基于PLC的智能交通灯控制系统设计 PPT

基于PLC的十字路口智能交通灯控制系统的设计城市道路交错分布，交通灯是城市交通的重要指挥系统。

交通信号灯作为管制交通流量、提高道路通行能力的有效手段，对减少交通事故有明显效果。

可编程控制器PLC作为工业用的计算机，在工业自动化中的地位极为重要。

其具有小型化、价格低、可靠性高等特点，在各个行业也得到了广泛应用。

本文基于PLC的十字路口智能交通灯控制系统，构成十字路口带倒计时显示交通信号灯的电气控制以及该系统软、硬件设计方法。

实验证明该系统实现简单、经济，能够有效地疏导交通，提高交通路口的通行能力。

1、设计系统简介系统上电后，交通指挥信号控制系统由两个按钮控制。

启动按钮按下，交通指挥系统开始按常规正常控制功能工作，按照如图1所示的工作时序周而复始、循环往复工作。

南北绿灯亮25s闪3s，黄灯亮2s后南北红灯亮30s。

东西方向与南北方向相同。

正常运行时，南北向及东西向均有两位数码管倒计时显示牌同时显示相应的指示灯剩余时间值。

系统主要实现十字路口交通灯数码显示控制和显示时间智能调节两大功能。

图1十字路口交通灯正常工作时序2、硬件系统设计2．1、元器件选用FX系列PLC拥有无以企及的速度、高级的功能逻辑选件以及定位控制等特点。

FX2N 系列是三菱PLC的FX家族中最先进的系列，具有高速处理及可扩展大量满足单个需要的特殊功能模块等特点;FX2N是从16路到256路输入/输出的多种应用的选择方案。

这里选用的是FX2N-80MＲ-D基本单元，带40点输入/40点继电器输出，选用额定电压12V、额定电流25mA（每段）高亮的共阴极两位25．4cm七段数码管;供电直接使用DC12V/25mA电源供电。

选用直径200mm的圆形LED点阵，左边红、绿、黄灯额定电压DC12V，额定电流4．2A，额定功率50W，直接采用DC12V/4．2A电源供电。

各控制信号说明如表1所示。

SB2按下时，接点断开，停止工作。

按下SB3时，七段数码管显示“00”。

PLC的智能交通灯控制系统设计--智能交通灯控制系统设计文档1-引言1-1 目的和范围本文档旨在设计一套基于PLC的智能交通灯控制系统，用于实现交通流畅和安全管理。

1-2 定义●PLC：可编程逻辑控制器（Programmable Logic Controller），是一种可编程数字运算控制器。

●智能交通灯：根据实时交通信息和需求，自动调整交通灯的信号显示。

●交通流畅：指通过合理的交通信号控制，减少交通拥堵和延误，提高交通效率。

●安全管理：通过合理的交通信号控制，确保道路交通的安全性和可靠性。

2-系统架构设计2-1 系统组成部分●PLC控制器●交通灯信号灯●交通检测传感器●人行横道信号灯●数据通信模块2-2 系统工作原理智能交通灯控制系统通过交通检测传感器获取实时交通信息，根据预设的控制算法，向信号灯发送指令来调整信号显示。

同时，通过数据通信模块与其他交通管理设备进行通信，实现跨路口协调控制。

3-系统硬件设计3-1 PLC控制器选型选择适宜的PLC控制器，满足系统的输入输出要求和性能需求。

3-2 交通灯信号灯设计根据道路交通需求和交通管理规范，设计合适的交通灯信号灯，包括信号显示颜色和亮度。

3-3 交通检测传感器选型选择适宜的交通检测传感器，可根据车辆和行人的实时情况，提供准确的交通流量数据。

3-4 人行横道信号灯设计根据行人需求和交通管理规范，设计合适的人行横道信号灯，保证行人安全过马路。

3-5 数据通信模块选型选择适宜的数据通信模块，实现系统与其他交通管理设备的数据交互和远程控制。

4-系统软件设计4-1 PLC编程使用PLC编程软件进行控制算法的编写，实现交通灯信号的动态调整。

4-2 信号灯控制算法设计设计合理的控制算法，根据实时交通信息和需求，动态调整交通灯信号显示。

4-3 数据通信协议设计设计系统与其他交通管理设备之间的数据通信协议，实现数据交互和远程控制。

5-系统测试与验证5-1 硬件测试对系统硬件进行功能测试，确保各部件正常工作。

１绪论随着社会经济的发展,城市交通问题越来越引起人们的关注。

人、车、路三者关系的协调,已成为交通管理部门需要解决的重要问题之一.城市交通控制系统是用于城市交通数据监测、交通信号灯控制与交通疏导的计算机综合管理系统，它是现代城市交通监控指挥系统中最重要的组成部分.在城市交通中，交通灯信号是交通网络控制中最重要的元素，今年来城市交通的车流量较大,给交通带来了巨大的压力.提高路口的车辆通行效率，对于缓解路口车辆阻塞，便捷出行具有十分重要的意义，目前的城市交通灯,都是根据车辆的一般通行量预设固定的红绿灯转换周期。

这种固定配时模式会导致某个方向的车辆已通行完毕，而另个方向的车辆要有相对较长的时间等待,这样就降低了车辆的通行效率.对此不断有学者用不同的方法,从不同的角度来研究．国内外有宏观和微观两种模型。

宏观模型更适于实时模型,短期预测和速度控制等。

近年来，有学者提出速度阶梯连续性模型,还利用ＣA模型优化交通灯控制.但前者主要侧重于在理论方面阐释，后者把问题简化为单行道的控制,均未对实际问题提出解决方案.还有的学者从宏观角度研究改善交通控制的方法,提出通过检测各车道的车辆数量来调节时长，但只是考虑直行车道,并未解决问题。

后来有学者提出直行和左转车道同时运行,但允许同时运行的车道组合教单一,通行效率提高不明显.针对以上情况,在此本文介绍一种新型交通灯智能控制系统.该系统采取车多通行时间长和同时通行的车道不冲突的原则,采用热释电红外传感器测量车辆的数量，在软硬件方面对现行的交通灯控制系统做了进一步的改进,大大提高了运行效率和车辆通行的灵活性和实时性。

本方案中具体的设计思路是在入路口的各个方向附近按要求架设红外检测仪，当汽车进入检测区时，能以温度变化的形式影响红外传感器,这样红外传感器就能产生变化的电信号，即可检测出汽车的通过，并将这一信号转换为标准脉冲信号作为可编程控制器的控制输入，并用PLC计数,按一定控制规律自动调节红绿灯的时长,利用LＥD数码管显示时间。