【正文】 I 基于 PLC 智能交通燈控制 摘 要 目前，我國(guó)許多大中城市的交通壓力都非常大。部分交通路口的信號(hào)燈工作時(shí)間不合理，交通違章或肇事記錄不確切。所以，改善與提高現(xiàn)有的交通系統(tǒng)的工作效率，加強(qiáng)交通路口的信號(hào)燈控制和安全狀況的監(jiān)控是非常重要的。 本設(shè)計(jì)主要設(shè)計(jì)利用 PLC 來(lái)實(shí)現(xiàn)十字路口交通燈的控制與監(jiān)控。通過(guò)交通中心的主機(jī)根據(jù)具體城市各路口的需要控制各個(gè)十字路口的 PLC，從而控制十字路口交通燈的變化，以及對(duì)各個(gè)路口 的安全狀況進(jìn)行監(jiān)控，監(jiān)控機(jī)動(dòng)車(chē)是否違章、是否肇事，并把記錄的結(jié)果存儲(chǔ)、上傳和處理。 本設(shè)計(jì)的 上位機(jī)采用 PC 機(jī)，通過(guò)安裝在十字路口的監(jiān)控設(shè)備以及移動(dòng)電子監(jiān)控設(shè)備，對(duì)各個(gè)十字路口的安全狀況進(jìn)行監(jiān)控。下位機(jī)采用德國(guó)西門(mén)子的 S7200 系列的CPU226 做主機(jī)，配以擴(kuò)展模塊 EM222。設(shè)計(jì)中采用 S7200 編程軟件進(jìn)行編程。采用順序功能圖與梯形圖相結(jié)合的方法設(shè)計(jì)程序。實(shí)現(xiàn)對(duì)城市十字路口的合理控制與監(jiān)控。 關(guān)鍵詞 ： 交通燈； PLC 控制系統(tǒng)；梯形圖 II 目錄 1 緒論 ........................................................................................................................................ 1 交通燈發(fā)展現(xiàn)狀 ............................................................................................................. 1 交通燈監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)意義 ......................................................................................... 1 2 交通燈系統(tǒng)總體形式論證 ..................................................................................................... 2 繼電器接觸控制 ............................................................................................................. 2 可編程序控制器控制 ..................................................................................................... 2 3 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì) ......................................................................................................................... 5 系統(tǒng)的組成框圖 ............................................................................................................ 5 交通燈的控制過(guò)程 ........................................................................................................ 5 PLC 的選型 ..................................................................................................................... 7 I/O 分配表 ..................................................................................................................... 9 PLC 電源 ....................................................................................................................... 10 PLC 外部接線圖 ........................................................................................................... 10 監(jiān)控系統(tǒng) ........................................................................................................................11 通信系統(tǒng) ........................................................................................................................11 4 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì) ....................................................................................................................... 13 系統(tǒng)控制過(guò)程 ............................................................................................................... 13 流程圖 ........................................................................................................................... 13 交通燈工作時(shí)序圖 ....................................................................................................... 16 梯形圖 ........................................................................................................................... 17 監(jiān)控界面設(shè)計(jì) .............................................................................................................. 26 系統(tǒng)構(gòu)成 ...................................................................................................................... 26 操作流程及通訊原理 .................................................................................................... 27 5 總結(jié) ....................................................................................................................................... 30 6 致謝 ...................................................................................................................................... 31 參考文獻(xiàn) .................................................................................................................................. 32 即可）： 1 1 緒論 交通燈發(fā)展現(xiàn)狀 隨著社會(huì)的發(fā)展和進(jìn)步，上路的車(chē)輛越來(lái)越多，而道路建設(shè)卻往往跟不上城市發(fā)展的速度，因此城市交通的問(wèn)題日益突出，經(jīng)常在十字路口等交通繁忙的地方發(fā)生堵塞情況，在這個(gè)時(shí)候，道路交通燈的正常運(yùn)行以及合理的功能就是交通暢通的重要保證。 交通十字路口車(chē)輛穿梭 ，行人熙攘，車(chē)行車(chē)道，人行人道，有條不紊?？渴裁磥?lái)實(shí)現(xiàn)這井然秩序呢？靠的是交通信號(hào)燈的自動(dòng)指揮系統(tǒng)。那么控制系統(tǒng)是如何實(shí)現(xiàn)紅、綠、黃三種顏色信號(hào)燈有條不紊工作的呢？交通信號(hào)燈控制方式很多，可以用電子電路來(lái)實(shí)現(xiàn)，也可以用單片機(jī)編程控制來(lái)實(shí)現(xiàn)。 交通燈的控制問(wèn)題是個(gè)老難題，近年來(lái)，隨著車(chē)輛社會(huì)擁有量的增加，這難題日顯突出，特別是在上下班的高峰期。有很多學(xué)者多年來(lái)一直探討舒緩這個(gè)難題 (談不上解決 )的方法。其中包括近來(lái)提出的在車(chē)道（紅綠燈前）安裝車(chē)流量傳感器，統(tǒng)計(jì)車(chē)流量再控制綠燈的放行時(shí)間；設(shè)定定時(shí)器在上、下班高峰 期增加綠燈的放行時(shí)間以及對(duì)各個(gè)路口違章、肇事的監(jiān)控與記錄等等問(wèn)題。所以，出于這些問(wèn)題本文采用合理的方案設(shè)計(jì)對(duì)十字路口交通燈進(jìn)行控制以及對(duì)路口的安全狀況的監(jiān)控。 交通燈監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)意義 目前，我國(guó)城市十字路口的交通燈控制系統(tǒng)基本上都采用定時(shí)控制方式。這樣必然產(chǎn)生如下弊端：當(dāng)某條道路的車(chē)流量很大卻要等待紅燈，而此時(shí)另一條空道或車(chē)流量相對(duì)少得多的道路卻依然按原定時(shí)間亮著綠燈，這種現(xiàn)象是未對(duì)道路的實(shí)際情況進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控所造成的。這樣的交通控制系統(tǒng)效率低，容易造成交通擁擠，而且也浪費(fèi)人力、物力。因此，我們有必要 尋求一種具有智能的交通控制系統(tǒng)。這種智能交通控制系統(tǒng)能夠根據(jù)車(chē)流量的變化自動(dòng)調(diào)節(jié)紅綠燈的時(shí)間長(zhǎng)度，最大限度地減少十字路口的車(chē)輛滯流現(xiàn)象，有效的緩解交通擁擠、實(shí)現(xiàn)交通控制系統(tǒng)的最優(yōu)控制，大大的提高了交通控制系統(tǒng)的效率。隨著我國(guó)人民生活水平的不斷提高，城市化的推進(jìn)與私家車(chē)數(shù)量的猛增，道路交通擁擠的問(wèn)題日益突出，可以預(yù)見(jiàn)，智能交通控制系統(tǒng)將具有廣大的應(yīng)用前景。 PLC 控制設(shè)計(jì)內(nèi)容及任務(wù) 本設(shè)計(jì)采 用 PLC 做控制器，完成 對(duì)十字路口交通燈的 自動(dòng)控制 與監(jiān)控 ， 主要實(shí)現(xiàn)城市交通路口信號(hào)燈自動(dòng)控制，機(jī)動(dòng)車(chē)是否違章、肇事 記錄的上傳、存儲(chǔ)和處理；實(shí)現(xiàn)顯示、通信等功能 ， 從而保證了車(chē)輛在城市道路各路口順暢通行以及安全。 2 2 交通燈系統(tǒng)總體形式 論證 目前普遍使用的電氣控制 方式主要有：繼電器接觸器控制、可編程序控制器控制 等。 繼電器接觸控制 采用 繼電接觸式控制系統(tǒng) 設(shè)計(jì)交通燈控制系統(tǒng)， 主要由繼電器、接觸器、按鈕、行程開(kāi)關(guān)等組成，其控制方式是斷續(xù)的，所以又稱(chēng)為斷續(xù)控制系統(tǒng)。雖然這種系統(tǒng)也具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、價(jià)格低廉、維護(hù)容易、抗干擾能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，但這種控制系統(tǒng)的缺點(diǎn)是采用固定接線方式，接線多，靈活性差，工作頻率低，觸電易損壞，可靠性差。 可編程序控制器控制 可編程控制器簡(jiǎn)稱(chēng) PC（ Programmable Cont