1、 1 引言 交通信号灯的出现,使交通得以有效管制,对于疏导交通流量、提高道路通 行能力,减少交通事故有明显效果。为了实现交通道路的管理,力求交通管理先 进性、科学化。用可编程控制器实现交通灯管制的控制系统,以及该系统软、硬 件设计方法,实验证明该系统实现简单、经济,能够有效地疏导交通,提高交通 路口的通行能力。分析了现代城市交通控制与管理问题的现状,结合交通的实际 情况阐述了交通灯控制系统的工作原理, 给出了一种简单实用的城市交通灯控制 系统的 PLC 设计方案。可编程序控制器在工业自动化中的地位极为重要,广泛 的应用于各个行业。随着科技的发展,可编程控制器的功能日益完善,加上小型 化、价格低
2、、可靠性高,在现代工业中的作用更加突出。 第一章 交通信号控制系统 1 十字路口交通灯控制实际情况 南北主干道 直行绿 27S直行绿闪3S左转绿 10S 左转绿闪 3S 黄2S 红 45S 东西人行道 红 45S 绿 27S 绿闪 3S 红 60S 东西主干道 红 45S 直行绿 27S 直行绿闪 3S 左转绿 10S 左转绿闪 3S 黄 2S 南北人行道 绿 27S 绿闪 3S 红 60S 循环控制方式 交通灯变化顺序表(单循环周期 90 秒) 11 南北向(列)和东西向(行)主干道均设有直行绿灯 27S,直行绿灯闪 亮 3S,左行绿灯 10S,左转绿闪 3S,黄灯 2S 和红灯 45S。当
3、南北主干道红灯点 亮时,东西主干道应依次点亮直行绿灯,直行绿灯闪,左转绿灯,左转绿灯闪亮 和黄灯;反之,当东西主干道红灯点亮时,南北主干道依次点亮直行绿灯,直行 绿灯闪,左转绿灯,左转绿灯闪亮和黄灯。 12 南北向和东西向人行道均设有通行绿灯和禁行红灯。南北人行道通行 绿灯应在南北主干道直行绿灯点亮时点亮, 当南北主干道直行绿灯闪亮时南北行 人道绿灯也要对应闪亮,其它时间为红灯。东西人行道通行绿灯于东西主干道直 行绿灯点亮时点亮,当东西主干道直行绿灯闪亮是东西行人道绿灯也要对应闪 亮,其它时间为红灯。 2 结合十字路口交通灯的路况模拟控制实验 在 PLC 交通灯模拟模块中,主干道东西南北每面都
4、有 3 个控制灯,分别为: 禁止通行灯 (亮时为红色) 准备禁止通行灯 (亮时为黄色) 直通灯 (亮时为绿色) 另外行人道东西南北每面都有 2 个控制灯,分别为: 禁止通行灯 (亮时为红色) 直通灯 (亮时为绿色) 结合十字路口交通灯实际情况设计交通灯模拟控制系统如下: 当交通灯系统启动开关接通时, 21 南北向(列)和东西向(行)主干道均设有绿灯 10S,绿灯闪亮 2S (亮 0.1 灭 0.1),黄灯 2S 和红灯 14S。当南北主干道红灯点亮时,东西住干道应 依次点亮绿灯,绿灯闪亮,黄灯,反之,当东西主干道红灯点亮时,南北主干道 依次点亮绿灯,绿灯闪,黄灯。 2 22 南北向和东西向行人
5、道均设为通行绿灯和禁行红灯。南北人行道通 行绿灯应在南北主干道绿灯点亮时点亮, 当南北主干道绿灯闪亮和黄灯点亮时南 北行人道绿灯也要对应闪亮,其它时间为红灯。东西行人道通行绿灯于东西主干 道绿灯点亮是点亮, 当东西主干道绿灯闪亮和黄灯点亮时东西行人道绿灯也要对 应闪亮,其它时间为红灯。 23 除此之外另设两个功能,使用 10 个脉冲开关。实现让盲人可以方便 通过十字路口和手动控制车流量。 其中 8 个安装在人行道的两边当东西方向行走 的盲人要过马路的时候,按下脉冲开关东西向行人道绿灯亮起,南北向主干道红 灯闪亮,延迟 10 秒恢复原来的控制系统。南北向脉冲开关对应东西向功能相同, 另外两个脉冲
6、开可以控制车流量,当东西向主干道等待车量较多的时候,按下东 西向控制脉冲开关,东西向主干道延长绿灯点亮时间到 15 秒。东西向行人道绿 灯也要对应延长。南北向脉冲开关对应东西向功能相同。 3 流程图 3 启动开关 东西绿灯亮 东西绿灯闪 东西黄灯亮 东西红灯亮 东 西 主 干 道 10S 2S 2S 14 南北红灯亮 南北绿灯亮 南北绿灯闪 南北黄灯亮 南 北 主 干 道 14S 10S 2S 2S 启动开关 南北红灯亮 南北绿灯 南北绿灯闪 14S 10S 4S 东西绿灯亮 东西绿灯闪 东西红灯亮 10S 4S 14S 东 西 行 人 道 南 北 行 人 道 结束 结束 交通灯模拟控制系统流程图 4 第三第三章 可编程控制器程序设计 启动开关 按下脉冲开 关 原来控制循环系统 行人道绿灯点亮,主干 道红灯闪亮 结束 Y N 启动开关 盲人脉冲按键控制流程图 按下脉冲 开关 对应方向绿灯点亮时间 延长到 15 秒, 另一方向 红灯点亮延长到 15 秒 再次按下启 动开关 按此次控制方式进行循环 原来方式控