用PLC實現十字路口交通信號燈的控制

　　摘 要： 近年來隨著科學技術的飛速發展，PLC的應用正在不斷地走向深入，用PLC可以實現各種控制要求，用PLC來實現十字路口交通信號燈的控制更簡單、明了。
　　關鍵詞： 交通信號燈 PLC 方案設計
　　
　　一、PLC的特點及應用
　　PLC（Programmable Logic Controller，可編程序控制器）是以微處理器為基礎，綜合計算機技術、自動控制技術和通訊技術發展而來的一種新型工業控制裝置，它具有簡單簡單、編程操作方便、可靠性高、靈活、體積小等優點，已廣泛用于工業過程和位置自動控制中。據統計，PLC是工業自動化裝置中應用最多的一種設備。由于PLC具有對使用環境適應性強的特性，同時其內部定時器資源十分豐富，可對目前普遍使用的信號燈進行精確控制，特別對多岔路口的控制可方便地實現。因此，長期以來，PLC始終處于工業控制自動化領域的主戰場，為各種各樣的自動化控制設備提供非常可靠的控制方案。PLC在向微型化、網絡化、PC化和開放化方向發展，與DCS和工業PC形成了三足鼎立之勢。
　　1.特點
　　（1）可靠性高，抗干擾能力強。PLC采用現代大規模集成電路技術，采用嚴格的生產工藝制造，內部電路采取了先進的抗干擾技術，具有很高的可靠性。（2）配套齊全，功能完善，適用性強。PLC發展到今天，已經形成了大、中、小各種規模的系列化產品。可以用于各種規模的工業控制場合。（3）易學易用。PLC作為通用工業控制計算機，是面向工礦企業的工控設備。（4）系統的設計、建造工作量小，維護方便，容易改造。（5）體積小，重量輕，能耗低。以超小型PLC為例，新近出產的品種底部尺寸小于100cm2，重量小于150g，功耗僅數瓦。
　　2.應用領域
　　目前，PLC在國內外已廣泛應用于鋼鐵、石油、化工、電力、建材、機械制造、汽車、輕紡、交通運輸、環保及文化娛樂等各個行業。
　　二、交通信號燈
　　交通信號燈是用來指揮道路交通的工具，主要采用紅、黃、綠三種顏色，又稱紅綠燈，紅燈表示停止或禁止通行，綠燈表示通行，黃燈表示準備即紅燈馬上出現。車輛不能越過停車線，如果車輛已十分接近停車線而不能安全停車時，可以進入交叉路口。近幾年，科技發展快速，各個行業都已實現自動化控制，交通控制也不例外，由各個路口的各自為政發展到一條線或一個區域的聯動，則車輛經過的路口都可能會一路綠燈，大大提高道路的交通效率。
　　三、系統的方案設計
　　1.任務要求
　　某十字路口交通燈示意圖，如下圖1所示：每一個方向的車道都有四個交通燈：左轉綠燈、直行綠燈、黃燈和紅燈，每一方向的人行道都有兩個交通燈：綠燈和紅燈。當按下起動按鈕時，首先東西向通行，南北向禁止通行，東西向車道的直行綠燈亮，汽車直行，20s后直行綠燈閃爍3s，隨后黃燈亮3s，接著車道的左轉綠燈亮，汽車左轉，20s后左轉綠燈閃爍3s，隨后黃燈亮3s，紅燈亮，在東西向車道直行綠燈亮和閃爍的同時，東西向人行道的綠燈同時亮和閃爍。東西向禁止通行后，轉入南北向車道、人行道的通行，順序與東西向相同。
　　2.控制方案
　　交通燈控制是典型的時序邏輯控制，七種交通燈狀態按順序循環顯示，每種狀態延續不同的時間，如下圖表示。
　　交通燈控制器主要完成的功能是控制交通燈七種顯示狀態的切換，并控制每種狀態的延時時間。用PLC可以很方便地完成控制功能，延時控制可通過PLC內部定時器來實現。
　　3.程序設計
　　三、結語
　　用PLC來實現十字路口交通信號燈的控制是很方便的，而且編程簡單、易懂，模擬調試步序清楚，學生容易接受和掌握，而且本交通信號燈是與實際交通燈相類似的控制模式，細心的學生都會想到自己在大城市坐公交車時遇到的情況，所以在思考、編程時都很感興趣，只要專業老師做好項目指導，學生都會仔細地進行分析和思考，及時地解決問題，效果很明顯。無論是實際中的交能信號燈的控制還是電梯的控制，如果運用PLC技術都能夠很方便地實現相應的控制要求。所以PLC的應用愈來愈廣泛，尤其是在工業自動化控制中的應用更為廣泛。
　　
　　參考文獻：
　　［1］高等職業技術院校電氣自動化技術專業《PLC應用技術（三菱）》.中國勞動社會保障出片社出版.