十字路口交通信号灯的控制系统设计

论文导读：十字路口交通灯的控制系统由两个控制按钮控制信号灯的启动和停止。信号灯由南、北绿灯，南、北黄灯，南、北红灯和东、西绿灯，东、西黄灯，东、西红灯和报警灯组成。四路信号灯由一个PLC控制系统控制。启动按钮启动后，南、北红灯亮，并持续25秒；当南、北红灯亮的同时，东、西绿灯也亮，维持20秒后，东、西绿灯闪烁3秒后熄灭；然后东、西黄灯亮2秒后熄灭；接着南、北红灯和东、西绿灯同时亮。然后是东、西红灯亮，并持续30秒；在东、西红灯亮的同时，南、北绿灯也亮，并持续25秒，南、北绿灯闪烁3秒后熄灭，然后南、北黄灯亮2秒后熄灭；接着南、北红灯和东、西同时亮。整个系统按以上方式周而复始地工作。
关键词：路口交通灯，PLC控制系统，程序设计
 

0.引言

近年来随着社会经济的飞速发展，交通通道和设备也在飞快的朝着现代化的方向发展。而各种交通控制系统也逐渐由传统的人力控制向自动化控制方向发展。最典型的是十字路口指挥交通的交通警察越来越少见了，取而代之的是自动化的交通信号灯。因此，十字路口交通信号灯的控制系统越来越多的成为了人们研究的课题。以下是我对十字路口交通信号灯的控制系统的研究和设计。论文发表。

1.十字路口交通信号灯的控制系统的基本控制要求

1.1十字路口交通信号灯的控制系统的控制按钮。

十字路口交通信号灯由两个控制按钮控制其工作状态；其中一个按钮控制信号灯的启动，另一个按钮控制信号灯停止工作。

1.2十字路口交通信号灯的组成

信号灯由南、北绿灯，南、北黄灯，南、北红灯和东、西绿灯，东、西黄灯，东、西红灯和报警灯组成。

1.3十字路口信号灯的工作规律。

启动按钮启动后，南、北红灯亮，并持续25秒；当南、北红灯亮的同时，东、西绿灯也亮，维持20秒后，东、西绿灯闪烁3秒后熄灭；然后东、西黄灯亮2秒后熄灭；接着南、北红灯和东、西绿灯同时亮。然后是东、西红灯亮，并持续30秒；在东、西红灯亮的同时，南、北绿灯也亮，并持续25秒，南、北绿灯闪烁3秒后熄灭，然后南、北黄灯亮2秒后熄灭；接着南、北红灯和东、西同时亮。整个系统按以上方式周而复始地工作。

2.十字路口交通信号灯的控制系统的PLC程序设计

2.1交通信号灯控制系统的PLC输入、输出点分配表。

2.2交通信号灯控制系统中各个交通信号灯的状态波形图。

①启动按钮启动后，南、北红灯亮，并持续25秒；当南、北红灯亮的同时，东、西绿灯也亮，维持20秒后，东、西绿灯闪烁3秒后熄灭。

②然后东、西黄灯亮2秒后熄灭；接着南、北红灯和东、西绿灯同时亮。

③然后是东、西红灯亮，并持续30秒；在东、西红灯亮的同时，南、北绿灯也亮，并持续25秒，南、北绿灯闪烁3秒后熄灭，然后南、北黄灯亮2秒后熄灭；接着南、北红灯和东、西同时亮。

2.3交通信号灯控制系统中交通信号灯的控制接线。

2.4交通信号灯PLC控制梯形图及指令表。

2.4.1启动按钮启动后前20秒的PLC动作。

按下启动按钮SB1后，I 0.0闭合，M0接通闭合并自锁。第3逻辑行中的M0.0常开触点闭合，计时器T37接通并计时；第9逻辑行中的T43接通并计时，第11、12逻辑行中的T45、46组成1s的时钟脉冲；第13逻辑行中的Q0.2接通，南、北红灯工作；由于Q0.2的接通，第17 逻辑行中的Q0.4接通，东、西向绿灯亮。论文发表。

2.4.2第20至25秒的PLC动作。

经过20秒后，第9逻辑行中的T43动作，第17逻辑行中的计时器T43的常闭触点断开，Q0.4断电；第18逻辑行中的T43的常开触点闭合，使得当T45的常开触点闭合时Q0.4接通，T45的常开触点断开时Q0.4断开，此时东、西绿灯闪烁。

由于地9逻辑行中的T43动作，第10逻辑行中的T43的常开触点闭合，因而计时器T44接通，经过3秒后，T44动作；T44在第18逻辑行中的常闭触点断开，东、西绿灯闪烁结束；同时第19逻辑行中的T44的常开触点闭合，Q0.5接通，东、西黄灯工作；第8逻辑行的T44的常开触点闭合，计时器T43接通并计时；经过2秒后，T43动作，第19逻辑行中的T43的常闭触点断开，Q0.5失电，东、西黄灯停止工作。

2.4.3第25至30秒的PLC动作。

当东、西黄灯停止工作时，第3逻辑行中的计时器T37正好经过25秒计时动作，第13逻辑行中的T37的常闭触点断开，南、北红灯熄灭；第20逻辑行中的T37的常开触点闭合，Q0.6接通，东、西红灯工作；由于Q0.6的接通，第14逻辑行中的Q0.0的常开触点闭合，南、北绿灯工作。

T37动作后，第4逻辑行中的T37的常开触点闭合，T38接通并计时，第7逻辑行中的T37的常开触点闭合，T41接通并计时。论文发表。

然后，第4逻辑行中的T38动作，第14逻辑行中的计时器T38的常开触点断开，Q0.0断电；第15逻辑行中的T38的常开触点闭合，使得当T45的常开触点闭合时Q0.0接通，T45常开触点断开时Q0.4断开，此时南、北绿灯闪烁。

由于第4逻辑行中的T38动作，因而第5逻辑行中的T38的常开触点闭合，计时器T39接通，经过3秒后，T39动作；T39在第5逻辑行中的常闭触点断开，南、北绿灯闪烁结束；同时第16逻辑行中的T39的常开触点闭合，Q0.1接通，南、北黄灯工作；第6逻辑行中的T39的常开触点闭合，计时器T40接通并计时；经过2秒后，T40动作，第16逻辑行中的T40常闭触点断开，Q0.1失电，南、北黄灯停止工作。

当南、北向黄灯停止工作时，正好东、西向红灯工作了30秒，即第7逻辑行中的T41 计时了30秒，此时T41动作，第3逻辑行中的T37复位，使得第4、7、13、20逻辑行中的常开触点复位，进入下一次循环。

3.结论

该十字路口交通信号灯的控制系统是我在参阅了大量相关资料后，在根据指导老师的指导下设计出来的，理论上是可靠可行的。它具有结构简单，原理通俗易懂，操作方便，自动性强且造价相对低廉等优点。另一方面，它也克服了现在使用的交通灯控制系统中故障率高、维修不便等一些不足。

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