汽車數(shù)量越來越多，而傳統(tǒng)的交通信號燈控制模式采用的是定時控制，由于車流量是隨時變化的，當(dāng)此時沒有車通過，而相對的車要等到此方向的綠燈結(jié)束顯示紅燈才能通過，在時間和空間方面的應(yīng)變性能較差，這樣不僅浪費了時間，還使得相對方向的車輛造成“堵車”現(xiàn)象。城市交通的暢通與否是考量城市經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平的一個重要指標(biāo)，解決好公路交通燈控制問題是保障交通安全、有序、快捷運行的重要環(huán)節(jié)，紅綠燈是交通疏導(dǎo)最有效和最常見的方式。為克服這種少車路口綠燈時無車通行或多車路口綠燈通行時間短而堵車等資源浪費的現(xiàn)象，本文采用S7-200PLC系列中的CPU224對十字路口交通燈進(jìn)行控制。

1、PLC控制系統(tǒng)的硬件設(shè)計

1.1、控制要求

用PLC實現(xiàn)交通燈控制，控制要求如下：在十字路口的東西、南北方向各設(shè)紅、綠、黃燈，它們按照一定的時序輪流發(fā)亮。用啟動開關(guān)控制交通燈系統(tǒng)的啟動，按下停止開關(guān)，系統(tǒng)停止工作。

（1）南北方向禁止通行時間內(nèi)，南北方向紅燈亮55s，東西方向綠燈亮50s后閃爍2s，再黃燈亮3s。

（2）東西方向禁止通行時間內(nèi)，南北方向綠燈亮30s后閃爍2s，再黃燈亮3s。東西方向紅燈亮35s。

（3）綠燈閃爍頻率為亮0.5s，滅0.5s。

（4）系統(tǒng)循環(huán)工作。具體控制要求如表1所示。

表1交通燈控制要求

1.2、I/O分配表

本系統(tǒng)采用S7-200PLC系列的CPU224，該類型PLC有l(wèi)4個輸入點和l0個輸出點。根據(jù)控制要求，交通燈PLC控制系統(tǒng)的I/0分配表如表2所示。該系統(tǒng)有兩個輸入點，分別是系統(tǒng)啟動按鈕和停止按鈕。啟動按鈕使系統(tǒng)開始正常運行，維修時用停止按鈕暫停系統(tǒng)。6個輸出分別是南北方向與東西方向的交通燈。

表2 ?I/0分配表

1.3、原理接線圖

相同方向同種顏色的指示燈同時工作，為確保同一方向同一顏色的交通燈同步，采用并聯(lián)輸出，也可以節(jié)省輸出點數(shù)，南北方向與東西方向12個信號燈合并為6個輸出。圖1為交通信號燈PLC控制系統(tǒng)原理接線圖。

圖1 ?PLC控制交通燈原理接線圖

2、PLC控制系統(tǒng)的軟件設(shè)計

2.1、時序圖

交通燈在南北方向與東西方向的運行狀態(tài)是不同的。在一個周期90s的時間內(nèi)，南北方向：紅燈亮55s，綠燈亮30s后閃爍2s，再黃燈亮3s。東西方向：綠燈亮50s閃爍2s，黃燈亮3s后，紅燈亮35s，圖2所示為交通燈運行時序圖。綠燈閃爍頻率均為亮0.5s，滅0.5s。

圖2 ?交通燈運行時序圖