【摘要】近日有小夥伴和駝子探討如何用PLC實現對十字路口交通信號燈的控制。駝子利用閒餘時間粗略設計了一套控制程序，所謂“獨樂樂，不如眾樂樂”，因此，特分享出來，有興趣的小夥伴可以一起研究一下，並請批評指正。
一、控制要求
圖1 交通信號燈及其控制邏輯
如圖1所示，為十字路口交通信號燈的控制邏輯。駝子大概分析了一下，感覺按時間來捋清控制邏輯，相對會簡單明瞭些。
圖2 時間流程圖及狀態
圖2為駝子根據控制邏輯，繪製的時間流程圖。四個方向的信號燈可分為橫、縱兩組。兩組信號燈相互之間有所關聯，比如紅燈1亮的期間（60s），第二組的信號燈先後會經歷：綠燈2亮（50s）->綠燈2閃（6s）->黃燈2亮（4s）。其他的信號燈也有類似的關聯邏輯。
二、程序設計
1、輸入、輸出定義
圖3 輸入、輸出定義
如圖3所示，十字路口四個方向共12個信號燈，共分為兩組：由Q0.0-Q0.5共六個數字輸出量來控制信號燈的亮滅。同時，增加兩個數字輸入信號：I1.6，交通信號燈控制系統工作；I1.7，交通信號燈控制系統停止工作。
二、信號燈狀態定義
根據圖2分析，信號燈工作過程中，共可有六個狀態，每個狀態由一個定時器來界定。如圖4、圖5分別為工作狀態2和工作狀態3。
圖4 工作狀態2
圖5 工作狀態3
信號燈控制系統投入運行後，其工作狀態為：
status1->status2->status3->status4->status5->status6->status1……
每個狀態對應一個定時器。
基於這一特點，可用上一個狀態信號的下降沿作為觸發信號，觸發本狀態的定時器；而本狀態的狀態信號下降沿則作為下一個狀態定時器的觸發信號（其中，status6的下一個狀態為status1），如此，則可以形成一個狀態環，信號燈的任意一個工作瞬間都可以用6個狀態中的一個表示。
圖4、圖5中，定時器T2、T3的計時觸發端分別由各自上一個狀態信號的下降沿來觸發，復位端連接I1.7，以便維護人員隨時可以終止信號燈。
（圖4、圖5只列舉了狀態2和狀態3的程序段，有興趣的小夥伴可自行思考其他四個狀態的程序，需要注意的是狀態1的程序會相對複雜些）
三、驅動信號燈亮滅
根據圖2很容易分析出，不同工作狀態下，各信號燈的亮滅情況。駝子總結如圖6所示。
圖6 工作狀態與信號燈亮滅的關係1
1、紅、黃燈的亮滅控制
紅、黃燈只有亮、滅兩種狀態，控制相對簡單，以紅燈1為例，其在status1、status2、status3狀態下亮，其他狀態下滅，因此，其程序如圖7所示。
圖7 紅燈1的亮、滅控制
2、綠燈的亮滅及閃爍控制
綠燈由兩種工作模式，亮滅及閃爍。以綠燈1為例，其在status4時為常亮，其實現起來沒什麼難度。但在status5時，其工作在閃爍模式下，閃爍模式需要通過方波控制器來實現。如圖8所示，FC1002為駝子編寫的方波發送器，當其Inp1端為高電平時，輸出端out1會輸出週期性的方波，（具體方波發生器如何實現，這裡暫時按下不表）。
圖8 綠燈1閃爍控制
四、仿真運行
如圖9為仿真運行的一個瞬間的結果，如圖其處在status3，根據圖6可知，status3時，red1、yellow2亮，與圖9運行結果吻合。實際仿真，在其他幾個狀態時，運行結果也無誤。
圖9 仿真運行
五、後記
最後，駝子留下幾個疑問，供有興趣的小夥伴思考：
1、同樣的控制功能，用3個定時器能否實現？
2、status1的程序與其他5個狀態的程序略有不同，會相對複雜些，複雜在哪裡？
3、方波發生器如何編寫？
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