基于PLC潮汐式智能交通灯系统

1 基于PLC的潮汐式智能交通灯系统概述1.1 潮汐式智能交通灯系统概述1.1.1 潮汐式智能交通灯系统功能潮汐式智能交通灯系统是针对城市交通逐渐呈现其时间特性和单向性，即在某一时间段内或某一方向上交通流量急剧增加的问题做出的一种解决方式。它的功能主要有两点：1、 检测道路两相反方向的交通流量并加以比较。2、 根据比较结果确定是否开启或关闭潮汐车道。若开启潮汐车道则通过一系列指示灯来完成车道的清场与入场；若关闭潮汐车道，则通过指示灯；来完成车道的退场。1.1.2 潮汐式智能交通灯系统组成1、 指示灯。包括倒计时指示灯（清场计时）、红黄绿三色指示灯（清场警告和表示潮汐车道方向）、左侧变窄提示灯（潮汐道路前的提示）。2、 车流量检测装置（未定）。采用地感式车辆检测器或超声波车辆检测器。1.1.3 检测系统选择地感式车辆检测器：地感式车辆检测器有低成本、高可靠性、高检测精度、全天候工作的优点，是目前应用最广泛的车辆检测器。超声波车辆检测器：超声波是一种非接触式的检测方式，它不受光线、被测对象颜色等影响，在较恶劣的环境中具有较强的适应能力，具有体积小，优化升级方便灵活，可靠性高等优点。1.1.4 潮汐式智能交通灯系统应用现状在我国，许多城市已开始使用可变潮汐车道，效果较好的是上海。上海最先在外环隧道设置可变车道，通过自主设计的可变隔离护栏改变车道布置。另外，可变潮汐车道在大连、沈阳等城市也有广泛的应用。可变车道的使用，在一定程度上缓解了特定情况下潮汐交通现象带来的交通拥挤状况。但是，通过交通灯来控制可变潮汐车道的现例较少。潮汐式智能交通灯系统仍待开发利用。1.2 PLC控制系统概述1.2.1 PLC控制系统介绍PLC即可编程控制器，是一种数字运算操作的电子系统，专为在工业环境下应用而设计。它采用可编程序的存储器，用来在其内部存储执行逻辑运算，顺序控制、定时、计数和算术运算等操作指令，并通过数字式和模拟式的输入和输出，控制各种类型的机械或生产过程。它具有如下的几点优势：1.实时性 由于控制器产品设计和开发是基于控制为前提，信号处理时间短，速度快。 基于信号处理和程序运行的速度，PLC经常用于处理工业控制装置的安全联锁保护。 更能满足各个领域大、中、小型工业控制项目。 2.高可靠性 所有的I/O输入输出信号均采用光电隔离，使工业现场的外电路与控制器内部电路之间电气上隔离。 各输入端均采用R-C滤波器，其滤波时间常数一般为1020ms。 各模块均采用屏蔽措施，以防止噪声干扰。 采用性能优良的开关电源。 对采用的元器件进行严格的筛选。 良好的自诊断功能，一旦电源或其他软，硬件发生异常情况，CPU立即采取有效措施，以防止故障扩大。 大型控制器还可以采用由双CPU构成冗余系统或有三CPU构成表决系统,以及实现电源模块冗余、IO模块冗余，使可靠性更进一步提高。 3.系统配置简单灵活 控制器 产品种类繁多，规模可分大、中、小等。 I/O卡件种类丰富，可根据自控工程实现功能要求不同，而进行不同的配置。 满足控制工程需要前提下，I/O卡件可灵活组合。 4.丰富的I/O卡件 控制器针对不同的工业自控工程的现场信号，如：交流或直流；开关量或模拟量；电压或电流；脉冲或电位；强电或弱电等,有相应的I/O模块与工业现场的器件或设备，如：按钮、行程开关、接近开关、传感器及变送器、电磁线圈、控制阀等直接连接。 另外为了提高操作性能，它还有多种人-机对话的接口模块; 为了组成工业局部网络，它还有多种通讯联网的接口模块，等等。 5.控制系统采用模块化结构 为了适应各种工业控制需要，除了单元式的小型控制器以外，绝大多数控制器均采用模块化结构。控制器的各个部件，包括CPU，电源，I/O等均采用模块化设计，由机架及电缆将各模块连接起来，系统的规模和功能可根据用户的需要自行组合。 6.价格优势 质优价廉，性价比高。 7.安装简单，维修方便 可以在各种工业环境下直接运行。使用时只需将现场的各种设备与PLC相应的I/O端相连接，即可投入运行。各种模块上均有运行和故障指示装置，便于用户了解运行情况和查找故障。 由于采用模块化结构，因此一旦某模块发生故障，用户可以通过更换模块的方法，使系统迅速恢复运行。（若嫌此段太长可改为：1. 用内部逻辑关系代替实际的硬件连接导线，功能强大，经济实用；2. 可靠性高，抗干扰能力强，适用于复杂的工业环境；3. 配套齐全，功能完善，适用性强，易于与工业控制系统联成一个整体，易于扩充其功能。4. PLC的程序编制采用简单指令形式，形象、直观，易学易用。）1.2.2 PLC控制系统在我国现状我国可编程控制器的引进、应用、研制、生产是伴随着改革开放开始的。最初是在引进设备中大量使用了可编程控制器。接下来在各种企业的生产设备及产品中不断扩大了PLC的应用。目前，我国自己已可以生产中小型可编程控制器。上海东屋电气有限公司生产的CF系列、杭州机床电器厂生产的DKK及D系列、大连组合机床研究所生产的S系列、苏州电子计算机厂