如何用三菱PLC实现十字路口交通灯控制

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随着经济的发展,车辆急剧增多,城市道路交通堵车现象日益严重。十字路口车辆穿梳,行人熙攘,车行车道,人行人道,有条不紊。那么靠什么来实现这井然秩序呢?靠的是交通信号灯的自动指挥系统,如何用三菱PLC实现十字路口交通灯控制。

 

交通量的快速增长和缺乏对高速路的系统研究和控制,高速道路没有充分发挥出预期的作用。而城市高速道路在构造上的特点,也决定了其交通状况必然受高速道路与普通道路耦合处交通状况的制约。所以,如何采用合适的控制方法,最大限度利用好耗费巨资修建的城市高速道路,缓解主干道车流量繁忙的交通拥堵状况,越来越成为交通运输管理和城市规划部门有待解决的主要问题。

 

下面对三菱PLC简短介绍:PLC实质是一种专用于工业控制的计算机,其硬件结构基本上与微型计算机相近。从结构上分,PLC分为固定式和模块式两种。固定式PLC包括CPU板、I/O板、显示面板、内存块、电源等,这些元素组合成一个不可拆卸的整体。模块式PLC包括CPU模块、I/O模块、内存、电源模块、底板或机架,这些模块可以按照一定规则组合配置,下面介绍如何用三菱PLC实现十字路口交通灯控制。

 

(一)、控制开关

信号灯受启动及停止按钮的控制,当按动启动按钮时,信号灯系统开始工作,并周而复始地循环工作,当按动停止按钮时,系统将停止在初始壮态,即南北红灯亮,禁止通行;东西绿灯亮,允许通行。

 

(二)、控制要求

1 、北红灯亮维持 30 秒,在南北红灯亮的同时,东西绿灯也亮,并维持 25 秒,到 25 秒时,东西方向绿灯闪,闪亮 3 秒后,绿灯灭。在东西绿灯熄灭的同时,东西黄灯亮,并维持 2 秒,到 2 秒时,东西黄灯灭,东西红灯亮。同时,南北红灯熄灭,南北绿灯亮。

2 、西红灯亮维持 30 秒。南北绿灯亮维持 25 秒,然后闪亮 3 秒,再熄灭。同时南北方向黄灯亮,并维持 2 秒后熄灭,这时南北红灯亮,东西绿灯亮。接下去周而复始,直到停止按钮被按下为止。

 

二、硬件及接线

根据上述要求可见,我们可以应用三菱PLC-FX3U系列产品实现,系统所需红、绿、黄各 4 只信号灯,本案由两个信号灯箱实现;系统需要启动和停止两个按钮,由按钮箱实现。可编程控制器的输入 / 输出端子分配及硬件连接。

 

三、交通信号灯的软件设计

我们采用步进梯形指令单流程编程实现,我们把东西和南北方向信号灯的动作视为一个顺序动作,每一个时序同时有两个输出,一个输出控制东西方向的信号灯,另一个输出控制南北方向的信号灯。

现简单分析一下工作原理。当启动按钮SB1按下时,X0接通,S0置1,系统进入S0状态,驱动Y6、Y0,使南北红灯及东西绿灯同时亮,Y0接通,状态转移条件满足,系统将转移到S20状态,在S20状态下,Y6、Y0仍被驱动,即南北方向的红灯及东西方向的绿灯继续亮,同时驱动定时器T0,定时器的设定时间为25秒,25秒后,状态转移到S21,在S21状态下,Y6继续保持,但Y0受控于M1,而M1是由两个定时器T6和T7控制,T6、T7组成一个1秒的震荡器,即东西方向的绿灯闪亮。在本状态下,同时也驱动定时器T1,定时时间为3秒,3秒时间到,状态转移到S22,在S22状态下,Y6仍然被驱动,南北方向红灯继续亮,同时驱动T2、Y1,东西方向的绿灯灭,Y1口驱动的是东西方向的黄灯,故东西方向的黄灯亮,绿灯停。T2的定时时间为2秒,2秒时间到,状态转移到S23,在S23状态下,同时驱动Y2、Y4及T3,东西方向的红蛋亮,南北方向的绿灯亮,T3的定时时间为25秒,25秒时间到,状态转移到S24。在S24状态下,驱动Y2、T4,东西方向的红灯继续亮,而南北方向的绿灯驱动口Y4受控于M1,M1是震荡周期为1秒的震荡器,故南北方向的绿灯闪亮。T4的定时时间是3秒,3秒后,状态转移到S25。在S25状态下,同时驱动Y2、Y5及T5,即东西方向的红灯、南北的黄灯亮,T5定时器的定时时间为2秒,2秒时间到,定时器的定时时间到,T5的触点接通,状态又重新转移到S0。即南北方向的红灯、东西方向的绿灯亮,系统将重复上述的动作顺序,周而复始的继续工作。当停止按钮SB2被按下时,软继电器M0接通,其常闭触点M0断开,系统执行一周后,将停留在S0状态,及保持南北方向的红灯、东西方向的绿灯亮。

 

前面详细介绍了如何用三菱PLC实现十字路口交通灯控制,基于三菱PLC的快速路交通灯控制系统充分利用了PLC的可靠性高、抗干扰强、可编程设计灵活的优点。应用此系统可以充分提高主干道的利用率,缓解交通拥堵的现状,方便人民生活,提高经济效益。

如何用三菱PLC实现十字路口交通灯控制