基于PLC的交通信号灯设计

基于 PLC 的交通信号灯设计

周刚

青岛工学院 山东 青岛 266000

摘 要：交通信号控制是通过控制交通流量和提高运营效率来改善驾车人员和货物的交通运输。运输系统是复杂，随机且不可预测的系统，想要建立数学模型很困难，现有的数学方法可能无法解释。目前，中国十字路口的交通信号灯控制通常会定期更改。由于汽车的数量不断增加以及现有的定时交通控制方法的局限性，本文通过PLC进行设计智能交通控制系统，通过十字路口的交通检测将反馈信息输入计算机进行分析，并智能识别十字路口的交通拥堵，在十字路口发生紧急情况时，系统能够迅速切换到手动模式以进行手动控制，并确保道路上正常的安全通行。

关键词：PLC；智能交通系统；智能延时；十字路口

前言：可编程逻辑控制器PLC广泛用于机械，冶金，控制，电力和其他领域。具有高可靠性，功能完善，抗干扰性强，其结构简单和轻量的特点。那是用于工业环境和过程控制的数字电子系统。大部分plc的控制都考虑到了对运转环境的适应性。同时，其内部计时器资源非常丰富，这可以正确控制当前使用的较好的信号。特别是在交通十字路口，PLC目前具有通信网络的功能。因此，发送同一条道路上的信号并均匀处理，这可以缩短车辆的待机时间，实现科学管理。基于PLC的交通灯的信号数字输入输出控制的实现。

1 PLC的交通信号灯设计的意义

由于交通的激增以及缺乏对高速公路的系统研究和管理，高速公路无法充分发挥作用。随着交通的增长，越来越多的问题，狭窄的道路和拥挤的车辆，许多车辆在十字路口浪费大量时间，尤其是在上下班时，这不仅困扰着车主，而且还影响了交通运输部门，交通光控是城市道路交通管理系统的重要组成部分，那个与城市开发和经济建设有着重要的关系。随着电子技术的发展，开始设计智能控制系统，作为工业计算机PLC在产业自动化领域发挥着重要作用。由于其小型化、低价格、高可靠性等特点，它广泛用于所有生活中，在过去几年里，使用PLC和调光系统的设计方法加载了很多功能，PLC的可靠性非常高，简单的程序和管理，所以在业界广泛使用。

2、 PLC控制系统设计

2.1 PLC 控制系统设计的基本原则

在选择PLC编程硬件的过程中，首先必须考虑业务信号硬件的可靠性，选择最可靠、强大的硬件设备是必不可少的。第二，必须考虑成本效率，最后，必须考虑兼容性原理，因为许多硬件和软件设备可能存在不兼容的问题。选择相对可信的产品，不仅保证了整个系统的使用年限，同时，确保其使用寿命，确保动作的稳定性。在减少故障频率，提高系统性能的同时，稳定性和可靠性是今天选择硬件的主要考虑事项。

2.2 PLC 控制系统设计的基本内容

设备上的绿色光闪烁3秒，黄色光闪烁2秒，红色光点亮30秒，绿色光点亮。当东方的绿色和黄色灯光亮起时，红色北面的南光将匹配红色南光30秒，而绿色的光则会在25秒内开启，闪烁3秒。黄色的光闪烁，红色的光再次闪烁2秒。

2.3 PLC 控制系统设计的一般步骤

控制要求确定所需用户的输入/输出设备，并分配给I/O 2 PCL的选择。设计plc配线图和电气系统构成图。我们建议为复杂的控制系统创建编程流程图。那是设计的概念。梯形线设计。模拟调试和hotfix输入plc模拟直到满足要求为止。在线工程后的在线调试。在满足管理要件之前的调试和执行。

2.4控制系统执行程序的过程及特点

为了满足所有市场的需求，制造商将继续改进其PLC，并推出功能更强大，效果更全面的新产品。 总的来说，新产品的开发有两个方向。 一种是超紧凑，低成本的独立控制系统的开发，另一种是大型，多功能，高速系统的开发，分布式自动化网络可以满足现代工厂和大型企业的自动化需求

3 PLC 控制设计

信号灯由红、绿、黄灯构成。红光意味着不可以通行，绿色的光意味着它可以通过。黄色的光显示警告，交通信号灯会在车辆照明、非车辆照明、在道路的十字路口用信号灯。通过指示车辆和行人交通和移动，可以尽可能减少同时到达的人和车。改善十字路口的交通容量，确保十字路口的平滑和安全，十字路口的交通信号的概略图如图4-1所示。在北方和南方有红色、绿色和黄色的光。从东到西交通安全的必要条件如下。采用PLC构成十字路口的南北向和东西，正常控制时，东西方的交通被许可的话（绿光），南北交通被禁止（红信号）。绿色的光变成红色的时候，那个必须在西边禁止。在发送信号之前，必须先警告减速和刹车的驱动程序，必须有明确的信号：绿色和黄色的闪光可以在信号控制系统启动后自动加速。

3.1 PLC 的状态转移

设计更复杂的程序仅通过简单的逻辑处理很难保证程序的准确性和可读性。所以我们必须在程序中使用另一种方法。保证程序逻辑的效率和程序的可读性控制过程可以分为几个步骤。设置每一步的控制状态。每个阶段结束时下一级控制标志被启动。并且清除该级别的控制标志，所谓的“状态”是指特定的功能。因此，状态变化转移了控制系统的功能。其自动化中机械自动化循环的过程是自动、正常、相位电控系统状态转换的过程，流程图显示了各时序状态和完全过渡状态的占空控制系统的控制过程，是用于设计 PLC 应用程序的绝佳工具。

3.2红绿灯交通信号系统功能描述

在信号设计中，外部硬件电路主要包括两个信号和两个LED显示器。软件（1）集成电路模块概念：商业照明系统被划分为若干小电路。记述各模块的VHDL程序代码。接着，连接各微电路。因此，调试程序的速度会提高。并且，为了改善编程速度（2）参数化的概念，可以分为任务：根据不同时间的交通流。信号光电路可以调节（增加或减少环路的计数时间）以提高程序的灵活性。第二计数选择时段用于从计数器产生所需的计数值，直到从当前时段到过去接收的重复的信号。数值使用显示倒计时状态的LED发送到倒计时控制电路。当计数器完成时，倒计时控制器产生下一个流循环，进入脉冲信号的产生状态，并将其发送到服务的信号控制电路。

3.3硬件控制电路设计

控制城市道路上的交通信号灯是开关顺序的常见控制方式，PLC可以充分利用它。种类和精度，并模拟插槽环。选择适合的PLC模型和外围设备，例如用户程序的存储容量，根据上述硬件选择和过程要求，完成PLC硬件结构。根据信号控制的要求绘制PLC控制电路的配线图，编译输入输出接口功能表。

3.4时钟脉冲发生电路

大部分情况下，交通灯系统内的流量会自动控制。是的。因此，为了避免事故，电路必须有稳定的时钟。时钟产生电路的主要功能是产生稳定的输出信号，其用作业务信号系统的后续电路的控制和同步信号。因此，在许多情况下，由于由自动控制控制控制以避免意外电路，所以必须有稳定的时钟，并且系统正常操作。

结论：在本文中主要的研究对象是PLC，交通疏通，传感器，程序选择，PLC可编程控制器：PLC基础设施、CPU模块、存储器、I/O模块、扩展单元、外部设备、接口、电源、信号光、种类、图案、颜色等，交通灯安装方法交通信号等控制方法；传感器：传感器配置传感器选择；项目选择：时序方案选择、比较和电路图选择、智能延迟项目选择、延迟比较和电路图选择；数字输出、数字输入、分配和数据寄存器功能、步骤位置和计时器分配计数器分配等。本文设计通过科学技术的持续改善，方便安全、便利解决了交通管理的问题，减少交叉路口的拥挤。

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