基于PLC的交通灯控制系统开发——西门子PLC红绿灯博途仿真实现-编程阁

基于PLC的交通灯控制系统，西门子plc红绿灯，采用博途仿真完成，提供程序，画面，设计报告实现功能(详见上方演示视频):信号灯受启动开关控制。当启动开关接同时，信号灯系统开始工作，先南北绿灯亮，后东西绿灯亮。当启动开关断开时，所有信号灯都熄灭。 (1）东西方向红灯亮维持30s期间，南北方向绿灯亮维持25s，然后绿灯闪亮3s后灭，同时南北方向黄灯亮，维持2s后熄灭，这时南北方向红灯亮,东西方向绿灯亮。 (2）南北方向红灯亮维持30s期间，东西方向绿灯亮维持25s，然后绿灯闪亮3s后熄灭，同时东西方向黄灯亮，维持2s后熄灭，这时南北方向绿灯亮,东西方向红灯亮。 (3).上述动作循环进行

最近在研究基于PLC的交通灯控制系统，今天就来跟大家分享一下如何用西门子PLC，通过博途仿真完成这个有趣的项目，包括程序编写、画面设计以及整体的设计报告思路。

实现功能剖析

整个信号灯系统的核心控制逻辑是受启动开关控制。当启动开关接通，信号灯系统开始有条不紊地工作，先是南北绿灯亮起，随后东西绿灯亮起。而一旦启动开关断开，所有信号灯都会乖乖熄灭。

具体到每个方向的灯变化：

东西方向红灯亮30s期间：南北方向绿灯亮25s，接着绿灯会闪亮3s后熄灭，同时南北方向黄灯亮起，持续2s后也熄灭，这时南北红灯亮起，东西绿灯亮起。
南北方向红灯亮30s期间：东西方向绿灯亮25s，接着绿灯闪亮3s后熄灭，东西方向黄灯亮起，维持2s后熄灭，然后南北绿灯亮，东西红灯亮。
如此循环往复。

程序编写

下面咱们看看关键的程序部分，以西门子SCL语言为例：

// 定义变量 VAR StartSwitch : BOOL; // 启动开关 NorthSouthGreen : BOOL; // 南北绿灯 NorthSouthYellow : BOOL; // 南北黄灯 NorthSouthRed : BOOL; // 南北红灯 EastWestGreen : BOOL; // 东西绿灯 EastWestYellow : BOOL; // 东西黄灯 EastWestRed : BOOL; // 东西红灯 Timer30s : TON; // 30秒定时器 Timer25s : TON; // 25秒定时器 Timer3s : TON; // 3秒定时器 Timer2s : TON; // 2秒定时器 GreenBlinkCounter : INT := 0; // 绿灯闪烁计数器 END_VAR // 主程序逻辑 IF StartSwitch THEN // 东西红灯亮30s Timer30s(IN := NOT EastWestGreen, PT := T#30s); IF Timer30s.Q THEN EastWestRed := TRUE; // 南北绿灯亮25s Timer25s(IN := NOT NorthSouthGreen, PT := T#25s); IF Timer25s.Q THEN // 南北绿灯开始闪烁3s Timer3s(IN := NOT (NorthSouthGreen AND (GreenBlinkCounter MOD 2 = 0)), PT := T#0.5s); IF Timer3s.Q THEN GreenBlinkCounter := GreenBlinkCounter + 1; IF GreenBlinkCounter >= 6 THEN // 闪烁6次（3s） GreenBlinkCounter := 0; NorthSouthGreen := FALSE; // 南北黄灯亮2s Timer2s(IN := NOT NorthSouthYellow, PT := T#2s); IF Timer2s.Q THEN NorthSouthYellow := FALSE; NorthSouthRed := TRUE; EastWestGreen := TRUE; END_IF; END_IF; END_IF; END_IF; END_IF; // 南北红灯亮30s Timer30s(IN := NOT NorthSouthGreen, PT := T#30s); IF Timer30s.Q THEN NorthSouthRed := TRUE; // 东西绿灯亮25s Timer25s(IN := NOT EastWestGreen, PT := T#25s); IF Timer25s.Q THEN // 东西绿灯开始闪烁3s Timer3s(IN := NOT (EastWestGreen AND (GreenBlinkCounter MOD 2 = 0)), PT := T#0.5s); IF Timer3s.Q THEN GreenBlinkCounter := GreenBlinkCounter + 1; IF GreenBlinkCounter >= 6 THEN // 闪烁6次（3s） GreenBlinkCounter := 0; EastWestGreen := FALSE; // 东西黄灯亮2s Timer2s(IN := NOT EastWestYellow, PT := T#2s); IF Timer2s.Q THEN EastWestYellow := FALSE; EastWestRed := TRUE; NorthSouthGreen := TRUE; END_IF; END_IF; END_IF; END_IF; END_IF; ELSE NorthSouthGreen := FALSE; NorthSouthYellow := FALSE; NorthSouthRed := FALSE; EastWestGreen := FALSE; EastWestYellow := FALSE; EastWestRed := FALSE; END_IF;

代码分析：首先定义了各种开关和信号灯变量，以及不同时长的定时器变量和一个绿灯闪烁计数器。在主程序逻辑中，通过判断启动开关状态来决定信号灯系统是否工作。当启动开关接通，东西红灯亮30s的同时，南北绿灯亮25s，之后进入闪烁逻辑，闪烁3s后南北黄灯亮2s，然后南北红灯亮，东西绿灯亮。南北方向同理。如果启动开关断开，所有信号灯熄灭。

画面设计

在博途软件中进行画面设计，要直观地展示交通灯的状态。我们可以绘制两个路口，分别表示南北和东西方向，每个方向有红、黄、绿三个灯。然后将之前编写程序中的变量与画面中的灯进行关联。比如，将NorthSouthGreen变量关联到画面中南北方向的绿灯图形，这样程序中绿灯变量的状态变化就能实时反映在画面上绿灯的亮灭。