PLC定时器与计数器的应用
PLC定时器与计数器的应用
定时器的计时精度决定了其控制精度，是PLC 实现精确控制的重要元件之一。
PLC计数器介绍
计数器是PLC中用于对输入脉冲进行计数的元件。
计数器可以用于各种应用，如控制步进电机、检 测生产线上的产品数量等。
紧急情况处理
在遇到交通事故或其他紧急情况 时，PLC定时器和计数器能够快速 响应，调整信号灯的控制逻辑， 保障救援车辆的优先通行权。
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计数器通常有预置值，当计数值达到预置值时， 计数器会触发相应的输出信号。
PLC定时器与பைடு நூலகம்数器的关系
定时器和计数器都是PLC中的 控制元件，但它们的应用场景
和功能不同。
定时器主要用于时间控制， 而计数器主要用于计数控制。
在某些应用中，可以将计数器 的计数值作为定时器的设定值， 从而实现基于计数的定时控制。
创建定时器和计数器
在编程软件中创建定时器和计数器， 并为其分配相应的输入和输出信号。
编写定时器和计数器程序
根据实际需求编写定时器和计数器的 程序，包括设置时间参数、计数逻辑 等。
调试与测试
对编写的程序进行调试和测试，确保 定时器和计数器能够按照预期工作。
定时器与计数器的编程实例
定时器实例
实现一个周期性自动启动的设备，如 每隔10秒启动一次的泵。
02
PLC定时器的应用
定时器类型与原理
01
02
03
接通延时型
在输入信号作用下，定时 器输出信号开始接通，直 到达到设定时间后，输出 信号才断开。
PLC定时、计数器指令(LG)
P020 T000 T000 C000 C000 P060
P021
[ TMR T000 36000 ] [ RST T000 ]
U CTU C000 R < s > 00100
( P060 )
1 小时定时器 计数器 (1小时×100 = 100小时)
·
31
定时器指令
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4、 TMON 单稳态定时器
一个闪烁的灯 (TON指令举例 )
[梯级图程序]
利用2个定时器和 P020控制灯周期性闪烁。
P020 T001 T000
[ TON T000 00005 ] [ TON T001 00006 ]
( P065 ) [ END ]
设置Off 时间(0.5s)
设置On 时间 (0.6s)
T000, T001是 100 ms 定时器
U CTU C010 R <S> 00010
( P060 )
P031 P030
C010 P060
设定值
设定值
P030从off变成 on, C010 的当前值加1。 P031是复位条件。
2
计数器指令
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2、 CTD Down 计数器
❖ 当在计数脉冲输入检测到一个上升沿的时候，当前值减 1。
P020 T000 P023
[TMON T000 00100 ] ( P061 )
P023 P020
T000
[ RST T000 ]
P061
设定时间 ( t )
设定值
31
振动防止电路 (TMON指定举例)
1.系统图
定时器指令
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三菱PLC功能指令
三菱PLC功能指令1.位操作指令：位操作指令用于读取、写入和修改位级别的数据。
常见的位操作指令包括LD（逻辑与）、ORR（逻辑或）、AND（逻辑与）、XOR（异或）等。
2.数据操作指令：数据操作指令用于读取、写入和修改字节、字和双字级别的数据。
常见的数据操作指令包括MOV（赋值）、ADD（加法）、SUB（减法）、MUL（乘法）、DIV（除法）等。
3.计数器指令：计数器指令用于实现计数功能。
有三种类型的计数器指令：上升沿计数器、下降沿计数器和阶段计数器。
计数器指令可以用于进行数量统计、进度监测等应用。
4.定时器指令：定时器指令用于实现定时功能。
有两种类型的定时器指令：上升沿定时器和下降沿定时器。
定时器指令可以用于进行时间监测、延时操作等应用。
5.移位指令：移位指令用于将数据的位进行移动。
常见的移位指令包括SHL（左移）、SHR（右移）等。
移位指令通常用于数据处理和位拼接等应用。
6.比较指令：比较指令用于比较两个数值的大小。
常见的比较指令包括CMP（比较）、EQ（等于）、NE（不等于）、GT（大于）等。
比较指令可以用于实现条件判断和逻辑控制等应用。
7.转移指令：转移指令用于控制程序的流程。
常见的转移指令包括JMP（无条件跳转）、JE（等于时跳转）、JNE（不等于时跳转）、JG（大于时跳转）等。
转移指令可以用于实现程序的循环和条件判断等应用。
8.存储器控制指令：存储器控制指令用于读取和写入存储器的数据。
常见的存储器控制指令包括LD（读取）、ST（写入）等。
存储器控制指令可以用于实现数据存储和加载等应用。
9.数学指令：数学指令用于实现各种数学运算。
常见的数学指令包括SIN（正弦）、COS（余弦）、SQRT（平方根）等。
数学指令可以用于实现数据处理和数值计算等应用。
10.基本运算指令：基本运算指令用于实现基本的数值运算。
常见的基本运算指令包括加法、减法、乘法和除法等。
基本运算指令通常用于实现逻辑计算和数据处理等应用。
PLC程序中定时器和计数器的配合应用
PLC程序中定时器和计数器的配合使用实际使用中，定时器和计数器，常常有“强强联合”形式的搭配性使用。
一、定时器1、定时器是位/字复合元件，可以有三个属性：1）有线圈/触点元件，当满足线圈的驱动（时间）条件时，触点动作；2）具有时间控制条件，当线圈被驱动时，触点并不是实时做出动作反应，而是当线圈被驱动时间达到预置时间后，触点才做出动作；3）具有数值/数据处理功能，同时又是“字元件”。
2、可以用两种方法对定时时间进行设置：1）直接用数字指定。
FX编程器用10进制数据指定，如K50，对于100ms 定时器来讲，延时5秒动作。
为5秒定时器。
对LS编程器，可用10制数或16进制数设定，如50（或h32），对于100ms定时器来讲，延时5秒动作；2）以数据寄存器D设定定时时间，即定时器的动作时间为D内的寄存数值。
3、由定时器构成的时间控制程序电路：LS编程器中的定时器有多种类型，但FX编程器中的定时器只有“得电延时输出”定时器一种，可以通过编写相应程序电路来实现“另一类型”的定时功能。
图1程序电路中，利用M0和T1配合，实现了单稳态输出——断开延时定时器功能，X1接通后，Y0输出；X1断开后，Y0延时10秒才断开；T2、T3、Y2电路则构成了双延时定时器，X4接通时，Y2延时2秒输出；X4断开时，Y2延时3秒断开；Y3延时输出的定时时间，是由T4定时器决定的，T4的定时时间是同D1数据寄存器间接指定的。
当X2接通时，T4定时值被设定为10秒；当X3接通时，T4定时值则被设定为20秒。
XO提供定时值的清零/复位操作。
单个定时器的定时值由最大设定值所限定（0.1∽3276.7s），换言之，其延时动作时间不能超过1小时。
如欲延长定时时间，可以如常规继电控制线路一样，将多只定时器“级联”，总定时值系多只定时器的定时值相加，以扩展定时时间。
更好的办法，是常将定时器和计数器配合使用，其定时时间，即变为定时器的定时器和计数器的计数值相乘，更大大拓展了定时范围，甚至可以以月或年为单位进行定时控制。
PLC定时器与计数器的应用
PLC技术在典型任务中的应用
任务一 电动机间歇运行控制
二、任务实施 STEP 1：任务分析
可以看出，合上控制开关SA后，电动机5秒后开始运转， 10秒后停止运行。 电动机就这样停止5秒，运转10秒，周而复始地间歇运行下去，只有断开控制 开关SA后，电动机才会停止运转。电动机的运行时间和停止时间都可以由定 时器的设定值控制，下面就应用定时器指令完成电动机间歇运行的控制。
1．纵道交通灯的运行控制程序
第 35 页
PLC技术在典型任务中的应用
任务二 十字路口交通灯控制
二、任务实施 STEP 3：程序编制
2．横道交通灯的运行控制程序
第 36 页
PLC技术在典型任务中的应用
任务二 十字路口交通灯控制
二、任务实施 STEP 3：程序编制
2．横道交通灯的运行控制程序
第 37 页
二、任务实施 STEP 3：程序编制
1．纵道交通灯的运行控制程序
第 33 页
PLC技术在典型任务中的应用
任务二 十字路口交通灯控制
二、任务实施 STEP 3：程序编制
1．纵道交通灯的运行控制程序
第 34 页
PLC技术在典型任务中的应用
任务二 十字路口交通灯控制
二、任务实施 STEP 3：程序编制
第 19 页
PLC技术在典型任务中的应用
任务一 电动机间歇运行控制
二、任务实施 STEP 2：任务准备
PLC输入输出接线如图
SA
KM
PLC
SIEMENS CPU226AC/DC/ RLY
DC24V 电源进线
AC220V 电源进线
第 20 页
PLC技术在典型任务中的应用
任务一 电动机间歇运行控制
PLC实验指导书-实验二-基本指令实验-定时-计数逻辑
实验二PLC基本指令实验（二）一、实验目的：1、学习定时器、计数器等基本指令的使用方法2、学习可编程控制器实验箱的工作原理和使用方法;3、学习使用编程软件STEP7-micro/win32进行梯形图编程.4、学习使用S7-200仿真软件进行程序调试的方法。
二、实验内容及步骤：实验前准备：在预实验报告中画出图2-a,2-b,2-c,2-d的时序图实验步骤：1.练习使用软件编制程序,按图1-1输入梯形图并保存在磁盘上，文件名为2-a,2-b,2-c,2-d,后缀为mwp2．调出2-a.mwp,在STEP7-micro/win32编程软件菜单中选择PLC>Compile,若底部状态栏显示0 error,表明程序无错误，可以进行程序下载、运行等步骤，若显示错误，改正后再进行下面的步骤。
3．从菜单中选择file>Export，按提示将程序存成仿真运行文件run-2-a，文件后缀awl 4．运行S7-200仿真软件，载入文件run-2-aawl，从菜单中选择PLC>RUN，运行程序，按下仿真软件界面上S7-200的输入开关，对程序进行调试。
观察实验结果与预习报告的真值表或时序图是否吻合，若不同，思考原因，并解决。
5．调入其他程序进行仿真调试，理解定时器、计数器指令的用法。
6．将程序拷入U盘，然后拷入带有PLC实验箱的的计算机上。
7．在确认PLC实验箱与计算机连接无误的后，从STEP7-micro/win32编程软件菜单中选择file>Download，将程序2-a.mwp,按提示下载到PLC中，菜单中选择PLC>RUN，运行程序，拨动输入开关，对程序进行调试，观察实验结果与预习报告的真值表或时序图是否吻合，若不同，思考原因，并解决。
8．调入其他程序进行实际调试，理解定时器、计数器指令的用法。
a) b) c) d}图2 梯形图例题三．实验说明及注意事项1．在接5V电源时，一定要接好线后，再打开电源，以防电源短路2．若发生线路松动的现象，需认真观察线路，弄清原理后方可动手接线。
实验二 三菱plc定时器、计数器实验
教 2、实验操作能力及完成情况：（好、 较好、 一般、 较差、 很差 ）；占 30%
师 3、实验结果记录及分析：（正确、 比较正确、 一般、 较差、 很差）；占 30%
批 4、报告工整度：（好、 较好、 一般、 较差、 很差）；占 10%
阅 评定等级（或分数）：[
]
年
月日
实验步骤： 输入/输出波形：
C0 当前值 Y0 实验结果：
指令表：
2、 定时器指令实验 梯形图：
指令表：
实验步骤：
输入/输出波形： X0 T0 T1 Y0
3、 定时器/计数器实验 梯形图：
实验结果： 指令表：
实验步骤：
输入/输出波形： X0 X1 Y0 Y1
实验结果：
结
论
年
பைடு நூலகம்
月日
1、实验态度（含预习）：（认真、 较认真、 一般、 较差、 很差 ）；占 30%
实验报告
姓名
学号
班级
指导教师
组别
同组人
实验室
实验名称实验二 定时器、计数器实验 时间
一、实验目的 1、 熟悉和掌握计数器指令的应用； 2、 熟悉和掌握定时器指令的应用； 3、 熟悉掌握计数器/定时器内部时基脉冲参数的设置。
二、实验设备 1、 每组 PLC-2 型可编程控制器实验台 1 套； 2、 PC 机 1 台，内装编程软件 FXGP-WIN； 3、 编程电缆 1 根、连接导线若干。
三、实验原理 1、 计数器指令
指令、名称
功能
电路表示和可用元件
OUT 输出 RST 复位
计数器线圈驱动 —| |———( C )K——— 输出触点的复位
—| |———[ RST C ]—— 当前值的清零
PLC的定时器与计数器
采用16位保持型数据寄存器来存放设定值时： —— K值设定范围是1－32767 —— K值计算方法是： K=定时值（S）/计时分辨率（S）
同样定时要求 —— 采用不同计时分辨率的定时器 —— 设定值大小是不相同
例如： 要求定时10s，采用T0计时K=100。而采用T246计时，
则K＝10000。 注意：也可以采用两个保持型数据寄存器串联构成32
同时每个定时器还要占用三个位元件 一个为复位位
—— 当该位状态为1 —— 则当前值寄存器清零 第二位为计时位 若该位为1同时复位位为0 —— 表示计时条件满足 ——该定时器开始计时 若该位状态为0 —— 则表示计时条件不满足，定时器不工作 第三位是定时器线圈的逻辑状态位 —— 该位为0表示定时时间未到 —— 该位为1则表示定时时间到
X12 加
X12 X13 X14 C230
减
M8230 RST C230
C230 K-2 Y0
加
X13
X14
C230 当前值0 1
Y0
2 1 0 -1 -2 -3 -2 -1 0 1
图2-28 加/减计数器动工作情况
23
01
2．内部信号计数器的计数频率 （1）内部信号计数器C0－C234 —— 计数频率在复位位为0 —— 计数位1为0和计数位2为1 —— 完成一次计数过程 计数位1和计数位2的状态 —— 由两次扫描结果获得 —— 即某个计数器最高计数频率为 1/2T Hz
—— 另一类是外部信号高速计数器 C235～C255共21点均为32 位保持型
—— 外部计数信号由高速输入端子 X0～X5输入
1．计数器的组成与计数方式 与定时器类似 —— 由软机组成 —— 在RAM区中占用二个或四个16 位数据寄存器 （16位计数器占用二个字元 件，32位计数器占用四个字 元件）
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1．纵道交通灯的运行控制程序
第 33 页
PLC技术在典型任务中的应用
任务二 十字路口交通灯控制
二、任务实施 STEP 3：程序编制
1．纵道交通灯的运行控制程序
第 34 页
PLC技术在典型任务中的应用
任务二 十字路口交通灯控制
二、任务实施 STEP 3：程序编制
第1页
PLC技术在典型任务中的应用
主要内容
任务一 电动机间歇运行控制 任务二 十字路口交通灯控制 任务三 组合吊灯亮度控制
第2页
PLC技术在典型任务中的应用
[学习目标]
1．读懂控制系统时序图。 2．理解定时器/计数器指令的功能及使用要领。 3．领会定时器和计数器指令联合应用技巧。 4．能够应用定时器/计数器指令完成典型控制任务。
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PLC技术在典型任务中的应用
任务一 电动机间歇运行控制
二、任务实施 STEP 2：任务准备
PLC输入输出接线如图
SA
KM
PLC
SIEMENS CPU226AC/DC/ RLY
DC24V 电源进线
AC220V 电源进线
第 20 页
PLC技术在典型任务中的应用
任务一 电动机间歇运行控制
二、任务实施 STEP 3：程序编制
PLC梯形图程序
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PLC技术在典型任务中的应用
任务一 电动机间歇运行控制
二、任务实施 STEP 3：程序编制
工作过程如下： 合上控制开关SA后，输入继电器I0.0动合触点闭合，定时器T37线圈得电开 始计时，经过设定时间5秒后，T37动合触点闭合，定时器T38线圈得电开 始计时，同时输出继电器Q0.0线圈得电，接触器KM得电吸合，电机运转。 经过T38的设定时间10秒后，T38动断触点断开T37线圈，T37动合触点断开， 进而使T38、Q0.0线圈失电，电动机停止运转。此时T38动断触点又接通 T37线圈，计时到T37的设定时间5秒后，T37动合触点再次接通T38、Q0.0 线圈，KM得电吸合，电动机重新启动运转，运行10秒后又停止运行，电 动机就这样停止5秒，运转10秒，周而复始地间歇运行下去，只有断开控制 开关SA使I0.0触点断开后，电动机才会停止运转。
无通讯错误，能正 常读取输入输出点 □ □ 状态
程序监控正常
按照控制要求逐一 给出运行条件
第3页
PLC技术在典型任务中的应用
[知识学习]
一、定时器
1．分类
S7-200系列PLC的定时器按触点转换时刻可分为： 延时接通定时器（TON）：输入端通电后，定时器延时接通。 延时断开定时器（TOF）：输入端通电时输出端接通，输入端断开时定时 器延时断开。 保持型延时接通定时器（TONR）：输入端通电时定时器计时，断开时计 时停止，计时值累计；复位端接通时计时值复位为0。 定时器对时间间隔计数，时间间隔又称为时基或分辨率。S7-200 CPU提供 三种定时器分辨率：1ms定时器、10ms定时器和100ms定时器，最长定时 值和分辨率的关系是： 最长定时值=时基（分辨率）×最大定时计数值。
第 15 页
PLC技术在典型任务中的应用
三、数据传送指令
在实际应用中，MOVB指令常用作继电器的清零 ：
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PLC技术在典型任务中的应用
任务一 电动机间歇运行控制
一、控制要求
电动机间歇运行的继电器控制电路和用时序图表示的电动机工作过程如图所 示。此电路可应用于机床自动间歇润滑控制等 。
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（2）减计数器（CTD）
第 13 页
PLC技术在典型任务中的应用
二、计数器指令 3．程序举例
（3）加/减计数器（CTUD）
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PLC技术在典型任务中的应用
三、数据传送指令
MOVB：传送字节指令。MOVB指令将输入字节传送到输出字节，在传送过程 中不改变字节的大小。字节传送电路与MOVB指令的用法如图所示：
PLC技术在典型任务中的应用
任务二 十字路口交通灯控制
二、任务实施 STEP 3：程序编制
2．横道交通灯的运行控制程序
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PLC技术在典型任务中的应用
任务二 十字路口交通灯控制
二、任务实施 STEP 3：程序编制
2．横道交通灯的运行控制程序 3、按下停止按钮，双向交 通 信号灯熄灭的控制程序
任务二 十字路口交通灯控制
一、控制要求
十字路口交通指挥灯时序图，按下起动按钮，十字路口交通指挥灯按图示规律 自动循环；按下停止按钮，所有灯光熄灭。
第 28 页
PLC技术在典型任务中的应用
任务二 十字路口交通灯控制
二、任务实施 STEP 1：任务分析
1．纵道交通灯的运行控制过程： （1）按下启动按钮，纵道绿灯点亮，计时16秒，闪烁1S后熄灭； （2）纵道黄灯点亮，计时1秒后纵道黄灯熄灭； （3）纵道红灯点亮，计时20秒后纵道红灯熄灭； （4）返回步骤（1），系统循环运行； （5）按下停止按钮，双方向所有信号灯熄灭。
二、计数器指令 1．分类
S7-200系列PLC的计数器按工作方式可分为： 加计数器 （CTU） 减计数器 （CTD） 加/减计数器（CTUD）
第 10 页
PLC技术在典型任务中的应用
二、计数器指令 2．功能
计数器的结构与定时器基本相同，每个计数器有一个16位的当前 值寄存器用于存储计数器累计的脉冲数（1～32 767），另有一个状 态位表示计数器的状态。若当前值寄存器累计的脉冲数大于等于设定 值时，计数器的状态位被置1，该计数器的触点转换。
系统输入输出接线图
启动按钮
SB1
停止按钮
SB2
HL1 HL2 HL3 HL4
PLC
HL5 SIEMENS
CPU226AC/DC/ RLY
HL6
DC24V 电源进线
纵道绿灯 纵道黄灯 纵道红灯 横道红灯
横道绿灯 横道黄灯
AC220V 电源进线
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PLC技术在典型任务中的应用
任务二 十字路口交通灯控制
第6页
PLC技术在典型任务中的应用
一、定时器
3．程序举例
（1）TON：延时接通定时器：
第7页
PLC技术在典型任务中的应用
一、定时器
3．程序举例 （2）TOF：延时断开定时器 ：
第8页
PLC技术在典型任务中的应用
一、定时器
3．程序举例 （3）TONR：保持型延时接通定时器 ：
第9页
PLC技术在典型任务中的应用
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PLC技术在典型任务中的应用
任务一 电动机间歇运行控制
二、任务实施 STEP 2：任务准备
此电路中包含了一个输入设备：控制开关SA； 1个输出负载：接触器 KM。I/O设置如表所示。
设备/信 号类型
输入
输出
序号 1 1
名称 控制开关 接触器线圈
PLC地址 I0.0 Q0.0
编号 SA KM
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PLC技术在典型任务中的应用
任务一 电动机间歇运行控制
二、任务实施 STEP 4：系统调试
程序的初始状态监控状态
第 23 页
PLC技术在典型任务中的应用
任务一 电动机间歇运行控制
二、任务实施 STEP 4：系统调试
合上控制开关SA后状态
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PLC技术在典型任务中的应用
任务一 电动机间歇运行控制
二、任务实施 STEP 4：系统调试
电动机运行时的监控状态
第 25 页
PLC技术在典型任务中的应用
任务一 电动机间歇运行控制
三、任务拓展
1．闪烁电路
第 26 页
PLC技术在典型任务中的应用
任务一 电动机间歇运行控制
三、任务拓展
2．定时器范围的扩展
设定值1h的定时器扩展电路
第 27 页
PLC技术在典型任务中的应用
输出
设备名称 启动按钮SB1 停止按钮SB2 纵道绿灯HL1 纵道黄灯HL2 纵道红灯HL3 横道红灯HL4 横道绿灯HL5 横道黄灯HL6
信号地址 I0.0 I0.1 Q0.0 Q0.1 Q0.2 Q0.3 Q0.4 Q0.5
第 31 页
PLC技术在典型任务中的应用
任务二 十字路口交通灯控制
二、任务实施 STEP 2：任务准备
2．横道交通灯的运行控制过程： （1）按下启动按钮，横道红灯点亮，计时19秒后横道红灯熄灭； （2）横道绿灯点亮，计时16秒，闪烁1S后熄灭； （3）横道黄灯点亮，计时1秒后横道黄灯熄灭； （4）横道红灯再次点亮，计时1秒后红灯熄灭； （5）返回步骤（1），系统循环运行；
第 29 页
PLC技术在典型任务中的应用
第4页
PLC技术在典型任务中的应用
一、定时器
1．分类
具体的定时器编号与定时精度对照表
定时器 定时精度
最大值
1ms
32．767s
TONR
10ms 100ms
327.67s 3276.7s
1ms
32.767s
TON/TOF 10ms 100ms
327.67s 3276.7s
CPU221/CPU222/CPU224/CPU226 T0、T64 T1～T4、T65～T68 T5～T31、T69～T95、 T32、T96 T33～T36、T97～T100 T37～T63、T101～T255
第 30 页
PLC技术在典型任务中的应用
பைடு நூலகம்
任务二 十字路口交通灯控制
二、任务实施
STEP 2：任务准备
此电路中包含了两个输入设备：启动按钮SB1，停止按钮SB2； 6个输出负载：纵道绿 灯HL1、纵道黄灯HL2、纵道红灯HL3、横道红灯HL4、横道绿灯HL5、横道黄灯HL6。 I/O设置如表所示。