài)編程的一般思想為：將一個(gè)復(fù)雜的控制過程分解為若干個(gè)工作狀態(tài)，弄清各狀態(tài)的工作內(nèi)容（狀態(tài)的功能、轉(zhuǎn)移條件和轉(zhuǎn)移方向），根據(jù)總的控制順序要求，將各獨(dú)立狀態(tài)起來，形成狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖，進(jìn)行繪制梯形圖程序，寫出語句表。
2.3經(jīng)驗(yàn)梯形圖設(shè)計(jì)法
下面將經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)法和順序控制設(shè)計(jì)法進(jìn)行適當(dāng)比較，以便設(shè)計(jì)時(shí)選用。采用經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)法設(shè)計(jì)梯形圖時(shí)，不可能找出一種簡單通用的設(shè)計(jì)方法。
順序控制設(shè)計(jì)法將整個(gè)程序分成了控制程序和輸出程序兩個(gè)部分。由于步是根據(jù)輸出y的狀態(tài)劃分的，所以m和y之間具有很簡單的邏輯關(guān)系，輸出程序的設(shè)計(jì)極為簡單。而代表步的輔助繼電器或狀態(tài)繼電器的控制程序，不管多么復(fù)雜，其設(shè)計(jì)方法都是相同的，并且很容易掌握。
3、結(jié)論
本文是一個(gè)比較典型的十字路口交通燈的梯形圖設(shè)計(jì)，zui為一種設(shè)計(jì)實(shí)踐，主要是為plc在交通控制系統(tǒng)中提出一種設(shè)計(jì)理論，為以后plc在復(fù)雜的控制系統(tǒng)中提出一種可行的理論方案。在實(shí)際應(yīng)用中，采用plc控制城市交通信號燈，能根據(jù)不同路況要求，隨時(shí)修改控制程序，以改變各信號燈的工作時(shí)間和工作狀況。與繼電器或邏輯電路控制系統(tǒng)相比，plc控制系統(tǒng)具有更高的可靠性、靈活性和經(jīng)濟(jì)實(shí)用性。