【正文】 干道直行綠燈點(diǎn)亮?xí)r點(diǎn)亮，當(dāng)南北主干道直行綠燈閃亮?xí)r南北行人道綠燈也要對(duì)應(yīng)閃亮，其它時(shí)間為紅燈。東 西人行道通行綠燈于東西主干道直行綠燈點(diǎn)亮?xí)r點(diǎn)亮，當(dāng)東西主干道直行綠燈閃亮是東西行人道綠燈也要對(duì)應(yīng)閃亮，其它時(shí)間為紅燈。 2．十字路口交通燈模擬控制系統(tǒng) 在 PLC 交通燈模擬模塊中，主干道東西南北每面都有 3 個(gè)控制燈，分別為： ● 通行燈 （亮?xí)r為綠色） ● 準(zhǔn)備禁止通行燈 （亮?xí)r為黃色） ● 禁止通行燈 （亮?xí)r為紅色） 另外行人道東西南北每面都有 2 個(gè)控制燈 ,分別為： ● 通行燈 （亮?xí)r為綠色） ● 禁止直通燈 （亮?xí)r為紅色） （三）結(jié)合十字路口交通燈實(shí)際情況設(shè)計(jì)交通燈模擬控制系統(tǒng) 當(dāng)交通燈系統(tǒng)啟動(dòng)開(kāi)關(guān)接通時(shí)。 2． 1南北向和東西向主干道均設(shè)有綠燈亮 8S，綠燈閃亮 3S,黃燈亮 2S和紅燈亮 15S。當(dāng)南北主干道紅燈點(diǎn)亮?xí)r，東西主干道應(yīng)依次點(diǎn)亮綠燈，綠燈閃亮，黃燈，同理，與其相反的是當(dāng)東西主干道紅燈點(diǎn)亮?xí)r，南北主干道依次點(diǎn)亮綠燈，綠燈閃，黃燈 2． 2 東西向南北向人行道都設(shè)為禁止紅燈和通行綠燈。南北人行道通行綠燈應(yīng)在南北主干道綠燈點(diǎn)亮?xí)r點(diǎn)亮，當(dāng)南北主干道綠燈閃亮和黃燈點(diǎn)亮?xí)r南北行人道綠 燈也要對(duì)應(yīng)閃亮，其它時(shí)間為紅燈。東西行人道通行綠燈于東西主干道綠燈點(diǎn)亮是點(diǎn)亮，當(dāng)東西主干道綠燈閃亮和黃燈點(diǎn)亮?xí)r東西行人道綠燈也要對(duì)應(yīng)閃亮，其它時(shí)間為紅燈。 。在現(xiàn)實(shí)生活中，交通太多方向的車輛堵塞，而車輛南北方向是非常稀缺的，那么正常的交通信號(hào)配時(shí)控制會(huì)使實(shí)際的交通狀況。為了解決這個(gè)問(wèn)題，你可以使用一個(gè)可以基于車流量自適應(yīng)控制的交通信號(hào)控制系統(tǒng)。控制系統(tǒng)的車流量檢測(cè)是通過(guò)檢測(cè)器來(lái)實(shí)現(xiàn)的。該檢測(cè)器可根據(jù)實(shí)際情況確定外部流量大小方向的車，并轉(zhuǎn) 換成電信號(hào)發(fā)送這個(gè)信息給 PLC， PLC將自動(dòng)啟動(dòng)，根據(jù)每個(gè)子程序接收信息，并確定控制方案是正?；虍惓５倪^(guò)程控制。而當(dāng)傳感器接受到車輛的前輪，應(yīng)需要在南北和東西各個(gè)紅綠燈處放置拍照功能，且該方向?yàn)榫G燈時(shí)進(jìn)行一次拍照，直到接受到后輪時(shí)進(jìn)行二次拍照。 緊急車輛如急救車等往往需要緊急通過(guò)，而此時(shí)需要調(diào)節(jié)該方向的綠燈，同時(shí)調(diào)節(jié)另外方向的紅燈。 如車輛強(qiáng)行闖紅燈，則立即啟動(dòng)拍照。 系統(tǒng)可以切換成異常狀態(tài)，如果東西緊急車，可以把東西方向綠燈時(shí)間延長(zhǎng) 15S， 南北方向的紅燈時(shí)間則延長(zhǎng) 15S，從而來(lái)緩解掉東西方向的車流量壓 力。反之，當(dāng)是南北車緊急車，同理，把南北方向的綠燈延長(zhǎng) 15s，東西方向的紅燈同時(shí)延長(zhǎng) 15s。緊急車輛如急救車等往往需要緊急通過(guò)，而此時(shí)需要調(diào)節(jié)該方向的 三、硬件設(shè)計(jì) （一）傳感器選擇 考慮到東西和南北車流量的問(wèn)題，生活中往往要根據(jù)傳感器來(lái)判斷車流量的大小，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)交通燈對(duì)車流量實(shí)現(xiàn)調(diào)節(jié)。而光電傳感器不僅檢測(cè)方法具有很強(qiáng)的精度，反應(yīng)速度也非?？?，而且可測(cè)參數(shù)多，傳感器的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，形式靈活多樣，因此光電傳感器在檢測(cè)和控制中應(yīng)用領(lǐng)域非常廣泛。 光電傳感器是光電接近開(kāi)關(guān)的簡(jiǎn)稱，它是利用被檢測(cè)物對(duì)光束的遮擋與反射， 由同步回路選通電路，從而檢測(cè)物體是否存在。所有能反射光線的物體都能夠被檢測(cè)到。光電傳感器將輸入電流在發(fā)射器上轉(zhuǎn)換為光信號(hào)射出，接收器再根據(jù)接收到的光線的強(qiáng)弱，對(duì)目標(biāo)物體有無(wú)進(jìn)行檢測(cè)。 光電傳感器檢測(cè)十字路口的各方向車流量，檢測(cè)器會(huì)發(fā)出一個(gè)脈沖傳輸給 PLC,如圖 1， PLC 可以通過(guò)脈沖的計(jì)數(shù)就能夠得到各方向的車流量的大小，從而能夠調(diào)節(jié)各方向紅綠燈的等候的時(shí)間。 將光電傳感器安裝在距離十字路口 30 米出較為合適。通過(guò)光電傳感器的計(jì)數(shù)，可以統(tǒng)計(jì)出在路口為紅燈時(shí) 光電傳感器到十字路口交叉口處這一段范圍內(nèi)的車輛數(shù)。進(jìn)而完成對(duì)數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)工作。十字路口的情況以及光電傳感器的鋪設(shè)狀況，如圖 2。 PLC 光電傳感器 車輛 檢測(cè)儀的輸出 信號(hào)的輸出 有車輛經(jīng)過(guò) 沒(méi)有車輛經(jīng)過(guò) 圖 1 檢測(cè)器工作原理和波形 圖 2 十字路口光電傳感器的鋪設(shè)情況 （二） 可編程控制器的選擇 本次實(shí)驗(yàn)交通燈，設(shè)計(jì)的來(lái)自 FX2N64MR001 可編程控制器 FX2N64MR001 是 FX2N 系列中三菱 PLCFX 家族中最先進(jìn)的系列。有高速處理及可擴(kuò)展大量滿足單個(gè)需要的特殊功能模塊，靈活性和控制能力強(qiáng)，可擴(kuò)展到 256 點(diǎn)。 FX2N64MR001 可編程控制器有著眾多優(yōu)點(diǎn)： ，對(duì)系統(tǒng) 的穩(wěn)固具有良好的作用，對(duì)交通燈穩(wěn)定性有著重要保證； ，更易的去控制編程 3 具有可自由選擇，豐富的品種； ； 特殊用途； ； ； ，安全性高。 下圖是三菱公司的 FX2N 系列產(chǎn)品的最簡(jiǎn)單的梯形圖例： （三） I/0 端口分配 END X000 X001 Y000 X010 I/O 端口分配表 功能 符號(hào) I/O 啟動(dòng)按鈕 SBI X0 關(guān)閉按鈕 SB2 X1 設(shè)置 SB3 X2 加 SB4 X3 減 SB5 X4 光電傳感器 X5 光電傳感器 X6 拍照 L0 Y0 拍照 L1 Y1 拍照 L2 Y2 拍照 L3 Y3 南北綠燈亮 L4 Y4 南北黃燈亮 L5 Y5 南北紅燈亮 L6 Y6 東西綠燈亮 L7 Y7 東西黃燈亮 L8 Y8 東西紅燈亮 L9 Y9 東西行車燈 L10 Y10 南北行車燈 L11 Y11 公共輸入、輸出端 COM 通過(guò)加入五個(gè)按鍵來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)交通燈的控制，分別為啟動(dòng)開(kāi)關(guān) SB1，關(guān)閉開(kāi)關(guān) SB2，按鍵設(shè)置 SB3，按鍵加 SB4，按鍵 減 SB5。啟動(dòng)和關(guān)閉兩個(gè)按鍵就是控制系統(tǒng)的啟動(dòng)和停止。設(shè)置按鍵，是來(lái)對(duì)光電傳感器的預(yù)設(shè)值進(jìn)行設(shè)定的，先按下設(shè)置鍵，再通過(guò)加減兩個(gè)按鍵對(duì)預(yù)設(shè)值進(jìn)行調(diào)節(jié)，最后再按設(shè)置鍵結(jié)束。 （四） I/0 端口接線圖 四、軟件設(shè)計(jì) （一）交通燈流程圖設(shè)計(jì) X0 Y0 X1 Y1 X2 Y2 X3 Y3 X4 Y4 X5 Y5 X6 Y6 Y7 COM Y8 Y9 Y10 Y11 COM 24V GND 開(kāi)始 東西綠燈 Y 東西綠燈亮 8s 東西綠燈閃亮 3s 東西黃燈亮 2s N 南北綠燈亮 8s 南北綠燈閃亮 3s 南北黃燈亮 2s 南北紅燈亮 15s 東西紅燈亮 15s 南北的車流量小于 東西的車流量 南北的車流量 大于東西的 車流量 開(kāi)始 南北方向?yàn)榫G燈，東西方向?yàn)榧t燈，持續(xù) 40 秒 比較南北與東西的車流量 南北為綠燈拍照，東西為紅燈，持續(xù) 55 秒 比較南北與東南北的綠燈閃爍 3 秒后變?yōu)辄S燈，且黃燈持續(xù) 2 秒，東西為紅燈 南北為紅燈，東西為綠燈拍照，計(jì)數(shù)清零，持續(xù) 55 秒 循環(huán)比較 南北的車流量小于 東西的出流量 南北的車流量大 于東西的車流 量 3．緊急通車 南北為綠燈拍照，東西為紅燈，持續(xù) 55 秒 南北的綠燈閃爍 3 秒后變?yōu)辄S燈，且黃燈持續(xù) 2 秒，東西 為紅燈 南北為紅燈，東西為綠燈拍照，計(jì)數(shù)器清零，并且持續(xù) 55 秒 循環(huán)比較 南北的綠燈閃爍 3 秒后變?yōu)辄S燈，且黃燈持續(xù) 2 秒，東西為紅燈 南北為紅燈，東西為綠燈拍照，計(jì)數(shù)器清零，持續(xù) 55秒 循環(huán)比較 有急車 是 否 南北強(qiáng)通 人為調(diào)節(jié) 南北綠燈亮 東西紅燈亮 人為調(diào)節(jié) 東西綠燈亮 南北紅燈亮 東西強(qiáng)通 開(kāi)始 正常運(yùn)行 （二）梯形圖設(shè)計(jì) 開(kāi)始 運(yùn)行正常時(shí)序 判斷車流南北或東西是否闖紅燈 東西強(qiáng)通拍照 東西綠燈亮 23s 東西綠燈閃亮 3s 東西黃燈亮 2s 南北強(qiáng)通拍照 東西紅燈亮 28s 南北綠燈亮 23s 南北紅燈亮 28s 南北綠燈閃亮 3s 南北黃燈亮 2s 五、結(jié)論 隨著城市中城市汽車化進(jìn)程的加快，我國(guó)城市中機(jī)動(dòng)車輛的數(shù)目呈爆發(fā)式的增長(zhǎng)。 雖然道路建設(shè)能一定程度上緩解交通的壓力，但因?yàn)橥恋刭Y源有限，卻無(wú)法從根本上解決問(wèn)題。因此，交通故障和城市交通擁堵越來(lái)越多，直接導(dǎo)致汽車的運(yùn)行工況惡劣、交通時(shí)效低、能源浪費(fèi)、汽車尾氣多余的排放等一系列交通問(wèn)題，給生活環(huán)境造成了巨大的影響，減緩了經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。 PLC 用于控制交通燈，可以準(zhǔn)確地控制信號(hào)燈，目前普遍使用的，尤其是對(duì)多岔路口的控制可方便的 實(shí)現(xiàn)。 PLC 一般品牌都配備了實(shí)時(shí)時(shí)鐘，通過(guò)編程控制，可實(shí)現(xiàn)全天候無(wú)人管理的信號(hào)燈。另外，由于 PLC 本身還具有通訊聯(lián)網(wǎng)功能，將信號(hào)相同的路徑的局域網(wǎng)進(jìn)行統(tǒng)一調(diào)度管理，可縮短車輛的等待時(shí)間。 致謝 感謝我的導(dǎo)師，老師您嚴(yán)謹(jǐn)細(xì)致、一絲不茍的作風(fēng)一直是我工作中、學(xué)習(xí)中的榜樣；您循循善誘的教導(dǎo)和不拘一格的