实训四十七：交通灯控制仿真实验

1.控制要求与顺序功能图

人行横道处的交通信号灯的波形图和顺序功能图如图5-42所示，按下按钮X0，交通灯将按顺序功能图所示的顺序变化，图5-43是用置位复位指令设计的梯形图。

图5-42 人行横道交通灯示意图与顺序功能图

PLC由STOP模式进入RUN模式时，初始化脉冲M8002将初始步M0置为ON，按下起动按钮X0，步M1和步M5同时变为活动步，车道红灯和人行道绿灯亮，禁止车辆通过。

按下停止按钮X1，在顺序功能图中一个工作周期最后的状态（车道黄灯亮、人行道红灯亮）结束后，返回初始状态，所有的灯熄灭。为了实现在最后一步M8返回初始状态，在梯形图中用起保停电路和起动、停止按钮来控制M10，按下起动按钮X0，M10变为ON并保持，按下停止按钮X1，M10变为OFF，但是系统不会马上返回初始步，因为M10只是在步M8之后起作用。交通灯的闪动是用周期为1s的时钟脉冲M8013的触点实现的。

图5-43 人行横道交通灯控制的梯形图

车道交通灯和人行道交通灯是同时工作的，所以用并行序列来表示它们的工作情况。在顺序功能图中，为了避免从并行序列的汇合处直接转换到并行序列的分支处，在步M4和M7的后面设置了一个虚设步M8，该步没有什么具体的操作，进入该步后，将马上转换到下一步。

对选择序列的分支与合并的编程方法和对单序列的编程方法完全相同，所以在编程时没有必要特别留意选择序列。重点应关注的是并行序列的分支与合并的编程方法。

图5-42中分别由M1～M4和M5～M7组成的两个单序列是并行工作的，设计梯形图时应保证这两个序列同时开始工作和同时结束，即两个序列的第一步M1和M5应同时变为活动步，两个序列的最后一步M4和M7应同时变为不活动步。

并行序列的分支的处理是很简单的，在图5-42中，当步M0为活动步，并且转换条件X0为ON时，步M1和M5同时变为活动步，两个序列开始同时工作。在图5-43的梯形图中，用M0和X0的常开触点组成的串联电路来控制对M1和M5的同时置位，以及对前级步M0的复位。(www.xing528.com)

另一种情况是当步M8为活动步，并且转换条件M10满足时，步M1和M5也应同时变为活动步，两个序列开始同时工作。在梯形图中，用M8和M10的常开触点组成的串联电路来控制对M1和M5的同时置位，以及对前级步M8的复位。

图5-42的并行序列合并处的转换有两个前级步M4和M7，当它们均为活动步并且转换条件满足时，将实现并行序列的合并。定时器T5的定时时间到时，其常开触点闭合，转换条件T5满足，将转换到步M8。在梯形图中，用M4、M7和T5的常开触点组成的串联电路将M8置位，使后续步变为活动步；同时用RST指令将M4和M7复位，使两个前级步变为不活动步。

2.仿真实验

将图5-43中的程序输入到主程序，或打开随书光盘中的例程“交通灯控制”，然后打开GX Simulator，启动软元件监视视图，生成X窗口、Y窗口、M窗口和定时器当前值窗口。

刚开始进入RUN模式时，初始步M0应为ON。两次双击X0，模拟起动按钮的点动操作。观察M1和M5、Y0和Y4是否同时变为ON，T0是否开始定时，M10是否变为ON。

以后可以根据波形图，重点观察Y0～Y4变化的情况，各段定时时间是否等于设定值，每段时间区间各输出继电器的状态是否符合波形图的要求。

此外也可以观察每段时间正在定时的定时器当前值变化的情况，以及每段时间代表步的辅助继电器M1～M7的ON/OFF状态是否符合顺序功能图的要求。

两次双击X1，模拟停止按钮的点动操作。观察M10是否变为OFF，执行完本周期的操作，车道黄灯熄灭后，是否能返回初始步，M0变为ON，所有的输出继电器变为OFF，指示灯全部熄灭。

图5-44中转换的上面是并行序列的合并，转换的下面是并行序列的分支，该转换实现的条件是所有的前级步（即步M13和M17）都是活动步和转换条件X5+X7满足。由此可知，应将M13、M17、X5的常开触点和X7的常闭触点组成的串并联电路，作为使M22、M26置位和使M13、M17复位的条件。

图5-44 转换的同步实现