摘要：为了提高十字路口的通行效率，减少车辆等待红灯时间，本文提出了一种基于PLC的十字路口交通灯实时控制系统方案，包括实时交通灯系统分析、硬件电路设计、软件系统设计、触控屏仿真界面设计等。
关键词：PLC；实时交通灯系统；控制系统设计
1.引言
在经济日益发展的今天，城市车流量也随之增大，堵车现象已成为全社会所关注的问题。迅速提高十字路口的通行效率，减少车辆等待红灯时间，是解决这一问题的有效途径。目前，我国绝大多数的红绿灯用模拟信号定时控制，但这样的控制已逐渐不能适应日益繁忙的交通。因此，本文提出了一种基于PLC的十字路口交通灯实时控制系统方案。该系统可根据十字路口各车道上的车流量大小通过触摸屏手动调节红绿灯的时间长度，设计的控制系统具有可靠性高、实时性好的特点。
2.实时交通灯系统分析
通常情况下，交通信号灯采用定时分配方式运行，存在着三个缺陷：（1）车道放行车辆时，十字路口不同相位上车辆放行时间相同，车辆多的一方容易堆积，造成下一路口的交通阻塞；（2）当某相位上无车时，恰好是该相位上的车辆通行时间，在这段时间内就出现交通指挥盲点；（3）未考虑紧急车辆(警车、消防车、救护车、特殊车辆等)通行情况，缺乏有效的应急机制。这些导致十字路口交通不畅。为了解决上述问题，本系统通过利用传感器检测车辆状态，用三菱FX2N系列PLC对各相位中的车密度、车辆数、通行时间的各项数据，实现实时交通灯控制系统，根据各相位车密度对通行时间的实时控制。
3.控制系统设计
通过传感器对十字路口交通灯的车流量的检测，将车流量信息反馈到控制中心，控制中心通过对触摸屏的参数设置实现红绿灯的时间长短，这样可以有效地实现交通灯的实时控制。
3.1硬件设计
硬件设计步骤分为：PLC的选型；输入、输出点的估算；主机型号的选择；模块的扩展及I/O编址；输入、输出端子的分配；画出实时交通灯时序图；画出I/O接线图；画出PLC外部接线图。本文设计的实时交通灯监控系统框图如图1。
3.2软件设计
系统设计首先要分析所控制的设备或系统。PLC最主要的目的是控制外部系统。然后，判断你所要控制的设备或系统的输入输出点数是否符合可编程控制器的点数要求。最后，判断你所要控制的设备或系统的复杂程度，分析内存容量是否足够。选定PLC后，就是根据系统要求编写PLC程序，本系统编写的PLC部分程序如图2。
3.3触摸屏的应用
触控屏（Touchpanel）又称为触控面板，是一个可接收触头等输入讯号的感应式液晶显示装置，当接触了屏幕上的图形按钮时，屏幕上的触觉反馈系统可根据预先编程的程式驱动各种连结装置，可用以取代机械式的按钮面板，并借由液晶显示画面制造出生动的影音效果。本系统通过触控界面系统地仿真出实时交通灯系统。本系统部分仿真界面如图3。
4.结语
本文提出的基于PLC的十字路口交通灯实时控制系统方案，根据系统仿真实验测试，系统稳定可靠，实用性强。该系统还可根据十字路口各车道上的车流量大小通过触摸屏手动调节红绿灯的时间长度，实时性好。
参考文献：
［1］余成波.传感器与自动检测技术［M］.北京:高等教育出版社，2009.7.
［2］陶亦亦等.电气控制与PLC应用［M］.北京:清华大学出版社，2010.10.