论文行人横过公路交通灯PLC控制系统设计是关于交通灯方面的的相关大学硕士和相关本科毕业论文以及相关交通信号灯图解论文开题报告范文和职称论文写作参考文献资料下载。
摘 要： 提出了行人横过公路交通灯动作原理,给出了用PLC实现这一动作的硬件组成及详细的控制程序并分析了程序设计的基本思路,对于交通灯的实际应用有一定指导意义.
关键词： PLC（可编程控制器）；事件驱动；交通灯
中图分类号：TM571.6 文献标识码：A 文章编号：2095-8153（2015）02-0105-03
可编程控制器（PLC）控制的交通灯系统,比如十字路口车行道的红绿灯系统,在很多文献上都有介绍,大多采用时间驱动的工作方式,即按照一定的时间间隔顺序放行各个方向的车流相应的时间[1],[2].此方式不适用于行人横过公路的交通灯控制,特别是在车流量比较大而行人稀少的市郊快速路上,采用这种时间驱动的交通灯系统严重影响车辆通行效率.应该采用事件驱动的控制方式,即路边设立行人“请求按钮”,如果没有行人请求,则车行道一直放行.人过横道示意图如图1所示.
1 交通灯控制基本思路
（1）车行道上安排绿、黄、红三盏灯,平常绿灯亮,车行道处于放行状态.当需要车流停下时,绿灯闪烁3秒钟后熄灭、黄灯亮2秒后熄灭,接着红灯亮起.目的是给司机足够的时间提前做刹车准备,红灯亮后,绝对不许车辆通行.
（2）因为人步行速度较慢,人行道上只安排绿、红两盏灯,平常红灯亮,禁止行人通行.当允许行人通行时,红灯灭、绿灯亮起.
（3）人行道绿灯亮起时,行人可以通行,通行时间设定为30秒.由于行人横穿公路需要时间,为了使行人知道当前是否有足够时间横穿公路,需安排七段码显示的最后十秒倒计时显示（数字从9开始一直减到0）.
（4）车行道放行（绿灯亮）时,人行道必禁止通行（红灯亮）；人行道放行时（绿灯亮）,车行道必禁止通行（红灯亮）.
（5）平常情况车行道放行、人行道禁行.当行人要横穿公路时,按一下路边的“请求按钮”,如果满足一定条件,系统会响应请求,禁止车行道,放行人行道.只有人行道为红灯时,系统才会响应请求.因为如果人行道是绿灯时,按“请求按钮”没有必要.
（6）为了保证车行道通行效率,车行道连续放行时间不得少于90秒,90秒后如果曾经有过请求,系统响应请求,停下车流,允许行人通行.
2 PLC地址分配
考虑到本项目输入信号少而输出信号多,实际可采用点数少的PLC带输出扩展模块的方案.现仅以三菱FX1N-24M作控制模块为例进行PLC地址分配,具体见表1.
3 PLC程序编制
PLC程序的编制可以采用多种方式,鉴于本项目为顺序动作,事件驱动后控制若干输出按一定的规律动作,考虑用步进指令较为合适,且状态间转移清晰明了,程序可读性强,便于调试修改.系统上电后进入初始状态S0,即车道绿灯、人行道红灯常亮.如图3所示.
因为只有车道放行、人行道禁止时才允许行人按“请求”按钮,故在此状态中安排“请求”,另外请求按钮不可能一直按着不松,所以安排了辅助继电器M0自锁,M0接通表示曾经有过请求,当90秒时间到后,转移到下一状态.M0会在下一状态时自然断开.如果从没按过请求按钮,则此状态一直保持,即车道持续放行.
S10状态为人行道红灯,车行道绿灯闪烁3秒,如图4所示.
这里绿灯的闪烁采用两个时基为10 ms的定时器T200、T201组成的振荡电路来实现,每个定时器延时0.5秒,对应绿灯灭0.5秒亮0.5秒周期进行.如果采用时基100 ms的定时器,会有较大误差[3].需要说明的是,如果不用振荡电路,而采用特殊辅助继电器M8013来实现闪烁,由于M8013是秒脉冲,总是以1秒为周期振荡,跟程序无关,无法保证在S10接通时刻开始,首先断0.5秒然后通0.5秒循环进行,而结果可能是绿灯首先灭0.2秒,然后才亮0.5秒等看上去好像绿灯在3秒钟内闪烁了4次,有时又像只闪了两次.
S11状态为人行道红灯,车行道黄灯,此状态保持2秒后向下转移,如图5所示.
前三个状态中都有语句out Y14,在三菱PLC的步进指令中是可以使用双线圈的,也即在不同状态中对同一线圈进行驱动.
S12状态为车行道红灯、人行道绿灯,放行人行道30秒.最后10秒采用倒计时方式在七段数码管上显示,数字从9开始,每一秒钟减1,一直到0,每一数字保持1秒钟.如图6所示.
倒计时原理为：读取定时器当前值,从第20秒开始向输出寄存器送数据,依次送9、8等0,整个延时时间到,应该把数码管熄灭掉.再次回到初始状态,即车行道放行、人行道禁行.
4 结束语
人过横道交通灯控制系统采用事件驱动的方式控制车流和行人,提高了车行道通行效率.程序设计简练,可读性强,调试较方便,经测试完全满足要求.具体应用中,可根据人、车流量选定合适的几个时间参数.
参考文献
[1] 蔡红斌.电气和PLC控制技术[M].北京：清华大学出版社,2008：188-191.
[2] 高安邦.机床电气和PLC控制技术项目教程[M].北京：机械工业出版社,2010：221-226.
[3] MITSUBISHI ELECTRIC CORPORATION. FX1S,FX1N,FX2N,FX2NC编程手册[K].
Design of Traffic Lights PLC Control System for Pedestrians to Cross Road
TANG Wen-li
（Mechanical and Electrical Engineering Department, Hubei Polytechnic Institute ,Xiaogan 432000,China）
Abstract： This paper proposes traffic lights working principle of pedestrian crossing the road, including the hardware structure and detailed control program of PLC system, analyzes the basic idea of program design. It is of significance for practical application of traffic lights.
Key words： PLC（Programmable Logic Controller）； event-driven； traffic lights
总结:此文是一篇交通灯论文范文,为你的毕业论文写作提供有价值的参考。
参考文献：
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