PLC在交通控制系统中的应用

刘怀海

【摘要】本文以十字路口红绿灯交通控制系统为例，提出了控制要求，明确了控制系统流程图，确定了输入输出I/O表，构建了顺序功能图，最后进行了调试和仿真结果分析。

【关键词】交通控制系统 PLC 仿真

【中图分类号】U491.51 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089（2016）10-0252-02

引言

随着国家经济的迅猛发展，人口数量和机动车数量也与日俱增，由此也带来了一系列交通拥挤和交通安全的问题。因此，设计一个合理可行的交通灯控制系统，将给道路拥挤、违章控制等方面给予技术革新。传统的交通信号灯控制系统一般采用继电器控制方式来实现，由于继电器系统线路复杂，可靠性低，容易出现故障，抗干扰能力差，出现故障维修困难。因此采用一种新的控制系统取而代之势在必行。而采用PLC的交通控制系统有着更高的可靠性，更强的控制功能，灵活方便，编程简单，抗干扰能力强，运行稳定可靠，设置定时时间方便，功能扩展方便，修改灵活等优点。另外PLC是具有通信联网功能，可以将同一条道路上的交通灯组成局域网进行统一调度管理，从而可以缩短车辆等候时间，实现交通控制系统的科学化管理。

1.控制方案设计

1.1控制要求

根据实际的交通状况，按照绿灯亮，绿灯闪，黄灯亮，红灯亮这种方式循环控制。本文以十字路口交通控制为例，控制要求如下：①南北方向的主干道：绿灯亮20秒，然后绿灯闪3秒，然后黄灯亮2秒，然后红灯亮25秒。②南北方向的人行道：红灯亮30秒，绿灯亮17秒，绿灯闪3秒。③东西方向的主干道：红灯亮25秒，绿灯亮20秒，绿灯闪3秒，黄灯亮2秒。④东西方向的人行道：绿灯亮17秒，绿灯闪3秒，红灯亮30秒。⑤当启动开关闭合交通控制系统开始工作。当闭合停止开关，熄灭所有的交通灯。⑥①→⑤循环

1.2控制系统流程图

根据交通灯控制系统的控制要求，主干道和人行道控制系统流程图如下图1、图2所示。

1.3 I/O表的确定

根据控制系统和控制对象的要求，确定I/O接口的数量，该系统共使用了10个输出端口，2个输入端口。PLC交通灯控制系统的I/O分配表具体如下表1所示。

1.4 顺序功能图设计

根据控制要求，要设计出符合要求的梯形图，在绘制梯形图之前需要理清控制要求、相互关系，只要这样做才能够有助于在编程时候，快速编程，简化程序结构、减少不必要的程序。梯形图的设计有多种方法，如果采用经验法将存在很大的试探性和随即性，编程时间周期长，需要反复调试，而采用通过绘制顺序功能再采用相应的置位复位方法或者STL编程方法则能很方便的画出梯形图了。根据控制要求要求，设计的顺序功能图如下图3所示。

2.系统调试与结果分析

将图3的顺序功能图采用置位复位的编程方式转换成梯形图，在FX系列的编程软件GXDeveloper里进行编制和仿真调试，结果运行稳定、可靠。

参考文献：

[1]王国栋.《交通信号灯电路的设计与实现》[J].科学导报.2013

[2]廖常初.《 PLC编程及应用》[M].北京：机械工业出版社.2013

[3]梁玉国.《PLC实训教程》[M].北京：机械工业出版社.2013