《基于PLC实时交通灯控制系统设计》
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摘 要：目前,交通灯大多采用固定时间控制方式,车辆通行效率低.“基于PLC实时交通灯控制系统”将可以根据车流量大小,合理调配各个方向信号灯时长,实现交通灯的高效控制;同时借助触摸屏组态技术,远程监控道路通行状况,提升交通管理自动化水平.本文介绍了基于PLC实时交通灯控制系统设计方法,主要包括设计原理、结构组成、设计方法以及程序设计等.
关键词：PLC;交通灯;远程监控;传感器
1 引言
我国经济发展快速,城市化步伐不断加快,城市汽车数量也在不断攀升,城市交通拥堵日益严重.据交通部门通报,南京市区高峰拥堵延时指数2.06,平均车速22.61km/h,即南京驾车出行的上班族,通常要花费道路畅通情况下的两倍时间,才能到达目的地.
目前,我国的十字路口红绿信号灯大多采用固定时间的方式控制,这一固定值不能随着实际道路上的车流量灵活改变,车辆通行效率低.迅速提高十字路口的通行效率,减少车輛等待红灯时间,已经成为人们的迫切需要.
2 “基于PLC实时交通灯控制”项目的开展
“基于PLC实时交通灯控制” 创新项目的开展,首先要熟悉PLC工作原理,设计PLC控制程序;熟悉地感线圈传感器,设计传感器信号放大电路;熟悉触摸屏应用技术,设计触摸屏应用画面,掌握PLC与触摸屏的综合应用技术,将触摸屏和PLC联机调试,制作出“基于PLC实时交通灯控制系统”模拟系统实物,并撰写专业论文发表在国家刊物上.创新项目团队成员要熟悉PLC工作原理,设计PLC控制程序;熟悉地感线圈传感器,设计传感器信号放大电路;熟悉触摸屏应用技术,设计触摸屏应用画面,借助触摸屏监控组态技术,创建远程监控系统,远程监控道路的通行状况;掌握PLC与触摸屏的综合应用技术,将触摸屏和PLC联机调试;制作出“基于PLC实时交通灯控制系统”模拟系统实物;总结项目技术及经验教训,撰写专业论文在国家刊物上发表.
3 基于PLC实时交通灯控制系统设计
关于基于PLC实时交通灯控制系统设计,创新项目团队提出了一种基于PLC实时交通灯控制系统方案,该方案可根据车流量大小,及时合理调配十字路口各个方向信号灯时长,实现交通灯的有效控制,保持道路畅通;同时借助监控组态技术,创建远程监控系统,远程监控道路的通行状况,将有助于提升交通管理的自动化水平.
基于PLC实时交通灯控制系统（如图1）分为上位系统、下位PLC控制系统和现场监控设备.上位系统为触摸屏,显示Win CC监控组态画面,实现可视化监视和控制;下位PLC控制系统主要由电源模块、CPU 模块、数字量输入输出模块组成;现场监控设备主要包括车流量检测系统和交通信号灯被控对象等.本系统通过传感器检测车辆状态,用三菱FX-2N PLC对各相位中的车密度、车辆数、通行时间的各项数据,来实现实时交通灯控制系统,达到了根据各相位车密度对通行时间的实时控制;采用PLC实现对交通系统的设计,还具有结构简单、可靠性高、成本低、实时性好、安装维护方便等优点.
3.1 车辆检测系统
车流量检测系统由 220 VAC 电源、地感线圈、线圈引线（ 双绞线） 和地感线圈检测器组成.地感线圈、线圈引线（ 双绞线） 和地感线圈检测器（ 电容 C） 三者构成了 LC 振荡电路.在东西向、南北向各设4个地感线圈,共计8个（因每一方向的红绿灯时长应保持一致,顾只需铺设十字路口每一方向任一侧） ,以统计每个方向直行和左转的车流量.线圈2铺设在十字路口人行横道内测黄线处,线圈1则可铺设在距离线圈2的100～200 m（也可根据实际路段长度而定） .对线圈1和线圈2的检测信号作差,即可得该方向的车流量.由于右转车辆不受信号灯限制,不作统计.
3.2 PLC控制系统
PLC 控制系统采用三菱FX-2N PLC,由电源、CPU、输入/输出模块组成.PLC技术应用广泛,它知识覆盖面广、涉及内容多、更新发展快,与生产实际和工程应用结合紧密.触摸屏是“图形操作终端”,它代替了原始的控制台和显示器,可用于数据显示和参数设置.PLC与触摸屏的综合应用扩展了PLC的功能.触摸屏显示Win CC监控组态画面,实现可视化监视和控制;交通管理部门借助监控组态技术,创建远程监控系统,远程监控道路的通行状况,将有助于提升交通管理自动化水平.
4 结束语
创新团队开展基于PLC实时交通灯控制系统设计,可根据车流量大小,及时合理调配十字路口各个方向信号灯时长,实现交通灯的有效控制,保持道路畅通;同时借助监控组态技术,创建远程监控系统,远程监控道路的通行状况,将有助于提升交通管理的自动化水平.采用PLC实现对交通系统的设计,还具有结构简单、可靠性高、成本低、实时性好、安装维护方便等优点.
参考文献：
[1]潘志友.Win CC在连续退火线监控系统中的设计与应用[J].自动化与仪表,2014,
[2]孙竹梅,杨晋萍.PLC实验实训教程[M].北京： 中国电力出版社,2009.
作者简介：李红娟（2000-）,女,山西忻州人,主要从事铁道车辆方面的研究与学习.
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交通信号灯和plc引用文献:
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[2] 交通信号灯和plc硕士毕业论文范文 关于交通信号灯和plc相关硕士论文开题报告范文3000字
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