【正文】 I 基于 PLC 智能交通燈控制 摘 要 目前，我國許多大中城市的交通壓力都非常大。部分交通路口的信號燈工作時間不合理，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，加強交通路口的信號燈控制和安全狀況的監(jiān)控是非常重要的。 本設(shè)計主要設(shè)計利用 PLC 來實現(xiàn)十字路口交通燈的控制與監(jiān)控。通過交通中心的主機根據(jù)具體城市各路口的需要控制各個十字路口的 PLC，從而控制十字路口交通燈的變化，以及對各個路口 的安全狀況進行監(jiān)控，監(jiān)控機動車是否違章、是否肇事，并把記錄的結(jié)果存儲、上傳和處理。 本設(shè)計的 上位機采用 PC 機，通過安裝在十字路口的監(jiān)控設(shè)備以及移動電子監(jiān)控設(shè)備，對各個十字路口的安全狀況進行監(jiān)控。下位機采用德國西門子的 S7200 系列的CPU226 做主機，配以擴展模塊 EM222。設(shè)計中采用 S7200 編程軟件進行編程。采用順序功能圖與梯形圖相結(jié)合的方法設(shè)計程序。實現(xiàn)對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 ......................................................................................................................... 5 系統(tǒng)的組成框圖 ............................................................................................................ 5 交通燈的控制過程 ........................................................................................................ 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 ....................................................................................................................... 13 系統(tǒng)控制過程 ............................................................................................................... 13 流程圖 ........................................................................................................................... 13 交通燈工作時序圖 ....................................................................................................... 16 梯形圖 ........................................................................................................................... 17 監(jiān)控界面設(shè)計 .............................................................................................................. 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 .................................................................................................................................. 32 即可）： 1 1 緒論 交通燈發(fā)展現(xiàn)狀 隨著社會的發(fā)展和進步，上路的車輛越來越多，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，在這個時候，道路交通燈的正常運行以及合理的功能就是交通暢通的重要保證。 交通十字路口車輛穿梭，行人熙攘，車行車道，人行人道，有條不紊?？渴裁磥韺崿F(xiàn)這井然秩序呢？靠的是交通信號燈的自動指揮系統(tǒng)。那么控制系統(tǒng)是如何實現(xiàn)紅、綠、黃三種顏色信號燈有條不紊工作的呢？交通信號燈控制方式很多，可以用電子電路來實現(xiàn)，也可以用單片機編程控制來實現(xiàn)。 交通燈的控制問題是個老難題，近年來，隨著車輛社會擁有量的增加，這難題日顯突出，特別是在上下班的高峰期。有很多學(xué)者多年來一直探討舒緩這個難題 (談不上解決 )的方法。其中包括近來提出的在車道（紅綠燈前）安裝車流量傳感器，統(tǒng)計車流量再控制綠燈的放行時間；設(shè)定定時器在上、下班高峰期增加綠燈的放行時間以及對各個路口違章、肇事的監(jiān)控與 記錄等等問題。所以，出于這些問題本文采用合理的方案設(shè)計對十字路口交通燈進行控制以及對路口的安全狀況的監(jiān)控。 交通燈監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計意義 目前，我國城市十字路口的交通燈控制系統(tǒng)基本上都采用定時控制方式。這樣必然產(chǎn)生如下弊端：當(dāng)某條道路的車流量很大卻要等待紅燈，而此時另一條空道或車流量相對少得多的道路卻依然按原定時間亮著綠燈，這種現(xiàn)象是未對道路的實際情況進行實時監(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)車流量的變化自動調(diào)節(jié)紅綠燈的時間長度，最大限度地減少十字路口的車輛滯流現(xiàn)象，有效的緩解交通擁擠、實現(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。隨著我國人民生活水平的不斷提高，城市化的推進與私家車數(shù)量的猛增，道路交通擁擠的問題日益突出，可以預(yù)見，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)計內(nèi)容及任務(wù) 本設(shè)計采 用 PLC 做控制器，完成 對十字路口交通燈的 自動控制 與監(jiān)控 ， 主要實現(xiàn)城市交通路口信號燈自動控制，機動車是否違章、肇事記錄的上傳、存儲和處理；實現(xiàn)顯示、通信等功能 ， 從而保 證了車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)計交通燈控制系統(tǒng)， 主要由繼電器、接觸器、按鈕、行程開關(guān)等組成，其控制方式是斷續(xù)的，所以又稱為斷續(xù)控制系統(tǒng)。雖然這種系統(tǒng)也具有結(jié)構(gòu)簡單、價格低廉、維護容易、抗干擾能力強等優(yōu)點，但這種控制系統(tǒng)的缺點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 可編程控制器簡稱 PC（ Programmable Con