利用功能圖法設計交通燈控制程序

摘要當前，大多數交通燈系統多采用PLC控制。利用PLC控制，可以避免因電磁干擾所造成的紊亂，影響正常的交通秩序，同時系統的可靠性和準確性可以很好的保證。交通燈PLC的編程方法有很多種，針對初學PLC愛好者，這里推薦一種簡單易學的編程方法，這就是我們要講的功能圖程序設計法。

關鍵詞PLC交通燈系統功能圖

中圖分類號:TM923文獻標識碼:A

那么什么是程序功能圖設計法呢?系統程序設計一般有兩種思路:一是針對某一具體對象(輸出)來考慮，另一種就是本課題所要介紹的功能圖設計法。它把整個系統分成幾個時間段，在這段時間里可以有一個輸出，也可有多個輸出，但他們各自狀態不變。一旦有一個變化，系統即轉入下一個狀態。給每一個時間段設定一個狀態器，利用這些狀態器的組合控制輸出。

系統狀態的轉移必須滿足兩個條件:(1)系統狀態之間的轉移條件必須成立(2)前一個系統狀態正在運行，這兩個條件缺一不可，必須同時滿足才能成立，否則程序在執行過程中容易造成運行混亂。

在編制程序前，一般我們習慣畫出系統的功能圖，下面介紹一下畫功能圖的步驟:(1)分析控制要求和工藝流程，確定功能圖結構(復雜系統需要)。(2)工藝流程分解若干步，每一步表示一穩定狀態。(3)確定步與步之間轉移條件及其關系。(4)確定初始狀態。(可用輸出或狀態器)。(5)解決循環及正常停車問題。(6)急停信號的處理。

在畫完系統的功能圖后，怎么將其轉化為梯形圖語言呢。如下圖所示J步是功能圖中的一個通用步，轉化方法如下所示:

為確保嚴格順序執行，啟動條件變成:QA·Ji-1，除最后一步外，每一步采用下一步輔助繼電器Ji+1作為本步的關斷條件。每步輸出用對應步輔助繼電器表示。

下面我們看十字路口交通燈如何應用功能圖法設計。

要求:按下啟動按鈕，按照下列要求實現控制:東西方向紅燈亮，同時，南北方向綠燈亮7秒，隨后南北方向綠燈閃爍3秒，之后南北方向黃燈亮2秒;緊接著南北方向紅燈亮，東西方向綠燈亮7秒，隨后東西方向綠燈閃爍3秒，之后東西方向黃燈亮2秒，實現一個循環。如此循環，實現交通燈的控制。按下停止按鈕，交通燈立即停止工作。對應時序圖如下:

在這個題目中，我們仔細觀察交通燈的1個運行周期時序圖，按時間的承接關系來看，可以將整個運行周期分飛6個狀態，分別記做R0，R1， R2， R3， R4， R5狀態。找出狀態之間的轉移條件，可知各狀態的轉移都是以時間條件為轉移的，畫出功能圖如下:

根據功能圖將其轉換成梯形圖如下，請讀者自行分析程序，解釋略。