基于PLC交通信号灯控制系统探究

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1、基于PLC交通信号灯控制系统探究摘要：交通信号的可靠运行是道路交通畅通的重要保证，本文研究基于PLC的交通信号灯系统的动态控制方法.论述控制程序及步骤，对城市道路交通管理的科学性、有效性产生指导作用。关键词：交通信号灯；控制系统；研究分析中图分类号：D03文献标识码：A1主要控制方案尽管交通路口的信号控制已普遍使用，但随着车辆人口的增加，交通问题已经变得很严重，尤其是在大城市。本人采用PLC为控制核心，以降低路口车辆停车延误时间，提高路口的通行能力。大城市中主要以六车道为主，本文也采用六车道作为研究对象，按照先主干后枝叶的原则，即先不考虑人行道红绿灯进行硬、软件设计

2、，调试成功后再考虑人行道红绿灯，对硬、软件设计进行全面补充完善。重点要解决的问题：指令的编写，PLC端口接线，完成程序调试，提出便于修改程序的可行性方案。根据对交通信号灯控制系统的控制要求分析，其输入信号有系统的开启、停止按钮信号；输出信号有东西方向、南北方向各两组指示灯驱动信号°PLC型交通灯控制器：将PLC用于对交通信号灯的控制，主要是考虑其具有对使用环境适应性强的特性，同时其内部定时器资源十分丰富，可对目前普遍使用的“渐进式”信号灯进行精确控制，特别对多岔路口的控制可方便的实现。目前大多品牌的PLC内部均配有实时时钟，通过编程控制可对信号灯实施全天候无人化管理

3、。由于PLC本身具有通讯联网功能，将同一条道路上的信号灯组成一局域网进行统一调度管理，可缩短车辆通行等候时间，实现科学化管理。如图1。2主要研究内容及指标控制系统设计与调试。控制要求：系统工作受开关控制,起动开关ON则系统工作；起动开关OFF则系统停止工作。控制对象有6个：东西方向红灯两个南北方向红灯两个，东西方向黄灯两个南北方向黄灯两个，东西方向绿灯两个南北方向绿灯两个。控制规律：高峰时段按时运行，东西信号：绿灯亮25S；绿灯闪亮3S（先亮后暗）；黄灯亮2S；红灯亮30So开始编程时，没有考虑人行道红绿灯，调试进行比较顺利，为了进一步完善控制功能，又对原程序做了补

4、充，加上了红绿灯控制部分，最终完成了程序设计。考虑人行道红绿灯时，程序设计如下：在网络11和网络17作了修改，其他的网络程序不变。在信号交叉口进口道处，不同流向的车流按照相序获得通行权，同时考虑到交通信号实际控制时不同进口方向的信号灯同时显示的问题（比如当东西方向绿灯亮时，南北方向的红灯必须亮；当东西方向红灯亮时，南北方向绿灯亮），不同流向车流的通行状态。硬件连接示意图如图2。三相位信号交叉口红绿黄三色信号PLC控制系统硬件，连接出一个三相位信号交叉口信号灯的PLC控制系统.3软硬件调试程序编写按照时序图进行编程，如图3所示是主程序中初始化硬件调试主要是发光二极管的

5、连接，结构比较简单，不过为了防止电流过大，还得给二极管串上限流电阻，这样可以很好的与上位机通讯，软件调试采用分段调试的方法,先进行模糊算法程序的调试，但是没有传感器的输入量，所以在测试过程中，首先应用软件模拟两组输入量，即给内存地址变量直接赋值，调试完毕子程序后，在连同主程序综合调试。进而达到合理最优化目的，程序调试开始编程时，没有考虑人行道红绿灯，调试进行比较顺利，为了进一步完善控制功能，又对原程序做了补充，加上了红绿灯控制部分，最终完成了程序设计。考虑人行道红绿灯时，程序设计如下:在网络11和网络17作了修改，其他的网络程序不变。4上位机控制系统实现上位机监控采

6、用VC编制，完成路口交通信号运行状态监控，人机界面设计了智能监控系统，含进口道车车辆，四个方向信号状态，控制系统与计算机连接，用RS232通讯，协调计算机与PLC通讯格式，PLC内部程序故障有自己诊查功能，能够检测出自身异常情况。仿真模型如图4。5电子站牌设计电子站牌是公交系统的子系统，主要完成两个功能，为站台乘客提供公交车辆的到站信息。如某路公交当前的位置，还要多长时间能够到达本站，车上乘客有多少人等。另外通过现场总线完成与相邻站牌或车载设备之间的通信连接，通过站牌的通信连接从而组成整个公交系统网络。站牌接收来自公交车载设备发来的信息，对信息进行处理，同时还要交控

7、制中心的信息通过现场总路线回递给公交，还要接收公交上车载设备通过红外遥控发来的信息。电子站牌的信息显示是通过LED数码管实现的，LED数码管上分别显示公交路号，预计到达时间、车上人数等信息，对不同路线公交以交替方式实现动态刷新显示，达到节约成本的目的。电子站牌完成控制中心与车载设备之间的通信，完成控制中心对公交车辆的调度。结语基于PLC控制的信号系统，提髙了通行能力，实现了PLC为核心，上位机监控的智能化管理，提高城市的通行速度，具有良好推广价值。由于使用的是以PLC作为核心的控制元件，使得电路的可靠性比较高，功能也比较强大，而且可以随时的更新系统，进行不同状态