趙鵬程 趙益賢 雷成歡

摘要：隨著我國(guó)城市和交通的迅速發(fā)展，交通堵塞成為一個(gè)嚴(yán)重的社會(huì)現(xiàn)象，急需解決，因此原有的信號(hào)燈控制器已不能滿足現(xiàn)實(shí)需要，需要優(yōu)化現(xiàn)有的交通信號(hào)燈系統(tǒng)，來(lái)提升交通信號(hào)燈的效率。城市道路交通信號(hào)PLC控制系統(tǒng)運(yùn)行可靠，可實(shí)現(xiàn)交通信號(hào)管制的自動(dòng)開(kāi)停，控制方案的調(diào)整及優(yōu)化簡(jiǎn)單易行，使用范圍廣、壽命長(zhǎng)。文章對(duì)該控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)過(guò)程設(shè)計(jì)思路、編程方法做了詳盡的介紹，具有一定的參考價(jià)值和實(shí)用價(jià)值。

關(guān)鍵詞：城市交通信號(hào)燈 ?PLC控制? 周期信號(hào)交通

1.? PLC介紹

1.1? PLC發(fā)展現(xiàn)狀

上世紀(jì)70年代中期，由于大規(guī)模集成電路開(kāi)始成為電子設(shè)備的新趨勢(shì)，在此之后8位微處理器等控制設(shè)備相繼問(wèn)世，增加了數(shù)值的運(yùn)算、閉環(huán)控制的功能，而且還提高了運(yùn)算的效率。之后，PLC無(wú)論是在軟件功能還是在硬件功能上，都在飛速的發(fā)展，到現(xiàn)在為止，PLC正在越來(lái)越發(fā)展成為一種可提供諸多功能的成熟的控制系統(tǒng)，能與其他設(shè)備通信，生成報(bào)表，調(diào)度產(chǎn)出，可診斷自身故障及機(jī)器故障。PLC未來(lái)的發(fā)展不僅依賴于對(duì)新產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)，還在于PLC與其他工業(yè)控制設(shè)備和工廠管理技術(shù)的綜合。PLC將在今后的工業(yè)自動(dòng)化中扮演重要角色，在未來(lái)的工業(yè)生產(chǎn)中，PLC技術(shù)也必將長(zhǎng)期成為工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域的重要支柱。

1.2? PLC的特點(diǎn)

1.2.1? 可靠性高

PLC采用了很多可以提升可靠性設(shè)計(jì)的方法進(jìn)行設(shè)計(jì)，比如說(shuō)，冗余設(shè)計(jì)，失電保護(hù)，自動(dòng)故障診斷以及自我信息保護(hù)及恢復(fù)等，提高了系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性，降低了系統(tǒng)意外失效的概率，使可靠性提高。

1.2.2? 操作簡(jiǎn)便

操作層次上的方便對(duì)于PLC的操作來(lái)說(shuō)主要可以分為程序輸入和程序更改的操作這兩個(gè)方面。目前工業(yè)領(lǐng)域所應(yīng)用的PLC主要采用編程器來(lái)實(shí)現(xiàn)程序的輸入和更改上的操作。而更改程序的操作也是可以直接按照用戶所需要的地址編號(hào)或按照接口的編號(hào)直接進(jìn)行搜索或按接口的順序來(lái)進(jìn)行尋找，再對(duì)其進(jìn)行需要的更改。更改的信息也是可以直接在液晶屏或CRT上顯示出來(lái)的。PLC在操作上的十分的靈活和方便，從而使程序運(yùn)行時(shí)的監(jiān)視和控制變得更加的容易。

1.2.3? 設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單

PLC編程方面非常靈活。PLC在編程時(shí)可以采用的編程語(yǔ)言主要是有梯形圖、布爾助記符、功能表圖、功能模塊以及語(yǔ)句描述等多種不同的編程語(yǔ)言。因此導(dǎo)致了編程方法方面也具備了多樣性，從而就使編程方便、應(yīng)用面能夠拓展。對(duì)于專業(yè)的電氣技術(shù)人員的工作性質(zhì)而言，梯形圖與電氣原理圖具有很大的相似性，因此也便于相關(guān)人員的掌握和理解。

2 交通信號(hào)燈控制整體思路

2.1 交通信號(hào)燈的功能

交通信號(hào)是在道路上無(wú)法實(shí)現(xiàn)分離原則的地方，主要在道路交叉口上，用來(lái)在時(shí)間上給交通車(chē)輛分配通行權(quán)的一種交通指揮措施。交通信號(hào)燈采用依次顯示不同燈色來(lái)指揮交通的通行或停止。

隨著城市機(jī)動(dòng)車(chē)數(shù)量的不斷增加，許多大城市出現(xiàn)了通超負(fù)荷運(yùn)行的情況，所以，如何采用合適的控制方法，成為了交通運(yùn)輸管理和城市規(guī)劃部門(mén)迫切需要解決的問(wèn)題。而采用交通信號(hào)燈不乏為一個(gè)有用的方法。

2.2 控制模式

本系統(tǒng)中，白天晚上分別采用不同的模式。白天與晚上的轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)為自動(dòng)開(kāi)關(guān)。用光敏電阻或者光敏二極管、三極管組成光亮檢測(cè)電路，光亮檢測(cè)電路的電信號(hào)送入滯回電壓比較器，滯回電壓比較器會(huì)根據(jù)光亮度的輸出信號(hào)的高低信號(hào)，這個(gè)信號(hào)經(jīng)過(guò)延時(shí)電路后可作為白天與夜晚的自動(dòng)轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)信號(hào)。這樣天黑了一段時(shí)間后交通信號(hào)燈就會(huì)自動(dòng)轉(zhuǎn)換為夜間模式，而到了白天也會(huì)過(guò)了一段時(shí)間后交通信號(hào)燈變?yōu)榘滋炷Ｊ健?/p>

3? 交通信號(hào)燈控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)

3.1交通信號(hào)燈的控制模式

本系統(tǒng)的總體控制要求如下：

（1）系統(tǒng)要受開(kāi)關(guān)控制：?jiǎn)?dòng)開(kāi)關(guān)ON系統(tǒng)工作;啟動(dòng)開(kāi)關(guān)OFF系統(tǒng)則停止工作。

（2）控制對(duì)象有八個(gè)：東西方向的直行紅燈兩個(gè)，東西方向直行黃燈兩個(gè)，東西方向直行綠燈兩個(gè)，東西方向左轉(zhuǎn)彎綠燈兩個(gè)。南北方向直行紅燈兩個(gè)，南北方向直行黃燈兩個(gè)，南北方向直行綠燈兩個(gè)，南北方向左轉(zhuǎn)綠燈兩個(gè)，正常時(shí)段控制按鈕一個(gè)，晚上時(shí)段控制器按鈕一個(gè)。

（3）控制規(guī)律：正常時(shí)段時(shí)序圖如下，晚上時(shí)段規(guī)律為：東西南北方向黃燈閃爍，其余交通燈全部熄滅。正常時(shí)段時(shí)序圖如下圖。

3.2可編控制器I/O端口分配

根據(jù)控制要求，X0為啟動(dòng)按鈕，X1為白天正常時(shí)段控制按鈕，X2為晚上控制按鈕。Y0為東西方向紅燈，Y1為東西方向綠燈，Y2為東西方向黃燈，Y3為東西方向左拐綠燈，Y4為南北方向紅燈，Y5為南北方向綠燈，Y6為南北方向黃燈，Y7為南北方向左拐綠燈。

結(jié)? 論

本文結(jié)合城市交通信號(hào)燈的實(shí)際情況，設(shè)計(jì)了一個(gè)基于PLC的交通信號(hào)燈控制系統(tǒng)，在本文設(shè)計(jì)的系統(tǒng)中，結(jié)合白天與晚上控制需求的不同，采用不同的控制模式，基本可以實(shí)現(xiàn)一個(gè)十字路口交通信號(hào)燈的控制。

參考文獻(xiàn)

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