基于自定义时钟脉冲的交通红绿灯控制设计

摘要：以三菱FX2N型PLC为控制核心元件，通过对交通十字路口红绿灯时序控制分析，设计开发了基于定时器的自定义时钟脉冲程序段，再以自定义时钟脉冲程序段作为程序基本单元开发设计出十字路口红绿灯的控制程序，程序结构简单、思路清晰，自定义时钟脉冲可以推广应用于解决各种有规律循环变化的时序控制问题。
关键词：FX2N；PLC；自定义时钟脉冲；红绿灯控制

随着我国社会经济的快速发展和人民生活水平的日益提高，城市规模也不断扩大，城市交通也日益繁忙，作为保障了城市交通安全、有序、快速运行的红绿灯的控制问题，是城市交通监控指挥系统中最重要的组成部分。交通红绿灯的控制既要安全可靠，其控制程序又要便于根据道路交通流量情况进行修改。以PLC定时器构成的自定义时钟脉冲程序段作为程序基本单元设计的交通红绿灯控制程序结构简单、思路清晰，在不改变程序结构的情况下，通过定时器设定值的调整快速获得新的红绿灯控制规律。下面就以三菱FX2N型PLC作为控制核心元件，阐明交通红绿灯的控制设计思路和控制方案。

1 工作任务与时序分析
1．1 工作任务
如图1所示，十字路口分别在东西方向和南北方向装设两组红绿灯，控制要求如下：当按下启动按钮SB1时，信号灯开始工作，东西方向绿灯、南北方向红灯同时亮。各灯之间明灭配合规律(见图2)：0～30 s之间，南北红灯一直亮，东西绿灯亮25 s、闪烁3 s(每秒1次)，东西黄灯亮2 s；30～55 s之间，东西红灯一直亮，南北绿灯亮20 s、闪烁3 s(每秒1次)，南北黄灯亮2 s；其后又回到0～55 s之间的明灭规律，并一直循环下去，直到按下停止按钮SB2时结束运行为止。

1．2 时序分析
分析图2所示的各个信号灯时序图表，可以总结出各个信号灯的明灭规律如下：
(1)东西绿灯从第0 s时刻开始，亮25 s、闪烁3 s、灭27 s；再亮25 s、闪烁3 s、灭27 s；如此循环。
(2)东西黄灯从第28 s开始．亮2 s、灭53 s；再亮2 s、灭53 s；如此循环。
(3)东西红灯从第0 s时刻开始，灭30 s、亮25 s；再灭30 s、亮25 s；如此循环。
(4)南北绿灯从第30 s时刻开始，亮20 s、闪烁3 s、灭32 s；再亮20 s、闪烁3 s、灭32 s；如此循环。
(5)南北黄灯从第0 s时刻开始，灭53 s、亮2 s；再灭53 s、亮2 s；如此循环。
(6)南北红灯从第0 s时刻开始，亮30 s、灭25 s；再亮30 s、灭25 s；如此循环。