【摘要】近日有小伙伴和驼子探讨如何用PLC实现对十字路口交通信号灯的控制。驼子利用闲余时间粗略设计了一套控制程序，所谓“独乐乐，不如众乐乐”，因此，特分享出来，有兴趣的小伙伴可以一起研究一下，并请批评指正。
一、控制要求
图1 交通信号灯及其控制逻辑
如图1所示，为十字路口交通信号灯的控制逻辑。驼子大概分析了一下，感觉按时间来捋清控制逻辑，相对会简单明了些。
图2 时间流程图及状态
图2为驼子根据控制逻辑，绘制的时间流程图。四个方向的信号灯可分为横、纵两组。两组信号灯相互之间有所关联，比如红灯1亮的期间（60s），第二组的信号灯先后会经历：绿灯2亮（50s）->绿灯2闪（6s）->黄灯2亮（4s）。其他的信号灯也有类似的关联逻辑。
二、程序设计
1、输入、输出定义
图3 输入、输出定义
如图3所示，十字路口四个方向共12个信号灯，共分为两组：由Q0.0-Q0.5共六个数字输出量来控制信号灯的亮灭。同时，增加两个数字输入信号：I1.6，交通信号灯控制系统工作；I1.7，交通信号灯控制系统停止工作。
二、信号灯状态定义
根据图2分析，信号灯工作过程中，共可有六个状态，每个状态由一个定时器来界定。如图4、图5分别为工作状态2和工作状态3。
图4 工作状态2
图5 工作状态3
信号灯控制系统投入运行后，其工作状态为：
status1->status2->status3->status4->status5->status6->status1……
每个状态对应一个定时器。
基于这一特点，可用上一个状态信号的下降沿作为触发信号，触发本状态的定时器；而本状态的状态信号下降沿则作为下一个状态定时器的触发信号（其中，status6的下一个状态为status1），如此，则可以形成一个状态环，信号灯的任意一个工作瞬间都可以用6个状态中的一个表示。
图4、图5中，定时器T2、T3的计时触发端分别由各自上一个状态信号的下降沿来触发，复位端连接I1.7，以便维护人员随时可以终止信号灯。
（图4、图5只列举了状态2和状态3的程序段，有兴趣的小伙伴可自行思考其他四个状态的程序，需要注意的是状态1的程序会相对复杂些）
三、驱动信号灯亮灭
根据图2很容易分析出，不同工作状态下，各信号灯的亮灭情况。驼子总结如图6所示。
图6 工作状态与信号灯亮灭的关系1
1、红、黄灯的亮灭控制
红、黄灯只有亮、灭两种状态，控制相对简单，以红灯1为例，其在status1、status2、status3状态下亮，其他状态下灭，因此，其程序如图7所示。
图7 红灯1的亮、灭控制
2、绿灯的亮灭及闪烁控制
绿灯由两种工作模式，亮灭及闪烁。以绿灯1为例，其在status4时为常亮，其实现起来没什么难度。但在status5时，其工作在闪烁模式下，闪烁模式需要通过方波控制器来实现。如图8所示，FC1002为驼子编写的方波发送器，当其Inp1端为高电平时，输出端out1会输出周期性的方波，（具体方波发生器如何实现，这里暂时按下不表）。
图8 绿灯1闪烁控制
四、仿真运行
如图9为仿真运行的一个瞬间的结果，如图其处在status3，根据图6可知，status3时，red1、yellow2亮，与图9运行结果吻合。实际仿真，在其他几个状态时，运行结果也无误。
图9 仿真运行
五、后记
最后，驼子留下几个疑问，供有兴趣的小伙伴思考：
1、同样的控制功能，用3个定时器能否实现？
2、status1的程序与其他5个状态的程序略有不同，会相对复杂些，复杂在哪里？
3、方波发生器如何编写？
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