基于plc的交通燈控制電路設(shè)計(jì)-在線(xiàn)瀏覽
2024-09-24 11:19本頁(yè)面
【正文】 到最小值。由于電感變化該感應(yīng)線(xiàn)圈中流動(dòng)的高頻電流的振幅(本論文所涉及的檢測(cè)工作方式)和相位發(fā)生變化，因此，在環(huán)的始端連接上檢測(cè)相位或振幅變化的檢測(cè)器，就可得到汽車(chē)通過(guò)的電信號(hào)。 電感式傳感器的高頻電流頻率為60kHz，尺寸為 23m，％以上。傳感器最好選用防潮性能好的原材料。其具體電路圖由三部分組成:信號(hào)源部分、檢測(cè)部分、比較鑒別部分。 傳感器的鋪設(shè)圖1 車(chē)輛檢測(cè)原理圖及檢測(cè)電路電壓脈沖輸出波形圖2 車(chē)輛存在與檢測(cè)電路原理框圖車(chē)輛計(jì)數(shù)是智能控制的關(guān)鍵，為防止車(chē)輛出現(xiàn)漏檢的現(xiàn)象，環(huán)狀絕緣電線(xiàn)在地下的鋪設(shè)我們?cè)O(shè)采取在每個(gè)車(chē)行道上中的出口地(停車(chē)線(xiàn)處)以及在離出口地一定遠(yuǎn)的進(jìn)口的地方各鋪設(shè)一個(gè)相同的傳感器，方案如圖3(以典型的十子路口為例)，同一股道上的兩傳感器相距的距離為該股道正常運(yùn)行時(shí)所允許的最長(zhǎng)停車(chē)車(chē)龍為好。當(dāng)然，也可選用其他種類(lèi)的計(jì)算機(jī)作為控制器。它具有高可靠性豐富的輸入/輸出接口，并且具有較強(qiáng)的驅(qū)動(dòng)能力。它采用模塊化結(jié)構(gòu)，編程簡(jiǎn)單，安裝簡(jiǎn)單，維修方便。圖4 用PLC實(shí)現(xiàn)智能交通燈控制原理框圖PLC選用FX2N64，其輸入端接收來(lái)自各個(gè)路口的車(chē)輛探測(cè)器測(cè)得的輸出標(biāo)準(zhǔn)電脈沖，輸出接十字路口的紅綠信號(hào)交通燈。系統(tǒng)的組成框圖 交通燈控制系統(tǒng)信號(hào)燈受啟動(dòng)及停止按鈕的控制，當(dāng)按下啟動(dòng)按鈕時(shí)，信號(hào)燈系統(tǒng)開(kāi)始工作，并周而復(fù)始地循環(huán)工作，當(dāng)按下停止按鈕時(shí)，系統(tǒng)將停止在初始狀態(tài)，所有信號(hào)燈都熄滅。控制要求：南北主干道 左轉(zhuǎn)綠 10S 直行綠 30S 綠閃3S 黃2S 紅 45S 右行紅10S 綠 78S東西人行道 綠 27S 綠閃3S 紅60S東西主干道 紅 45S右行紅10S 綠 78S左轉(zhuǎn)綠 10S 直行綠 30S 綠閃3S 黃2S南北人行道 紅60S 綠27S 綠閃3S正常循環(huán)控制方式交通燈變化順序表（單循環(huán)周期90秒）南北向（列）和東西向（行）主干道均設(shè)有左行綠燈10S，直行綠燈30S，綠燈閃亮3S，黃燈2S和紅燈45S。南北向和東西向人行道均設(shè)有通行綠燈和禁行紅燈。急車(chē)強(qiáng)通控制方式急車(chē)強(qiáng)通信號(hào)受急車(chē)強(qiáng)通開(kāi)關(guān)控制。隨后按正常時(shí)序控制。 交通燈示意圖 PLC的選型根據(jù)設(shè)計(jì)要求，本設(shè)計(jì)共需要I/O點(diǎn)數(shù)為4輸入/22輸出。對(duì)于這種中小型自動(dòng)控制中，應(yīng)用德國(guó)西門(mén)子公司生產(chǎn)的S7200系列PLC無(wú)疑是十分明智的選擇。 車(chē)流量的計(jì)量車(chē)流量的計(jì)量有多種方式:每股行車(chē)道的車(chē)流量通過(guò)PLC分別統(tǒng)計(jì)。 先統(tǒng)計(jì)每股車(chē)道上車(chē)輛的滯留量，然后按大方向原則累加統(tǒng)計(jì)。 統(tǒng)計(jì)每股車(chē)道上車(chē)輛的滯留量后按通行最大化原則(不影響行車(chē)安全的多道相向行駛)累加統(tǒng)計(jì)。 以上計(jì)算判別全部由PLC完成。 程序流程圖本例就上述所描述的車(chē)流量統(tǒng)計(jì)方式,就圖3中的十字路口給出一例PLC自動(dòng)調(diào)整紅綠燈時(shí)長(zhǎng)的程序流程圖如圖5所示，其行車(chē)順序與現(xiàn)實(shí)生活中執(zhí)行的一樣[4]，只是時(shí)間長(zhǎng)短不一樣。當(dāng)東、西向路口的車(chē)輛滯留量比南、北向路口的大時(shí)(反之亦然)，該方向的通行時(shí)間=最小通行定時(shí)時(shí)間＋自適應(yīng)滯環(huán)比較增加的延時(shí)時(shí)間(是變化的)，但不大于允許的最大通行時(shí)間。最大通行時(shí)間是為了保障公平性，不能讓其它的車(chē)或行人過(guò)分久等。圖6 自適應(yīng)調(diào)整時(shí)間的滯環(huán)特性自適應(yīng)滯環(huán)比較(本例的核心控制規(guī)律)增加的時(shí)間的確定若東、西向車(chē)輛滯留量≥南、北向一個(gè)偏差量σ(如30輛車(chē)或其它值)時(shí)，先讓東、西向的左轉(zhuǎn)彎車(chē)左行15s(定時(shí)控制，值可改)，再讓直行車(chē)直行30s(直行時(shí)間的最小值，值可改)后再加一段延時(shí)保持，直至東、西向的車(chē)輛滯留量比南、北向的車(chē)輛滯留量還要少一個(gè)偏差量σ，才結(jié)束該方向的通行，切換到其它路上，否則一直延時(shí)繼續(xù)通行下去，直至到達(dá)最大通行時(shí)間而強(qiáng)制切換。實(shí)際應(yīng)用時(shí)σ的值需整定，過(guò)小則導(dǎo)致紅綠燈切換過(guò)頻，過(guò)大又不能實(shí)現(xiàn)適時(shí)控制。σ為車(chē)流量的偏差量。 車(chē)輛左轉(zhuǎn)彎是造成交通堵塞很重要的一個(gè)方面，應(yīng)加以適當(dāng)限制，故車(chē)輛左轉(zhuǎn)彎始終采用最小定時(shí)控制，以減小系統(tǒng)的復(fù)雜程度，提高可靠性。 人行道的紅綠燈接線(xiàn)與現(xiàn)用的方式相同，其綠燈點(diǎn)亮的時(shí)刻與該方向車(chē)輛直行綠燈點(diǎn)亮的時(shí)刻同步一致，但要較車(chē)輛直行綠燈提前熄滅，采用定時(shí)控制，如綠燈定時(shí)亮18s。若人車(chē)分流，右轉(zhuǎn)彎車(chē)輛不受限制。車(chē)流量的計(jì)量是不間斷的，與控制呈并行關(guān)系，該系統(tǒng)屬多任務(wù)處理，編程尤其應(yīng)注意。由于本設(shè)計(jì)的輸入點(diǎn)很少，只PLC主機(jī)的輸入點(diǎn)足以滿(mǎn)足要求。 EM222的端子連線(xiàn)圖， L+接24VDC，M接地。 EM222數(shù)字輸出8X24 VDC端子連接圖主機(jī)和擴(kuò)展模塊上均有一個(gè)連接口，用專(zhuān)用的連線(xiàn)將兩個(gè)接線(xiàn)口連通即可。 輸入點(diǎn)分配啟動(dòng)開(kāi)關(guān)0000停止開(kāi)關(guān)0001東西主干道綠燈1000東西主干道黃燈1001東西主干道紅燈1002南北主干道綠燈1003南北主干道黃燈1004南北主干道紅燈1005東西行人道綠燈1100東西行人道紅燈1101南北行人道綠燈1102南北行人道紅燈1103東西向綠燈延遲控制按鈕0004南北向綠燈延遲控制按鈕0005東西盲人脈沖按鈕0003南北盲人脈沖按鈕0002 輸出點(diǎn)分配序號(hào)輸出信號(hào)名稱(chēng)按扭電氣符號(hào)1南北左轉(zhuǎn)綠HL22南北左轉(zhuǎn)黃HL113南北左轉(zhuǎn)紅HL134東西左
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