陳砆興

（甘肅能源化工職業(yè)學(xué)院，甘肅 蘭州730207）

由于我國經(jīng)濟(jì)水平發(fā)展迅速，國民的生活方式也在逐漸發(fā)生變化，在物質(zhì)條件極大豐富的前提下，越來越多國民會選擇汽車作為交通工具，因此在城市交通管理的過程中，由于汽車數(shù)量越來越多，也為城市的交通帶來了一定影響。為了防止城市交通運行出現(xiàn)不流暢的問題，交通管理部門必須要對城市的道路及交通管理設(shè)施進(jìn)行相應(yīng)的改善，交通燈作為交通管理設(shè)施中的重要組成部分，不僅能夠協(xié)調(diào)城市道路的擁擠現(xiàn)狀，還能夠為我國國民的人身安全帶來一定的保障，因此，提高交通燈系統(tǒng)的使用質(zhì)量，是當(dāng)前維護(hù)我國城市交通順暢運行的重要措施。負(fù)責(zé)交通燈系統(tǒng)設(shè)計的工作人員，要善于使用西門子PLC1200 編程技術(shù)，從而提高其設(shè)計的質(zhì)量。

1 交通燈系統(tǒng)設(shè)計運行要求

基于西門子PLC1200 進(jìn)行交通燈系統(tǒng)的設(shè)計，必須要滿足交通管理部門和城市交通的具體需求，現(xiàn)階段對交通燈系統(tǒng)設(shè)計要求主要體現(xiàn)在以下幾個方面，首先為了確保在城市交通運行的過程中，不會因為交通燈系統(tǒng)故障而引起擁堵或者交通事故，必須要保證交通系統(tǒng)的設(shè)計在后期運行的過程中能夠有更好的穩(wěn)定性和可靠性，所以這就需要負(fù)責(zé)西門子PLC1200 編程的工作人員，根據(jù)設(shè)計要求，不僅設(shè)計出相應(yīng)的工作流程，還要設(shè)計一套后備使用方案和保障方案，確保當(dāng)交通燈系統(tǒng)在運行過程中一旦出現(xiàn)了故障能夠啟動后備方案，使城市交通不會出現(xiàn)擁堵現(xiàn)象。其次是要確保交通燈系統(tǒng)，在后期運行的過程中具備合理性，例如在系統(tǒng)設(shè)計的過程中要根據(jù)交通燈的不同使用地點，合理控制交通燈的變化時間以及變化頻率。為了滿足節(jié)能環(huán)保的需求，并且有效的提高交通運行率，還應(yīng)該根據(jù)不同時間點路口的交通運行情況進(jìn)行實時的統(tǒng)計，確保能夠根據(jù)不同時間段的車流量設(shè)計不同的交通燈變換時間，這樣既提高了城市交通運行的效率，又為人們的生活帶來了更多的便捷。最后是要在用西門子PLC1200 進(jìn)行交通燈系統(tǒng)設(shè)計的過程中，嚴(yán)格按照事先的設(shè)計方案進(jìn)行合理的設(shè)計，并且要保證PLC 編程和交通燈系統(tǒng)設(shè)計能夠一一對應(yīng)，防止出現(xiàn)誤差，影響交通燈系統(tǒng)的使用質(zhì)量。當(dāng)前在我國交通系統(tǒng)中對交通燈系統(tǒng)運行的控制情況如下，首先是在啟動按鈕SB1 時，南北方向的綠燈，保持常亮狀態(tài)，并且在22 秒后熄滅，然后，南北方向的黃燈點亮3 秒后熄滅，南北方向上的紅燈，在長亮25 秒以后熄滅。同時根據(jù)南北方向，綠燈，黃燈，紅燈的亮滅情況，控制東西方向上各燈的點亮?xí)r間。首先在南北方向，綠燈常亮狀態(tài)時，要確保東西方向紅燈保持長亮狀態(tài)，而在南北方向黃燈亮?xí)r，同樣在東西方向上保持紅燈常亮。東西方向上紅燈保持常亮25 秒以后綠燈亮22 秒，然后黃燈點亮3 秒后再熄滅。如此經(jīng)過不斷的循環(huán)過程，則可以保證交通燈系統(tǒng)的正常運行的，需要交通燈系統(tǒng)運行停止時，則可以按下SB2 停止按鈕，所有的燈進(jìn)入全滅狀態(tài)。

2 交通燈系統(tǒng)設(shè)計流程

2.1 交通燈系統(tǒng)的硬件設(shè)計

在選擇PLC 編程硬件的過程中，首先要考慮到交通燈系統(tǒng)硬件的可靠性。一旦硬件在后期使用的過程中出現(xiàn)較為頻繁的故障，不僅會影響交通燈系統(tǒng)的使用質(zhì)量，還會導(dǎo)致交通出現(xiàn)癱瘓問題，因此必須要盡量選擇使用性能相對可靠的硬件設(shè)備，其次是需要考慮到性價比，由于硬件在選擇的過程中種類相對較為繁多，所以，還需要根據(jù)性價比的原則對硬件進(jìn)行選擇，既要確保能夠滿足后期的硬件使用流程，又要確保能夠盡量減少資金的投入。最后是要考慮到兼容性原則，由于很多硬件設(shè)備和軟件之間可能會出現(xiàn)不兼容的問題，從而引起交通燈系統(tǒng)在后期使用的過程中出現(xiàn)運行故障。選擇可靠性相對較好的產(chǎn)品，既可以保障整個系統(tǒng)的使用壽命，能夠盡量延長又可以確保其運行的穩(wěn)定性，同時減少故障出現(xiàn)的頻率，還可以提高整個系統(tǒng)的工作效率，尤其是交通信號燈作為影響城市交通的重要交通工具，一旦出現(xiàn)了故障，不僅會造成城市交通出現(xiàn)大面積擁堵的問題，還會導(dǎo)致出現(xiàn)一系列的交通安全事故，所以穩(wěn)定性和可靠性是當(dāng)前在硬件選擇中首要考慮的問題。兼容性是指在前期硬件設(shè)計和軟件功能的使用過程中，即使硬件設(shè)備滿足使用要求，但是由于后期再對整個系統(tǒng)進(jìn)行軟件更新的時，也可能會出現(xiàn)不兼容的問題，所以應(yīng)該盡量選擇使用性能相對較為超前的硬件設(shè)備，并且要確保硬件設(shè)備的存儲量能夠和后期交通的軟件使用流程相匹配。在滿足了可靠性穩(wěn)定性和兼容性的原則下，還應(yīng)該考慮到硬件在采購過程中的性價比。例如，必須要盡量在花同一價錢的前提下，選擇性能更好，穩(wěn)定性更強的硬件設(shè)備，防止在交通燈系統(tǒng)建設(shè)過程中浪費過多的資金成本。交通燈系統(tǒng)在設(shè)計的過程中主要包含以下幾個單元，首先是上位機單元和按鈕控制單元，然后是執(zhí)行機構(gòu)單元和顯示單元，在東西南北不同的方向上，分別放入三盞由紅黃綠顏色組成的燈。

在使用PLC 編程系統(tǒng)的過程中，還要合理的分配I/O 接口，輸入輸出信號要和接口進(jìn)行一一對應(yīng)，防止在后期使用過程中由于布線不合理或者不簡潔，而引起輸入信號和輸出信號的紊亂。同時還要在I/O 接口分配的過程中，盡量在滿足使用要求的前提下，能夠減少接口的使用數(shù)量，這樣可以保證在后期，對使用功能進(jìn)行擴展的過程中，為其留出較多的I/O 接口地址。在本次設(shè)計的過程中有兩個輸入端口，一個接入啟動按鈕SB1，另一個接入停止按鈕SB2，在輸出接口的建立過程中，要保證東西方向和南北方向的交通信號燈能夠進(jìn)行同時的亮滅，并且具備相同的顯示效果。所以這就需要保證相同顏色的燈可以共用一個輸出接口，并且由于每一個方向上各有三盞燈，所以需要分配6 個輸出接口。根據(jù)以上分配方法所建立的I/O 分配表和系統(tǒng)的外部接線圖如下：

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在外部接線圖的接線過程中，各個端口的分配情況必須要和交通燈系統(tǒng)的控制要求相匹配，并且要合理的規(guī)定每一個開關(guān)按鈕所起到的作用，其中Q0.0～Q0.5 分別為南北方向和東西方向的輸出口。

2.2 交通燈系統(tǒng)的軟件設(shè)計

在交通燈系統(tǒng)使用PLC 編程進(jìn)行軟件設(shè)計和程序設(shè)計的過程中，主要分為三個程序段，第1 個程序段的功能是可以有效的控制交通燈系統(tǒng)的啟動停止以及循環(huán)，第2 個程序段需要對南北方向的信號燈進(jìn)行點亮和熄滅的控制，第3 個程序段則需要針對南北方向信號燈的亮面情況，對東西方向的信號燈進(jìn)行點亮和熄滅的控制。其具體的設(shè)計程序圖如下。

結(jié)束語

綜上所述，現(xiàn)階段在我國交通燈系統(tǒng)的設(shè)計過程中，西門子PLC1200 編程技術(shù)具備非常好的使用效果，不僅能夠?qū)崿F(xiàn)在交通燈控制過程中的自動化和智能化，還可以通過對交通流量的統(tǒng)計，實時的控制交通燈的亮滅時間，因此，在我國城市交通疏導(dǎo)中起到了非常重要的作用。