1 引言

1 引言美国罗克韦尔自动化生产的Micrologix1000系列微型可编程控制器具有体积小、使用简单、通用性强、快速高效等特点。

它是一种集成式控制器，集成了电源、输入模块、输出模块和处理器于一身，输入输出状态LED指示，内装RS-232通讯接口，可连接手持编程器输入指令程序或连接计算机直接编制梯形图程序，并且通过1761-NET-AIC通讯模块可联成DH-485网络，网络长度1200m, 波特率为32.5Kbps。

PLC编程Micrologix1000系列PLC的内部有输入继电器I;输出继电器O;辅助继电器B;计时器T;计数器C;状态继电器S等。

它们的编号均从0开始，例如I/0,I/1,…,O/0,O/1等，个数则与型号有关。

2实验系统设计下面通过用Micrologix 1000系列中型号为1761－L16BWA的可编程控制器控制十字路口交通灯的实验例子来说明可编程控制器的硬件和软件设计步骤和手持编程器的使用方法。

交通灯系统要求实现“正常时序控制”及“急车强通控制”两种控制方式。

正常时序控制要求如下:当起动开关接通时，信号灯系统开始工作，先南北红灯亮，东西绿灯亮，南北红灯亮维持28s，在南北红灯亮的同时东西绿灯也亮，并维持19s，19s延时到，东西绿灯闪亮，绿灯闪亮周期2s(亮1s熄1s)，绿灯闪亮3次后熄灭，东西黄灯亮，并维持3s，3s延时到，东西黄灯熄，东西红灯亮，同时南北红灯熄，南北绿灯亮。

东西红灯亮维持33s，南北绿灯亮维持24s，24s延时到，南北绿灯闪亮3次后熄灭，南北黄灯亮，并维持3s。

3s延时到，南北黄灯熄，南北红灯亮，同时东西红灯熄，东西绿灯亮，开始第二周期的动作，以后周而复始地循环。

急车强通控制要求如下:急车强通信号受急车强通开关控制。

无急车时，信号灯按正常时序控制。

有急车来时，将急车强通开关接通，不管原来信号灯的状态如何，一律强制让急车来车方向的绿灯亮，使急车放行，直至急车通过为止。

急车一过，将急车强通开关断开，信号灯的状态立即转为急车放行方向的绿灯闪亮3次，随后按正常时序控制。

来源:[url=/]PLC编程[/url]2.1 硬件系统设计PLC采用Micrologix1000中型号为1761－L16BWA的控制器，它有10个数字量输入点和6个数字量输出点。

交通灯控制系统硬件结构图如图1所示。

图1 交通灯控制系统硬件结构图2.2 软件系统设计可编程控制器的软件设计步骤如下:(1) 画出控制时序图;(2) 列出对应的I/O编号的分配;(3) 写出符合控制要求的程序。

PLC输入输出端口的分配如图1所示。

控制时序图如图2所示。

图2 交通灯正常时序控制时序图把南北向控制、东西向控制和急通车控制看成为三条分支流程控制过程，其程序总流程图如图3所示。

南北向控制和东西向控制都是按正常时序顺序动作，控制相应信号灯循环发亮，其中南北向控制子程序流程图如图4所示，东西向控制子程序流程图与图4相似。

急通车控制分南北向急通车控制和东西向急通车控制两路，当南北向急通车开关I/1合上，则控制南北向绿灯亮，东西向红灯亮，让南北急车放行，当东西向急通车开关I/2合上，则控制东西向绿灯亮，并设置南北、东西强通互锁，避免冲突的发生，急通车控制子程序流程图如图5所示。

图3 程序总流程图图4 南北向控制子程序流程图图5急通车控制子程序流程图(4) 输入程序、调试程序、运行程序程序的输入、调试以及运行将结合下面的编程器的使用来说明。

3 编程器的使用手持编程器(型号为1761-HHP-B30)通过一条8针RS-232电缆与可编程控制器(型号为1761－L16BWA )的RS-232口连接，可编程控制器接通220V交流电源(注意根据型号的不同接不同的电源)，这时可编程控制器上的POWER指示灯亮。

编程器有两种工作模式，即编程工作模式和运行工作模式。

在编程工作模式下，可进行程序的写入、读出、插入、删除和修改;在运行工作模式下，PLC的RUN指示灯亮，PLC运行程序。

编程器上的键大部分有双重甚至多重功能，例如键既可为模式键，亦可为输出继电器O，键入时编程器会根据当前状态自动判别选择，在屏幕上显示相应的功能或字母。

3.1 编程工作模式进入编程工作模式的方法是按键，选择RPRG，按[ENT]键，即进入编程工作模式。

在编程工作模式下，可进行如下操作:(1) 清除用户程序存储器内容:按菜单键,再按上下键的下键，选择6.CLEAR PROG，按[ENT]键，显示“YES[ENT] NO[ESC]”, 按[ENT]键，即可清除用户程序存储器内容，程序清除后按[ESC]键返回主菜单;(2) 写入程序:按[MON]键，再按[ENT]键，即可开始输入程序。

每输入梯形图中新的一行要按键，每键入一条指令后按[ENT]键;(3) 删除程序:按左右键找到所要删除的某条程序，按[DEL]键即把该条程序删除;输入程序时某个字母或数字输错，可按[ESC]键删除;(4) 插入程序:按左右键找到所需插入程序的某条程序，输入需插入的程序，即可把需插入的程序插入在该条程序之后;(5) 修改程序:上下左右键、[DEL]键、[ESC]键的配合使用，可进行程序的修改。

3.2运行工作模式进入运行工作模式的方法是按键，选择RRUN，按[ENT]键，即进入运行工作模式。

在运行工作模式下，可编程控制器的运行程序，这时可编程控制器上的RUN指示灯亮，可利用输出指示灯观察程序是否满足控制要求。

同时编程器还可监控程序的运行，方法是:按[MON]键，再按[ENT]键即可监控程序，按左键或右键可监控任一条指令及至全部程序。

在运行工作模式下，PLC运行程序满足要求后，手持编程器可拔去,最后做负载考验运行。

本例用电路板上四边放置的4组共12个发光二极管模拟十字路口交通灯,接在PLC对应的输出端口上，接通电源，拨动输入端相应的开关，发光二极管按要求循环发亮，说明达到了控制要求。

4 结束语城市交通灯控制采用PLC比传统的采用电子线路和继电器具有可靠性高、维护方便、使用简单、通用性强等特点，PLC还可以联成网络，根据实测各十字路口之间的距离、车流量和车速等，合理确定各路口信号灯之间的时差，把N台PLC联网到一台控制电脑上，以方便操作、管理和监控，从而极大地提高城市道路交通管理能力。

参考文献［1］Micrologix 1000 with Hand-Held Programmer User Manual[Z].［2］钱晓龙，李鸿儒. 智能电器与Micrologix控制器[M]. 北京:机械工业出版社，2003.作者简介李秀华女讲师主要从事PLC技术的教学与研究。

可编程控制器简称——PLC是以微处理器为基础，综合了计算机技术、自动控制技术和通讯技术发展而来的一种新型工业控制装置。

它具有结构简单、编程方便、可靠性高等优点，已广泛用于工业过程和位置的自动控制中。

据统计，可编程控制器是工业自动化装置中应用最多的一种设备。

专家认为，可编程控制器将成为今后工业控制的主要手段和重要的基础设备之一，PLC、机器人、CAD/CAM将成为工业生产的三大支柱。

PLC是在继电器控制逻辑基础上，与3C技术（Computer,Control,Communication）相结合，不断发展完善的。

目前已从小规模单机顺序控制，发展到包括过程控制、位置控制等场合的所有控制领域。

PLC早期主要应用于工业控制，但随着技术的发展，其应用领域正在不断扩大下面就其在公路交通领域的应用做一简单介绍：PLC型交通灯控制器将PLC用于对交通信号灯的控制，主要是考虑其具有对使用环境适应性强的特性，同时其内部定时器资源十分丰富，可对目前普遍使用的“渐进式”信号灯进行精确控制，特别对多岔路口的控制可方便的实现。

目前大多品牌的PLC内部均配有实时时钟，通过编程控制可对信号灯实施全天候无人化管理。

由于PLC本身具有通讯联网功能，将同一条道路上的信号灯组成一局域网进行统一调度管理，可缩短车辆通行等候时间，实现科学化管理。

公路收费系统中的应用—PLC型车道控制机每个公路收费站，其车道机电设备配置、型号各有不同，因此用于控制这些设备的主机—车道控制器的结构也不尽相同，通用性、可维护性较差，不利于使用及维修，以PLC作为主机开发出的新型车道控制机，不仅可使其通用性、维护性得到最大程度上的改善，还可以在使用寿命、稳定性机控制功能方面获得极大提高，具体叙述如下：1. 对棚灯及雾灯的控制如前所述，由于PLC本身具有时钟功能，通过软件编程，可对棚灯、雾灯进行无人化、智能控制。

2. 对费额显示器的控制PLC本身具有上位机接口，可接收上位收费计算机下传的数据，而PLC具有各种译码指令，可将接受的数据转换成七段显示码，输出给LED数码管进行数据显示。

3. 对挡车器的控制将PLC用于对挡车器进行控制具有以下几方面的优势。

（1）使用寿命长：从目前反馈情况看，目前挡车器控制电路的使用寿命大部分均不足五年这与其电路设计、元器件选型、工作环境及控制方式等因素有关，是其本身无法克服的固有缺点。

PLC作为工业控制单元，应用于各种控制环境，内部电路、机械结构设计极为精良，所用器件均选用标准工业级产品，其使用寿命一般可保证在十年以上。

（2）性能稳定可靠，抗干扰性好：PLC应用于各种工业控制现场，其硬件及软件设计均考虑到各种生产环境，其电压适用范围很宽，具有极强的抗电磁干扰、抗震动、抗高温、高湿等特性，性能极为稳定、可靠。

（3）功能强大，实现灵活，可扩展性好：PLC型挡车器作为老型号挡车器的升级产品，其功能得到极大增强，目前可实现的功能有：自动抬杆、自动落杆、防砸车、防砸人、各种情况的自动报警、设备保护及故障识别等。

以上功能可实现各种组合，并可根据实际需要改变上述功能的控制过程及方式，并可根据使用者要求在不增加或少增加硬件的基础上开发新的控制功能。

（4）良好的性价比：虽然PLC型挡车器的性能及功能较现有挡车器有极大提高，但其成本的增加与其性能的提高并非成线性关系，所以无论将其作为整机用于新品开发，还是作为老设备改进均有其良好的性价比。

PLC作为一门控制技术在我国已有近二十年的应用，并已从工业控制逐渐向其他行业扩展，相信随着其本身性能的不断提高，其应用领域将不断拓宽，了解及掌握这一控制技术，将使我国的自动化控制技术得到更广泛的应用与发展。