PLC技術(shù)在“十字路口交通燈控制”中的應(yīng)用

崔玉珍

黑龍江廣播電視大學(xué)富拉爾基分校，黑龍江 齊齊哈爾 161042

在現(xiàn)代城市中，隨著人口和汽車的急劇增長，市區(qū)交通日益擁擠，要是沒有紅綠燈作為指揮工具，恐怕川流不息的汽車就會由于混亂而造成嚴(yán)重阻塞。因此，交通燈是交管部門管理城市交通的重要工具之一。隨著社會經(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、交通信號燈控制與交通疏導(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。本系統(tǒng)是利用FX2N系列的PLC設(shè)備中用硬件和軟件模擬交通燈控制電路的一個(gè)全過程，用梯形圖和語句表語言直觀的在計(jì)算機(jī)和實(shí)驗(yàn)板上實(shí)現(xiàn)控制過程，整個(gè)過程簡單明了，對實(shí)際交通燈的設(shè)計(jì)具有指導(dǎo)性的意義。

1 十字路口交通燈的設(shè)計(jì)原理、I/O分配表及外部接線圖

1）在PLC交通燈模擬控制中，主干道東西南北每面都有3個(gè)控制燈，為：

禁止通行燈（亮?xí)r為紅色燈）；

準(zhǔn)備禁止通行燈 （亮?xí)r為黃色燈）；

直通燈（亮?xí)r為綠色燈）；

信號燈的動作受一個(gè)啟動開關(guān)控制，按一下啟動按鈕，信號燈系統(tǒng)開始工作，先南北紅燈亮，同時(shí)東西綠燈亮，然后東西和南北方向的交通燈按自己的時(shí)間周期周而復(fù)始地循環(huán)動作；當(dāng)按一下停止按鈕，所有信號燈都全部熄滅。

東西南北信號燈控制的具體方式如下：

東西向：綠燈亮25秒→綠燈閃亮3秒→黃燈亮2秒→紅燈亮30秒，依次循環(huán)。

南北向：紅燈亮30秒→綠燈亮25秒→綠燈閃亮3秒→黃燈亮2秒，依次循環(huán)。

2）選擇十字路口交通信號燈控制系統(tǒng)的設(shè)備配置

（1）選擇FX2N—40MR型號的PLC一臺；

（2）海爾品牌電腦一臺（其中裝有三菱編程模擬軟件）；

（3）交通信號燈（紅、黃、綠）各2盞；

（4）本次實(shí)驗(yàn)使用的模擬實(shí)驗(yàn)板一套；

（5）RS-232數(shù)據(jù)線一條，連接導(dǎo)線若干。

3）十字路口交通信號燈控制的I/O分配表1

表1

2 十字路口交通信號燈控制的語句表2

2.1 根據(jù)控制要求

東西方向：綠燈亮25秒→綠燈閃亮3秒→黃燈亮2秒→紅燈亮30秒同時(shí)

南北方向：紅燈亮30秒→綠燈亮25秒→綠燈閃亮3秒→黃燈亮2秒

2.2 用基本邏輯指令控制交通信號燈的語句表（見表2）

根據(jù)梯形圖寫出基本邏輯指令程序，寫入PLC的RAM中，調(diào)試并運(yùn)行程序，試分析交通信號燈的運(yùn)行是否符合控制要求。或自行設(shè)計(jì)交通信號燈控制的梯形圖，然后編寫成語句表指令程序，并在機(jī)器上運(yùn)行調(diào)試成功。

語句表2程序如下：

2.3 利用功能指令實(shí)現(xiàn)交通信號燈控制的梯形圖

圖1中將交通信號燈當(dāng)前位置送到數(shù)據(jù)寄存器中，接通運(yùn)行開關(guān)SA，按啟動按鈕SBl，信號系統(tǒng)啟動，東西、南北兩側(cè)信號燈周期性地工作；按停止按鈕SB2，信號系統(tǒng)中止運(yùn)行，所有信號燈熄滅。

1）按單流程編程

如果把東西和南北方向信號燈的動作視為一個(gè)順序動作過程，其中每一個(gè)時(shí)序同時(shí)有兩個(gè)輸出，一個(gè)輸出控制東西方向的信號燈，另一個(gè)輸出控制南北方向的信號燈，這樣就可以按單流程進(jìn)行編程（梯形圖略）。

2）按雙流程編程

東西方向和南北方向信號燈的動作過程也可以看成是兩個(gè)獨(dú)立的順序動作過程。

3 結(jié)論

城市交通燈控制采用PLC技術(shù)比傳統(tǒng)的采用低壓電器控制具有可靠性高，維護(hù)方便，使用簡單，故障率低，容易實(shí)現(xiàn)功能的變更，便于維修等特點(diǎn)。PLC技術(shù)還具有較強(qiáng)的組網(wǎng)能力，便于對交通的時(shí)時(shí)檢測和交通管制，對各路口的交通燈之間的時(shí)差的確定具有指導(dǎo)意義，從而大大提高了城市交通路口的交通管理能力。

[1]肖明耀.可編程控制技術(shù)[M].中國勞動社會保障出版社，2004，8.

[2]龔仲華.三菱FX系列PLC應(yīng)用技術(shù)[M].人民郵電出版社，2010，10.