基于PLC交通信号灯控制

基于PLC交通信号灯控制

李家增

132930198607092832

摘要

由于人民生活水平越来越高，道路上有很多的车辆，导致严重的交通堵塞。交通灯外部的管制系统一直处于欠缺的状态，目前也有各种各样的设计方法使交通灯更智能。可编程控制单元使用微处理器作为核心，并使用梯形图语言进行编程，具体取决于继电接触器触点或控制系统的电路图。此外，价格低廉，体积小，使可编程控制器功能越来越全面。加上价格低廉和体积小、灵活的扩展性、高可靠性和意于编程使其在现代工业中的应用比较明显。

关键词:PLC；交通灯控制系统

 一、绪论

（一）交通灯的背景和意义

目前人民生活水平逐渐越来越高，使得道路交通发展越来越快，我们已经认识到了交通带给我们的便利，与此同时，交通堵塞、交通安全事故、尾气污染等问题也显然而至。中国于2008年成立“中国智能交通协会”，提出了交通领域的策略，目前，交通的发展还是处于起步状态，但可以肯定的是，未来几年，世界各个国家一定会更加看视智能交通领域，中国一定会施展后发优势，主动探索更好的发展模式，为交通输送业中健康进展的交通技术供给最有力的保障。

三、系统总体方案的设计

（一） PLC工作原理

它主要是通过执行用户程序来履行不同的控制功能。它主要在工业环境下使用，主要选择循环扫描的方法，一般分为4个阶段：第一阶段是初始化过程。PLC的输入信号没有直接连接到中央处理器，输入输出状态表是我们想要储存信息的专用放置区间。输入是想要存放需要的消息的装置，同样输出也就是放置我们所需要的输出消息的装置。进行操作时，首先i进行扫描状态这个指令，然后再进行检查自身，确认我们能够正常使用设备后，它会进入下一阶段。第二阶段是对输入中的信号的处理阶段。当操控此类信号时，首先处理器检验这种状态，并且将得到的每个输入口的消息送到暂时存储器中。在这个时间内，输入点的指令在暂存器中一直处于稳定的状态，不会遭受到这种信号变化所带来的作用，应该对计算结果造不成混淆，从而确保客户程序的正确运算。第三阶段是处理程序的阶段。当所有输入消息进入到所表示的表中时，处理器会进入到第三个阶段。在这个进程中，PLC将按依次扫描的用户程序，并根据输入输出情况和相关指导进行计算和处理，最后在输出状态的暂存器中输入效果。第四阶段是输出处理进程。在这个进程中，处理器达到了对使用者所需要的序列的扫描，并且将操作的效果写进输出状态中。这时候将从输出状态中得到的信号，送往输出电路，从而运行此类型所需要的线圈，以控制所控制的设备进行许多相应程序。处理器随后返回进行下一个扫描周期。第一阶段的筹备工作仅在进程开始时进行一次，随后的周期只在第二、第三和第四阶段间运行。 应当指出，在调查周期内，只有在处理信息阶段对状况进行研究。当处理器进入方案办理过程时，输入端被遏止，进入下一个研究过程期间的输入办理过程之前不会再检查输入情况，这种方式称为集中采样，在它实施操作的这个过程中运行处理此类状况。若在客户指令操作系统中对输出进行很多次的尝试，则采用最后一次结果。在勘测周期中，在执掌阶段会临时输出存储的输出信息，但是在其它情况下，数值会永远在暂时存储器中保存，我们也可以这样认为，输出选择相聚的时间输出方法，这类型的状况也可用于输出记载中作为中间结果或输入用户程序的情况。PLC的集中采样和输出的工作方法，使得处理器工作期间大部分时间与外围设备分离，从而提高其干扰控制和可靠性的能力，但反应迟缓和反应速度缓慢，同样也可以理解为PLC以低的速度实现高可靠性。

（二）PLC的I/O系统

配置结构基本上主要分两类：单元类型和模块类型。第一个将PLC的关键部分安装在机箱中。下一个则是将PLC的主要配置做成模块，我们则根据我们的需求在槽中插入所需要使用的模块，然后构成了PLC系统。不管我们选择什么样的结构，用于连接场地的每个输入/输出点都会确定彼此相适应的方式，此方式称为I/O寻址方式，下面我将介绍I/0寻址方式:

（1）确定的输入输出点都有明确规定的位置，这个位置是由厂家所确定的，这个种类的输入/输出点都有明确的稳定的地址。一般情况下，单元式的PLC选择采用这种类型。

（2）第二个是专门为开关而设定的一种方式，可户经过设定调换开关位置来确定的。

（3）第三个是用这类型的软件来确定下来的I/0寻址方式，这种类型的寻址方式是用户经过编造这种类型所需要的分配表来确定的。我通过对我所需求装置进行分析，系统选择采用了自动这种类型的控制方法，输入也就是开关，输出也就是各个方向的信号灯，在每个方向的指示灯中，一样颜色的指示灯一定会同期进行工作，我为了选择更少的输出点数，选择了并联输出这类方式。因此，我的毕业设计的需要的输入点数为1，输出点数为6。

四、控制系统设计

（一）控制程序流程图设计

启动

图1流程图

（二）控制程序时序图设计

南北红

南北黄

南北绿

东西红

东西绿

东西黄

图2 时序图

参考文献

[l]仝文哲， PLC技术在交通信息化的应用探讨. 通信企业管理，2016(7)：76-77.

[2]王琳， 基于PLC技术实现十字路口交通信号灯控制系统[J]. 工业控制计算机，2015(10)：151-152.

[3]施凤鸣，宁歆. 基于PLC的智能交通灯控制系统[J]. 九江职业技术学院学报，2015(3)：19-22.

[4]王成琼，向六昭.基于触摸屏和变频器的PLC实训装置设计[J]. 机电技术，2015(4)：21-22.

1