基于西門子PLC1200 交通燈系統(tǒng)設計

陳砆興

（甘肅能源化工職業(yè)學院，甘肅 蘭州730207）

由于我國經(jīng)濟水平發(fā)展迅速，國民的生活方式也在逐漸發(fā)生變化，在物質(zhì)條件極大豐富的前提下，越來越多國民會選擇汽車作為交通工具，因此在城市交通管理的過程中，由于汽車數(shù)量越來越多，也為城市的交通帶來了一定影響。為了防止城市交通運行出現(xiàn)不流暢的問題，交通管理部門必須要對城市的道路及交通管理設施進行相應的改善，交通燈作為交通管理設施中的重要組成部分，不僅能夠協(xié)調(diào)城市道路的擁擠現(xiàn)狀，還能夠為我國國民的人身安全帶來一定的保障，因此，提高交通燈系統(tǒng)的使用質(zhì)量，是當前維護我國城市交通順暢運行的重要措施。負責交通燈系統(tǒng)設計的工作人員，要善于使用西門子PLC1200 編程技術，從而提高其設計的質(zhì)量。

1 交通燈系統(tǒng)設計運行要求

基于西門子PLC1200 進行交通燈系統(tǒng)的設計，必須要滿足交通管理部門和城市交通的具體需求，現(xiàn)階段對交通燈系統(tǒng)設計要求主要體現(xiàn)在以下幾個方面，首先為了確保在城市交通運行的過程中，不會因為交通燈系統(tǒng)故障而引起擁堵或者交通事故，必須要保證交通系統(tǒng)的設計在后期運行的過程中能夠有更好的穩(wěn)定性和可靠性，所以這就需要負責西門子PLC1200 編程的工作人員，根據(jù)設計要求，不僅設計出相應的工作流程，還要設計一套后備使用方案和保障方案，確保當交通燈系統(tǒng)在運行過程中一旦出現(xiàn)了故障能夠啟動后備方案，使城市交通不會出現(xiàn)擁堵現(xiàn)象。其次是要確保交通燈系統(tǒng)，在后期運行的過程中具備合理性，例如在系統(tǒng)設計的過程中要根據(jù)交通燈的不同使用地點，合理控制交通燈的變化時間以及變化頻率。為了滿足節(jié)能環(huán)保的需求，并且有效的提高交通運行率，還應該根據(jù)不同時間點路口的交通運行情況進行實時的統(tǒng)計，確保能夠根據(jù)不同時間段的車流量設計不同的交通燈變換時間，這樣既提高了城市交通運行的效率，又為人們的生活帶來了更多的便捷。最后是要在用西門子PLC1200 進行交通燈系統(tǒng)設計的過程中，嚴格按照事先的設計方案進行合理的設計，并且要保證PLC 編程和交通燈系統(tǒng)設計能夠一一對應，防止出現(xiàn)誤差，影響交通燈系統(tǒng)的使用質(zhì)量。當前在我國交通系統(tǒng)中對交通燈系統(tǒng)運行的控制情況如下，首先是在啟動按鈕SB1 時，南北方向的綠燈，保持常亮狀態(tài)，并且在22 秒后熄滅，然后，南北方向的黃燈點亮3 秒后熄滅，南北方向上的紅燈，在長亮25 秒以后熄滅。同時根據(jù)南北方向，綠燈，黃燈，紅燈的亮滅情況，控制東西方向上各燈的點亮時間。首先在南北方向，綠燈常亮狀態(tài)時，要確保東西方向紅燈保持長亮狀態(tài)，而在南北方向黃燈亮時，同樣在東西方向上保持紅燈常亮。東西方向上紅燈保持常亮25 秒以后綠燈亮22 秒，然后黃燈點亮3 秒后再熄滅。如此經(jīng)過不斷的循環(huán)過程，則可以保證交通燈系統(tǒng)的正常運行的，需要交通燈系統(tǒng)運行停止時，則可以按下SB2 停止按鈕，所有的燈進入全滅狀態(tài)。

2 交通燈系統(tǒng)設計流程

2.1 交通燈系統(tǒng)的硬件設計

在選擇PLC 編程硬件的過程中，首先要考慮到交通燈系統(tǒng)硬件的可靠性。一旦硬件在后期使用的過程中出現(xiàn)較為頻繁的故障，不僅會影響交通燈系統(tǒng)的使用質(zhì)量，還會導致交通出現(xiàn)癱瘓問題，因此必須要盡量選擇使用性能相對可靠的硬件設備，其次是需要考慮到性價比，由于硬件在選擇的過程中種類相對較為繁多，所以，還需要根據(jù)性價比的原則對硬件進行選擇，既要確保能夠滿足后期的硬件使用流程，又要確保能夠盡量減少資金的投入。最后是要考慮到兼容性原則，由于很多硬件設備和軟件之間可能會出現(xiàn)不兼容的問題，從而引起交通燈系統(tǒng)在后期使用的過程中出現(xiàn)運行故障。選擇可靠性相對較好的產(chǎn)品，既可以保障整個系統(tǒng)的使用壽命，能夠盡量延長又可以確保其運行的穩(wěn)定性，同時減少故障出現(xiàn)的頻率，還可以提高整個系統(tǒng)的工作效率，尤其是交通信號燈作為影響城市交通的重要交通工具，一旦出現(xiàn)了故障，不僅會造成城市交通出現(xiàn)大面積擁堵的問題，還會導致出現(xiàn)一系列的交通安全事故，所以穩(wěn)定性和可靠性是當前在硬件選擇中首要考慮的問題。兼容性是指在前期硬件設計和軟件功能的使用過程中，即使硬件設備滿足使用要求，但是由于后期再對整個系統(tǒng)進行軟件更新的時，也可能會出現(xiàn)不兼容的問題，所以應該盡量選擇使用性能相對較為超前的硬件設備，并且要確保硬件設備的存儲量能夠和后期交通的軟件使用流程相匹配。在滿足了可靠性穩(wěn)定性和兼容性的原則下，還應該考慮到硬件在采購過程中的性價比。例如，必須要盡量在花同一價錢的前提下，選擇性能更好，穩(wěn)定性更強的硬件設備，防止在交通燈系統(tǒng)建設過程中浪費過多的資金成本。交通燈系統(tǒng)在設計的過程中主要包含以下幾個單元，首先是上位機單元和按鈕控制單元，然后是執(zhí)行機構單元和顯示單元，在東西南北不同的方向上，分別放入三盞由紅黃綠顏色組成的燈。

在使用PLC 編程系統(tǒng)的過程中，還要合理的分配I/O 接口，輸入輸出信號要和接口進行一一對應，防止在后期使用過程中由于布線不合理或者不簡潔，而引起輸入信號和輸出信號的紊亂。同時還要在I/O 接口分配的過程中，盡量在滿足使用要求的前提下，能夠減少接口的使用數(shù)量，這樣可以保證在后期，對使用功能進行擴展的過程中，為其留出較多的I/O 接口地址。在本次設計的過程中有兩個輸入端口，一個接入啟動按鈕SB1，另一個接入停止按鈕SB2，在輸出接口的建立過程中，要保證東西方向和南北方向的交通信號燈能夠進行同時的亮滅，并且具備相同的顯示效果。所以這就需要保證相同顏色的燈可以共用一個輸出接口，并且由于每一個方向上各有三盞燈，所以需要分配6 個輸出接口。根據(jù)以上分配方法所建立的I/O 分配表和系統(tǒng)的外部接線圖如下：

!" ## !" $$ !" %

在外部接線圖的接線過程中，各個端口的分配情況必須要和交通燈系統(tǒng)的控制要求相匹配，并且要合理的規(guī)定每一個開關按鈕所起到的作用，其中Q0.0～Q0.5 分別為南北方向和東西方向的輸出口。

2.2 交通燈系統(tǒng)的軟件設計

在交通燈系統(tǒng)使用PLC 編程進行軟件設計和程序設計的過程中，主要分為三個程序段，第1 個程序段的功能是可以有效的控制交通燈系統(tǒng)的啟動停止以及循環(huán)，第2 個程序段需要對南北方向的信號燈進行點亮和熄滅的控制，第3 個程序段則需要針對南北方向信號燈的亮面情況，對東西方向的信號燈進行點亮和熄滅的控制。其具體的設計程序圖如下。

結束語

綜上所述，現(xiàn)階段在我國交通燈系統(tǒng)的設計過程中，西門子PLC1200 編程技術具備非常好的使用效果，不僅能夠實現(xiàn)在交通燈控制過程中的自動化和智能化，還可以通過對交通流量的統(tǒng)計，實時的控制交通燈的亮滅時間，因此，在我國城市交通疏導中起到了非常重要的作用。