基于plc智能交通灯控制设计

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1、1绪论随着社会经济的发展，城市交通问题越来越引起人们的关注。人、车、路三者关系的协调，已成为交通管理部门需要解决的重要问题之一。城由交通控制系统是用于城市交通数据监测、交通信号灯控制与交通疏导的计算机综合管理系统，它是现代城市交通监控指挥系统中最重耍的组成部分。在城市交通中，交通灯信号是交通网络控制中最重要的元索，今年來城市交通的车流量较大，给交通带來了巨大的压力。提高路口的车辆通行效率，对于缓解路口车辆阻塞，便捷出行具有I•分重要的意义，口前的城市交通灯，都是根据车辆的一般通行量预设固定的红绿灯转换周期。这种固定配时模式会导致某个方向的车辆已通行完毕，而另个方向的车辆耍

2、冇相对较长的时间等待，这样就降低了车辆的通行效率。对此不断有学者用不同的方法，从不同的角度来研究。国内外冇宏观和微观两种模型。宏观模型更适于实吋模型，短期预测和速度控制等。近年来，有学者提出速度阶梯连续性模型，还利用CA模型优化交通灯控制。但前者主要侧重于在理论方而阐释，后者把问题简化为单行道的控制，均未对实际问题提出解决方案。还有的学者从宏观角度研究改善交通控制的方法，提出通过检测各车道的车辆数量來调节时长，但只是考虑直行车道，并未解决问题。后來有学者提出直行和左转车道同时运行，但允许同吋运行的车道组合教单一，通行效率提高不明显。针对以上情况，在此本文介绍一种新型交通灯

3、智能控制系统。该系统采取车多通行时间长和同时通行的车道不冲突的原则，采用热释电红外传感器测量车辆的数量，在软硬件方面对现行的交通灯控制系统做了进一步的改进，大大提高了运行效率和车辆通行的灵活性和实时性。本方案中具体的设计思路是在入路口的各个方向附近按要求架设红外检测仪，当汽车进入检测区吋，能以温度变化的形式影响红外传感器，这样红外传感器就能产生变化的电信号，即可检测出汽车的通过，并将这一信号转换为标准脉冲信号作为可编程控制器的控制输入，并用PLC计数，按一定控制规律自动调节红绿灯的时长，利用LED数码管显示时间。1.1PLC的定义PLC即可编程控制器(Programmab

4、lelogicController,是指以计算机技术为基础的新型工业控制装置。在1987年国际电工委员会(InternationalElectricalCommittee)颁布的PLC标准草案屮对PLC做了如下定义：PLC英文全称ProgrammableLogicController,中文全称为可编程逻辑控制器，定义是：“一种数字运算操作的电子系统，专为在工业环境应用而设计的。它采用一类可编程的存储器，用于其内部存储程序，执行逻辑运算，顺序控制，定时，计数与算术操作等面向用户的指令，并通过数字或模拟式输入/输出控制各种类型的机械或生产过程。PLC及其冇关的外围设备都应该按

5、易于与工业控制系统形成一个整体，易于扩展其功能的原则而设计。”1.2PLC的工作原理1.2.1PLC的T作方式(1)输入采样阶段，在此阶段，顺序读入所有输入缎子通断状态，并将读入的信息存入内存，接着进入程序执行阶段，在程序执行时，即使输入信号发生变化，内存中输入信息也不变化，只有在卜•一个扫描周期的输入采样阶段才能读入信息。(2)程序执行阶段：PLC对用户程序扫描。(3)输出刷新阶段：当所有指令执行完毕通过隔离电路，驱动功率放大器，电路是输出端子向外界输出控制信号驱动外部负载。1.2.2PLC的主要编程语言采用面向控制过程，面向问题，简单直观的pic编写横语言，常用的有：

6、梯形图，语句表，功能图等。梯形图：由继电器控制逻辑演变而来，两者具有一•定程度的相似性，但梯形图编程语言功能更强更方便。LAD具有以下特点：门上而卜，从左到右的顺序排列，两列垂直线为母线。每一逻辑行，起使左母线；梯形图中采用继电器名称，但不是真实物理继电器称为“软继电器”；每个梯级流过的是概念电流，从左向右，其两端母线设有电源；输入继电器，用于接入信号，而无线圈，输入继电器，通过输入接入的继电器，晶休及品闸管才能实现。2.语句表：又叫指令表，类似计算机汇编语言形式，用指令的记助符编程。STL具有以下特点：利用助记符号表示操作功能，具有容易记忆，便于掌握的特点；在编程器的键

7、盘上就可以进行编程设计，便于操作；一般PLC程序的梯形图和语句表可以相互转换；部分LAD或其他编程语言无法表达的PLC程序，必须使用STL才能编程。1.功能块图：采用类似于数字逻辑门电路的图形符号，逻辑直观，使用方便，它冇与梯形图编程屮的触点和线圈等价的指令，可以解决范围广泛的逻辑问题。FBD具有以下特点：以功能模块为单位，从控制功能入手，使控制方案的分析和理解变得容易；功能模块是用图形化的方法描述功能，它的直观性大大方便了设计人员的编程和组态，冇较好的易操作性；对控制规模较大、控制关系较复杂的系统，由于控制功能的关系可以较清