基于plc在十字路口交通信号灯控制系统设计.docx

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1、随着国家城市规模的不断扩大，车辆拥堵问题和行人安全问题愈发严重，如何合理地解决这个问题，规范行人过马路和车辆通过路口的问题，因此，交通信号灯对我们来说是必不可少的。而随着技术的不断更新和完善，交通信号灯的控制系统可以由各种各样工具来控制，而P1C可靠性很高，不容易受干扰影响，而且逻辑编程方法较为简单，基于P1C的控制系统也不太复杂，所以，用P1C控制交通信号灯是可行的。目前，我国的交通系统部分使用了基于P1C的信号灯控制系统，很大程度上减少了一直以来的人工指挥和控制的方式，并且有的可以根据路况来智能控制信号灯，并且减少了信号灯的损耗。所以实践证明，基于P1C技术的交通信号灯控制系统是可行的，而

2、且可以进行大范围的应用并稳定有效地运行。【关键词】道路交通；交通信号灯；P1C控制系统abstractWiththecontinuousexpansionofthenationa1citysca1e,theprob1emofvehic1econgestionandpedestriansafetyisbecomingmoreandmoreserious.Howtoreasonab1yso1vethisprob1emandregu1atetheprob1emofpedestrianscrossingtheroadandvehic1espassingthroughtheintersectionis.

3、Therefore,traffic1ightsareessentia1forus.Withthecontinuousupdateandimprovementoftechno1ogy,thecontro1systemoftraffic1ightscanbecontro11edbyvarioustoo1s,whi1eP1Cisofhighre1iabi1ity,noteasytobeinterference,andthe1ogica1programmingmethodisre1ative1ysimp1e,andtheP1Cbasedcontro1systemisnottoocomp1icated,

4、soitisfeasib1etocontro1traffic1ightswithP1C.Atpresent,China,strafficsystempartia11yusestheP1C-basedsigna11ightcontro1system,whichgreat1yreducesthecontinuousmanua1commandandcontro1mode,andsomecaninte11igent1ycontro1thesigna11ightsaccordingtotheroadconditions,andreducethe1ossofthesigna11ights.Therefor

5、e,thepracticehasprovedthatthetrafficsigna11ightcontro1systembasedonP1Ctechno1ogyisfeasib1e,andcanbeapp1iedinawiderangeandoperatestab1yandeffective1y.Keywords：Roadtraffic;trafficsigna11ights;P1Ccontro1system摘要IabstractII1绪论21. 1研究背景与意义212课题的研究现状22交通信号灯的控制系统分析22. 1交通信号灯的基本概念22. 2交通信号控制的基本参数32. 2.1信号灯的

6、相位33. 2.2信号灯的周期33P1C交通控制器选着方案论证44. IP1C概述43. 2P1C的特点43. 3P1C应用常见问题53. 3.IP1C对不正常运行状态的判断53. 3.2输入和输出控制状态板的选择53. 4P1C的基本结构53. 5P1C系统工作原理63. 5.IP1C的扫描过程64. 5.2P1C程序编写步骤74交通灯控制系统的实现84.1交通灯控制系统具体设计84. 2交通灯控制系统电路分配95. 2.1控制要求93.其中绿灯闪烁的规律是亮0.5秒后再灭0.5秒。94. 2.21/0分配表104. 2.3交通灯I/O分布图图4-41/0分布图114. 2.4交通工作时序图

7、114. 2.5梯形图124. 2.6交通信号灯整个运行过程16结论17参考文献18致谢错误!未定义书签。1绪论1.1 研究背景与意义现如今城市发展越来越快，许多农村也越来越城市化，现在几乎家家户户都有一辆小汽车，所以，十字路口中地信号灯具有举足轻重的作用，它一般在路口中央，在路口的交汇处，而它的功能就是通过灯色的改变指挥行驶的车辆，让路上的行人有秩序地通过路口，现在绝大部分的路口都装了红绿灯，都能在一定程度上缓解交通堵塞的压力，但是传统的红路灯有时候效果并不是很理想，尤其是早晚高峰的时候，所以就需要更加智能更加人性化的红绿灯来管理控制，对智能交通系统的需求越来越旺盛，而基于P1C技术来设计一

8、种能根据车流量来控制或者能尽快在发生突发事件时智能管理和控制的交通信号控制系统，从而实现交通信号灯控制系统的智能化、合理化。1.2 课题的研究现状智能交通系统可以很快获取当地的实时的道路信息，并立刻提供准确并准确的信息，用于处理各种交通堵塞或者交通事故，也可用于给人们预警，比如某条道路堵车，就可以给人们预警，防止车辆越堵越多。而且智能交通系统可以帮助人们整合所收集到的信息，然后尽快智能生成解决方案,极大便利了人们的出行。而在现代智能交通系统的建设中，可用P1C技术应用在其系统上，是一种融合了许多其它技术融合在一起的技术，不容易受到干扰，易于装设和控制，而且这种技术在工业范围应用也很广泛。第二种

9、技术叫模糊控制技术，这也是在许许多多先进的控制技术中较为常用的一钟，它可以不用特定去建立相应的模型，就可以进行较为准确的控制，并且会自动收集实时的路况信息，比如车流量，人流量等等，它还可以在发现错误的信息后，及时进行纠正并不断对他调整，所以在现在也应用在很多的交通系统中。2交通信号灯的控制系统分析各路口和各路段的交通信号灯控制，也就是交通信号控制，它以电子技术为基础，并借助于P1C技术进行科学合理的设计，为了研究怎样正确运用P1C技术到交通信号灯的控制系统上，我们首先要知道交通信号灯的基本概念和它的基本参数，然后才能将P1C正确应用进去，设计出科学合理的控制系统来。2.1 交通信号灯的基本概念

10、众所周知，交通信号灯是交通控制系统的重要组成部分，它能显示出三个不同信号灯灯光的颜色一一红灯、绿灯和黄灯，而它们亮起时分别代表的意义是指定方向禁止通行，允许通行和警告作用。2.2 交通信号控制的基本参数2.2.1 信号灯的相位在弄懂交通信号灯的基本概念之后，我们知道交通信号灯是按照设定好的程序或者说规律来控制灯光颜色循环变换来实现对交通行使权的合理分配，那么信号灯灯光的颜色每循环以此或者说交通行使权每交替一次，就称为一个信号灯的相位。而在一个周期中，有几个信号灯的相位就被叫做几相位的系统。现在国内的交通信号控制系统中，较为常见的就是两相位系统和四相位系统。图2-1两相位系统如图2T所示的就是简

11、单的两相位系统，左边的表示东西方向允许通行，信号灯灯光为绿色，南北方向禁止通行，信号灯灯光为红色。右边的则与左边的相反，南北方向允许车辆通行，东西方向禁止通行，亮红灯。图2-2四相位系统然而我国交通十字路口的交通信号灯控制系统中，四相位系统才是较两相位系统常用的，如图2-2所示，它比两相位系统增加了一个指挥车流量左转弯的控制功能。南北通行和东西方向通行的规律和两相位系统是一样的，但是当东西方向允许通行时，还有一个西向北、东向南车辆左转的信号灯，它形状通常为一个箭头，亮起时信号灯灯光为绿色，同理可得，南北方向允许通行时，南向西和北向东左转也是这样。2.2.2 信号灯的周期交通信号控制系统通过改变

12、信号灯灯光的颜色来决定行人与车辆的下一步动作。信号灯灯光的颜色每循环一次，车辆与行人的动作也会跟着灯光颜色循环一次。信号周期就是其所循环一次所需要的时间，它的单位是秒。信号灯的周期不能够太小，一般来说不能小于40秒，因为当你的信号周期低于40秒的时候，很有可能留给车辆通行的时间很少，一个绿灯可能就只能通过三四辆车子，就容易造成交通堵塞、车辆闯红灯甚至发生追尾等交通事故,所以信号周期不能太小。但是信号周期太大了也不好，一般来说不能大于180秒，大于180秒后，你就会发现红灯或者绿灯的时间太长了，比如南北方向的绿灯时间很长，那么东西方向的红灯同样会很长，这样东西方向的车辆等待的时间就会较为亢长，也

13、容易造成交通堵塞引发人们的不满。所以，信号灯的周期不是随随便便就能确定的，要实地考察当地车流量的多少来满足人们的需求。3P1C交通控制器选着方案论证3JP1C概述P1C翻译成中文意思就是可编程控制器，是可以用于自动控制方向的控制器。早期的P1C功能不是很完全，只能进行简单的逻辑开关的控制，但是随着科学技术的发展，越来越多的功能被人们所发明出来，现在的P1C不仅有逻辑控制这种功能，还有许多常见并且很常用的功能，在工业上使用相当于一台迷你电脑的主机，几乎所有控制类的工厂都会运用到这个可编程逻辑控制器，所以说P1C的使用范围相当广泛。3.2 P1C的特点P1C的主要特点：1.可靠性很高，不容易受其他

14、干扰影响，有很强的环境适应能力。之前一直用的继电器控制系统是使用了大量的中间继电器和时间继电器,然而因为容易接触不良引起机器故障，而现在P1C技术可以直接用一些软件编程替代大部分的中间继电器和时间继电器，只剩下一些输入、输出的元件，这就比没有用P1C技术的接线要简单许多，因此之前那个因接触不良而引起的机器故障就可以大大减少发生的概率。并且P1C专门就是为了工业控制方面的需求而设计出来，在硬件方面和软件方面都采取了一系列抗干扰措施，所以它不容易受其他干扰影响，更具有可靠性。2.它通用性很广，可以有很多变量，控制程序简单易用，现在P1C的功能都十分完善、齐全，配备了各种各样的硬件设施可提供为用户使

15、用，用户可以根据自己相应的需求，灵活地进行配置组装，组装成具有不同功能、不同大小的自动控制系统。3.编程简洁明了，比较容易掌握。P1C采用的是简洁明了的梯形图、逻辑图和语句表等常用的编辑语言，不需要使用的人有很强的计算机知识，对不怎么懂计算机的人十分友好，而且P1C系统开发时间比较短，可以进行现场调试，十分方便。4.可减少过程设计和维护的难度，直接由程序控制，工作可靠，并且当原来的程序淘汰了或者不足以满足要求，可以直接替换新的程序，并且P1C的用户程序可以先在实验室进行模拟调试，通过观察实验台上的发光二极管就可以知道输出信号的状态，在实验室调试过程中发现问题的话，可以及时修改程序来解决问题，而

16、且调试的时间也比较少，并且P1C一般不会出现故障，具有完善的自我诊断的功能。5.占用地方小，重量轻，性价比很高，一台小型的P1C里面有着几百甚至上千的可供用户使用的可编程的元件，还可以通过互联网控制，实现分散控制。3.3 P1C应用常见问题3.3.1 P1C对不正常运行状态的判断一般来说，P1C的运行环境非常可靠，故障少，可靠性高，其硬件和软件基本上是无故障的。所以当我们安装的P1C出现故障的时候，首先我们可以明确的排除它本身的硬件和软件问题。在这种情况下，我们一般都会认为电气元件出现故障，很有可能会解决这个问题。3.3.2 输入和输出控制状态板的选择晶体管型的输出模有一个很短的导通时间和一个非常短的开关时间约几毫秒，这是他的优势，但它也限制了他的