基于PLC的智能信號燈的總體設計案例目錄TOC\o"1-3"\h\u10631基于PLC的智能信號燈的總體設計案例 1307261.1總體設計思路 1235881.2交通信號燈控制系統原理圖 1162811.3車流量的檢測 2290051.4PLC的選型與可行性分析 41.1總體設計思路本次設計主要是為了處理都市上下班期間車輛的擁擠問題，主要運用到的知識就是PLC，利用PLC的優點去規劃一個有監測車輛擁堵數目的智能信號燈控制系統。在傳統的定時系統上加上車流量的檢測功能。想要真正實現檢測的功能必須有檢測的原件,計劃在東西南北各個路口設置一臺感應線圈式的傳感器用于檢測車輛通過,及時把這些數據發送給電腦和控制的系統中,對這些數據信息進行了分析和處理,然后控制各個方向紅綠燈的控制時間,使交通問題得到有效的緩解。1.2交通信號燈控制系統原理圖圖SEQ圖\*ARABIC2-1用PLC實現交通燈控制原理1.3車流量的檢測本次設計主要是通過車流量的變化(交通擁擠情況)來自動控制紅綠燈的時間,所以檢測設備就很重要。電感式傳感器、光電計數傳感器、紅外線檢測傳感器等是目前市場上使用比較多的一種檢測設備,充分酌量了路口路面實際情形及交通方式的方便性等要素,紅外線檢測傳感器和光電傳感器由于都是根據必要被直接裝置在街頭上,非常輕易遇到人為和自然造成的損壞,所以建議采用傳統電感式傳感器,能夠將其直接裝置在十字路口各個方向上的路面上,這樣既能避開源于外在因素的擾亂影響,而且不容易被他人惡意損壞[6]。如圖4以通過東西兩個方位道路作為一個切入點,路口前方有車輛進來時,檢驗器5和7都將會發生響應,產生2個脈沖并由并由一個可編程數字邏輯電路控制器反應到總系統中[7]。在十字路口和與路口相離s米處的路面上分別放一個帶有感應線圈的檢測儀,然后在該路口的車道黃燈結束時,馬上就會開啟檢測設備裝置的系統,記下經過s米處的兩個車輛計數數目m1和經過路口兩個車輛計數數目m2,在下一個黃燈或者綠色時刻至終到來時,關上了檢測設置,計算經過兩個線圈檢測傳感器之間的計數誤差q即為路口停車在等候紅燈道上滯留的車輛人數[6]。南北向滯留的車輛個數為a=q1+q2,東西滯留車輛為b=q3+q4。圖2-2檢測器分布位置這個類別的電感式傳感器主要指的也就是電渦流式傳感器,它的具體工作方式和原理如下:感應線圈自動通電后,在感應線圈周圍附近便可能會產生交變磁場h1,當一個金屬物體附著在線圈周圍的磁場附近時便可能會出現像水一樣的漩渦(渦流),金屬(導體)內部的漩渦同樣也可能會對其形成磁場h2,h1和h2之間是兩個互異方向的磁場,源于h2的相互效應作用可能造成線圈電流與相位均改變。在這個路面需要開挖出一個橢圓形,它的直徑大約1米或者說挖一個類似矩形或橢圓型的環狀檢測線溝槽,在這個檢測溝中埋藏去2-3匝的金屬線,每當一個電流流過這個檢測圓圈時,在這個檢測線圈的周圍將可能會形成一個電磁場[8]見圖2-3。檢測線圈可以作為LC振蕩電路中的電感輸入部分,每當一個具有各種動力學特性的車運行通過這個線圈時,車自身的金屬導體材料將會被動切割成為磁通線,從而在其中形成一個磁場,環形檢測線圈的電感值就會逐漸減小,當一個車輛的前進位置處于這個線圈的正上方時,電感值最小;當汽車遠離一定的磁場范圍時,傳感器將線圈中的值慢慢地復元至起始值,電感數量和值的改變會引起檢測電路(見圖2-4)的頻率變化,將這一信號調換為規范脈沖信號作為PLC的輸入,經過PLC計數,按一定次序主動調節信號燈的時間[8]。圖2-3電渦流式傳感器車輛檢測示意圖圖2-4檢測電路1.4PLC的選型與可行性分析本次設計選擇的PLC為三菱FX2N系列的FX2N-64MR-001型（圖5），之所以選擇這個系列的PLC的原因一部分是平常學習接觸的主要是這一系列，對這一系列比較熟悉，程序設計比較容易些。主要原因之一還是它最大功能范圍的應用包含了標準特點，執行速度快，還補充了通信功能，有著廣泛的選定范圍。它的IO總數64、輸入