摘要：針對(duì)近年來城市交通的擁擠現(xiàn)象，特別是駕駛員違章嚴(yán)重、交通事故頻發(fā)等現(xiàn)象設(shè)計(jì)了一款簡單實(shí)用的利用PLC和接觸器實(shí)現(xiàn)控制的十字路口的交通燈設(shè)計(jì)系統(tǒng)。

關(guān)鍵詞：PLC；十字路口；交通燈；控制

中圖分類號(hào)：TP273 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1007-9599 （2012） 17-0000-02

隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，城市交通問題越來越引起人們的關(guān)注。人、車、路三者關(guān)系的協(xié)調(diào)，已成為交通管理部門需要解決的重要問題之一。城市交通控制系統(tǒng)是用于城市交通數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)、交通信號(hào)燈控制與交通疏導(dǎo)的計(jì)算機(jī)綜合管理系統(tǒng)，它是現(xiàn)代城市交通監(jiān)控指揮系統(tǒng)中最重要的組成部分。因此本文采用PLC結(jié)合硬件繼電器的控制相結(jié)合實(shí)現(xiàn)十字路口交通燈的控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)。

1 PLC的基本組成

目前，可編程控制器的產(chǎn)品很多，不同的廠家生產(chǎn)的PLC以及同一家生產(chǎn)的不同型號(hào)的PLC其結(jié)構(gòu)個(gè)不相同，但就其工作原理而言，是大致相同的。它們都是以微處理器為核心的結(jié)構(gòu)，其功能的實(shí)現(xiàn)不僅基于硬件的作用，而更靠軟件的支持。PLC的主機(jī)由微處理器（CPU）、存儲(chǔ)器（EPROM、ROM）、輸入/輸出模塊、外設(shè)I/O接口、通信接口及電源組成。如圖1所示。

2 十字路口交通燈的控制原理

本系統(tǒng)的控制對(duì)象有八個(gè)，分別為東西方向紅燈兩個(gè)，南北方向紅燈兩個(gè)，東西方向黃燈兩個(gè)，南北方向黃燈兩個(gè)，東西方向綠燈兩個(gè)，南北方向綠燈兩個(gè)，東西方向左轉(zhuǎn)彎綠燈兩個(gè)，南北方向左轉(zhuǎn)彎綠燈兩個(gè)。本控制系統(tǒng)控制要求過程是：

正常時(shí)段：

南北紅燈亮維持25秒，在南北紅燈亮的同時(shí)東西綠燈也亮，并維持20秒。到20秒時(shí)，東西綠燈閃亮，閃亮3秒后熄滅，在東西綠燈熄滅時(shí)，東西黃燈亮，并維持2秒。到2秒時(shí)，東西黃燈熄滅，東西紅燈亮，同時(shí)，南北紅燈熄滅，綠燈亮。

東西紅燈亮維持30秒，南北綠燈亮維持25秒，然后閃亮3秒后熄滅，同時(shí)南北黃燈亮，維持2秒后熄滅。這時(shí)南北紅燈又亮，東西綠燈又同時(shí)亮，如此周而復(fù)始。

高峰時(shí)段：

南北紅燈亮維持25秒，在南北紅燈亮的同時(shí)東西綠燈也亮，并維持20秒。到20秒時(shí)，東西綠燈閃亮，閃亮3秒后熄滅，在東西綠燈熄滅時(shí)，東西黃燈亮，并維持2秒。到2秒時(shí)，東西黃燈熄滅，東西紅燈亮，同時(shí)，南北紅燈熄滅，綠燈亮。

東西紅燈亮維持40秒，南北綠燈亮維持35秒，然后閃亮3秒后熄滅，同時(shí)南北黃燈亮，維持2秒后熄滅。這時(shí)南北紅燈又亮，東西綠燈又同時(shí)亮，如此周而復(fù)始。

3 系統(tǒng)設(shè)計(jì)

3.1 資源分配

通過設(shè)計(jì)要求可知應(yīng)有一個(gè)輸入控制變量，八個(gè)輸出變量。它們分別為控制啟停的變量I0.0，控制南北紅燈HL1、HL2的Q0.0，控制南北黃燈HL3、HL4的Q0.1，控制南北綠燈HL5、HL6的Q0.2，控制東西紅燈HL7、HL8的Q0.3，控制東西黃燈HL9、HL10 的Q0.4，東西綠燈HL11、HL12的Q0.5，控制南北車燈HL14的Q0.6 ， 控制東西車燈HL13的Q0.7。得到I/O分配表如下所示

3.2 硬件接線圖

十字路口的交通燈因南北向共六盞燈，東西向六盞燈，在交替變化時(shí)，南北向的燈的變化是相同的所以在資源的分配和硬件的連接上可以分配三個(gè)資源，東西向同理。

3.3 軟件設(shè)計(jì)梯形圖

4 結(jié)論：

通過PLC實(shí)現(xiàn)控制，采用硬件繼電器控制實(shí)現(xiàn)十字路口交通燈的控制，能夠最大限度的減少了車輛的擁堵和滯留現(xiàn)象，并且系統(tǒng)維護(hù)方便，接線簡單，便于實(shí)現(xiàn)控制。

[作者簡介]

喬振民（1979.1-），男，河北省涿州市，本科，講師，研究方向：電氣自動(dòng)化