介绍一个综合性的实例——十字路口交通灯控制系统的设计，通过这个实例可以熟悉一些常用的基本逻辑指令和应用指令，加深对各种编程设计方法的理解，了解使用PLC解决一个实际问题的全过程。
系统的控制要求
所有信号灯受一个起动按钮的控制。当起动按钮按下时，信号灯控制系统开始工作，并周而复始地循环动作。先是南北红灯亮30s，同时东西绿灯也亮并持续25s，25s到时，东西绿灯以1s的周期闪烁（亮0.5s，灭0.5s），东西绿灯闪烁3s后熄灭，此时东西黄灯亮并持续2s，2s后东西黄灯灭；接下来，东西红灯亮30s，同时南北绿灯亮并持续25s，25s到时，南北绿灯以1s的周期闪烁（亮0.5s，灭0.5s），南北绿灯闪烁3s后熄灭，此时南北黄灯亮并持续2s，2s后南北黄灯灭。当停止按钮按下时，所有信号灯都熄灭。交通灯控制系统每60s循环一次，一个周期的动作过程见下表。

I/O分配和PLC机型的选择
控制系统的I/O分配如下：
1)2个输入点：起动按钮-X0，停止按钮-X1。
2)6个输出点：东西方向绿灯-Y0，东西方向黄灯Y1，东西方向红灯Y2；南北方向绿灯-Y4，南北方向黄灯-Y5，南北方向红灯-Y6。
起动按钮SB1接PLC的输入点X0，停止按钮SB2接输入点X1。南北方向红、黄、绿灯分别接PLC的输出点Y2、Y1、Y0，东西方向红、黄、绿分别接PLC的输出点Y6、Y5、Y4。因为东西方向或者南北方向信号灯动作的规律相同，只要输出点带动负载能力允许完全可以通过一个输出点同时驱动东西或南北方向的两盏信号灯，这样就节省了PLC的I/O点数。
根据系统的I/O点数和控制的要求，选择PLC的机型为 FX2N-16MR。
十字路口交通灯PLC控制系统的外部接线图如下图所示。

交通灯控制系统的程序设计
1.采用经验设计法、时序图设计法进行编程
画出十字路口交通灯PLC控制系统的时序图，如下图所示。

通过分析控制要求可见，系统整个工作周期为60s，前30s是南北方向红灯亮，后30s是东西方向红灯亮，这实际上构成了一个振荡电路。为了实现在前30s和后30s内分别依次定时25s、3s和2s，又需要用到定时器的接力电路。采用经验设计法、时序图设计法的十字路口交通灯系统梯形图如下图所示。

由系统的时序图，可以很容易地确定一个工作周期中各时间区段对应使用的定时器及其定时时间。整个程序需要用到启保停电路、振荡电路和长延时电路（定时器接力电路）等。通过使用有关定时器的常开、常闭触点作为控制相应输出继电器的起动条件和停止条件。另外，为了实现绿灯的闪烁效果，还在控制绿灯闪的输出电路中串入了PLC内部的秒脉冲——M8013。
2.使用顺序控制设计法进行编程（STL指令的编程方式）
(1)按单序列进行编程
1)顺序功能图。如果把东西和南北方向信号灯的动作看成是一个顺序动作的过程，其中每一个时序同时有两个输出点输出，一个输出点驱动东西方向的信号灯，另一个输出点驱动南北方向的信号灯，这样就可以按照单序列进行编程。其顺序功能图如下图所示。

PLC上电运行后，将预置S0为当前的初始步，此时系统各方向的信号灯都不亮，处于相对静止的待命状态。按下起动按钮SB1后，输入信号X0接通，而M0的常闭触点此时也是接通的，系统从初始步S0前进到步S20，此时Y6、Y0为ON，即南北方向红灯亮，东西方向绿灯亮，同时定时器T0开始定时，25s后，步S21置位，步S20复位，系统转移到步S21......当系统转移到步S25时，转换条件T5成立又使系统从步S20开始新的一个工作周期的循环。
2)梯形图。按照单序列使用STL指令编程方式编写的梯形图，如下图所示。在图中STL触点表示为“—| STL |—”，这是它在三菱FXGP-Win编程环境中的表示符号，且定时器的设定值如T0的设定值K250是填写在定时器线圈“（ ）”内部的，即采用（T0 K250）来表示。

(2)按并行序列进行编程
1)顺序功能图。如果把东西方向和南北方向信号灯动作过程看成是两个独立的顺序动作过程，则可以按照并行序列进行编程。其顺序功能图如下图所示。由图中可见，系统存在两条状态转移的支路，其结构为并行序列的分支与合并。

2)梯形图。按照并行序列使用STL指令编写的梯形图如下图所示。


转自微信：机械工业出版社E视界