基于plc的人行横道交通灯控制系统的制作方法
【技术领域】
[0001] 本实用新型涉及人行横道交通灯控制领域，尤其是一种基于PLC的人行横道交通 灯控制系统。
【背景技术】
[0002] 城市交通矛盾的日益突出，已经开始影响到城市的发展。为了解决交通拥挤问题， 专家提出了许多建议，如限制私家车的购买和通行，增加道路宽度，建设立交桥，发展城市 轨道交通等等。这些措施和办法虽然短期内也能缓解交通压力，但从长远来看，城市的空间 毕竟是有时限的，这些办法除了需要大量的资金支持外，还要付出其他惨重的代价。特别是 北京、西安等这样历史悠久的古城，一味的扩展路面，不仅使古建筑和古遗迹遭到破坏，也 破坏了城市独有的特征。那么解决城市行之有效的途径是什么呢？最行之有效的方法或许 是大力发展城市路口的交通控制系统。
[0003] 近年来，随着科技的飞速发展，PLC的应用正在不断的走向深入，同时带动着传统 控制检测日新月异的更新。PLC具有结构简单、可靠性高等优点，已广泛用于工业过程和位 置的自动控制系统中。由于PLC具有对使用环境适应性强及其内部定时器资源十分丰富等 特点，可对目前普遍使用的"渐进式"交通信号灯进行精确控制，越来越多的将PLC应用于 交通灯控制系统中。
[0004] PLC即可编程控制器（Programmable Logic Controller)，是指以计算机设计 为基础的新型工业控制装置。在1987年国际电工委员会（International Electrical Committee)颁布的PLC标准草案中对PLC做了如下定义："PLC是一种专门为在工业环境下 应用而设计的数字运算操作的电子装置。它采用可以编制程序的存储器，用来在其内部存 储执行逻辑运算、顺序运算、计时、计数和算术运算等操作的指令，并通过数字式或模拟式 的输入与输出，控制各种类型的机械或生产过程。PLC及其有关的外围设备都应该按易于与 工业控制系统形成一个整体，易于扩展其功能的原则而设计。"
[0005] 随着自动化时代的不断更新，人行横道的交通灯系统也在大大的改进，本设计就 是为了很好的解决现在交通拥挤的问题。本设计运用PLC的知识，解决根据行人的数量，来 决定车行道红绿灯的定时时间的长短；同时也需要根据通过人行横道人数量的多少，从而 改变人行横道绿灯亮的时间长短和车行道绿灯亮的时间长短。 【实用新型内容】
[0006] 本实用新型的目的在于更好的解决现在交通拥挤的问题，在此提供一种基于PLC 的人行横道交通灯控制系统；本实用新型运用PLC的知识，解决根据行人的数量，来决定车 行道红绿灯的定时时间的长短；同时也需要根据通过人行横道人数量的多少，从而改变人 行横道绿灯亮的时间长短和车行道绿灯亮的时间长短。
[0007] 本实用新型是这样实现的，构造一种基于PLC的人行横道交通灯控制系统，其特 征在于：主要包括中央处理器单元、电源、存储器和输入、输出接口电路；其中，输入接口电 路与中央处理器单元连接，用于将按钮、行程开关或传感器产生的信号输入中央处理器单 元，中央处理器单元与输出接口电路连接，输出接口电路的作用是中央处理器单元向外输 出的信号转换成可以驱动外部执行元件的信号；所述存储器包括系统存储器和用户存储器 两种；系统存储器和用户存储器分别与中央处理器单元连接。
[0008] 根据本实用新型所述基于PLC的人行横道交通灯控制系统，其特征在于：采用可 电擦除的E2PR0M存储器来作为系统存储器和用户存储器。
[0009] 本实用新型的优点在于：本实用新型在此提供一种基于PLC的人行横道交通灯控 制系统，能够更好的解决现在交通拥挤的问题，其运用PLC的知识，解决根据行人的数量， 来决定车行道红绿灯的定时时间的长短；同时也需要根据通过人行横道人数量的多少，从 而改变人行横道绿灯亮的时间长短和车行道绿灯亮的时间长短。通过对系统的硬件和运行 流程的设计，能控制交通灯的正常启动和停止。在不同的交通状况对PLC软件的设计，使之 改变成与交通相适应的控制方式。通过调节红绿灯的定时时间长度，最大限度的减少车辆 滞留现象，较好的解决了半流量不均衡、不稳定的问题。此外，PLC本身还具有通讯联网功 能，将同一条路上的信号组成一个局域网进行统一的调度管理，可编短车辆通行等候时间， 实现科学化管理。在实时检测和自动控制的PLC应用系统中，PLC往往是作为一个核心部 件来使用，仅PLC方面的只是不够的，还应根据具体的硬件结构，以及针对具体应用对象的 特点，软件与硬件相结合。本设计十分形象的显示出了 PLC在交通灯控制系统中的应用。
[0010] 本次设计是基于PLC S7-300的控制运用功能，并结合外部硬件设备实现对人行横 道交通灯控制，在提高行人通过量的同时，能大大降低能源的损耗情况。
[0011] 本次人行横道呼叫系统设计主要完成了以下几方面的内容：
[0012] (1)在没有行人通过时，人行横道的绿灯将一直保持亮；
[0013] (2)设置呼叫系统，行人要通过人行横道时，去按下按钮，减少无人通过时，车辆 等待所要浪费的时间；
[0014] (3)根据行人流量，选择不同时间长短的呼叫按钮，完成基于西门子PLC S7-300 的人行横道呼叫系统的部分设计；
[0015] (4)西门子PLC控制器是本次系统的核心控制器，增强设计系统的通用性和可靠 性。
【附图说明】
[0016] 图1是本实用新型结构框图
[0017] 图2是PLC人行横道外部接线图
[0018] 图3是PLC顺序功能图。
【具体实施方式】
[0019] 下面将结合附图1-3对本实用新型进行详细说明，对本发明实施例中的技术方案 进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的 实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下 所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
[0020] 本实用新型就是为了更好的解决现在交通拥挤的问题，本设计运用PLC的知识， 解决根据行人的数量，来决定车行道红绿灯的定时时间的长短；同时也需要根据通过人行 横道人数量的多少，从而改变人行横道绿灯亮的时间长短和车行道绿灯亮的时间长短。
[0021] 本实用新型所述一种基于PLC的人行横道交通灯控制系统，如图1所示，可以按照 如下方式予以实施；主要包括中央处理器单元1、电源2、存储器和输入、输出接口电路3、4 ; 其中，输入接口电路3与中央处理器单元1连接，用于将按钮、行程开关或传感器产生的信 号输入中央处理器单元1，中央处理器单元1与输出接口电路4连接，输出接口电路的作用 是中央处理器单元1向外输出的信号转换成可以驱动外部执行元件的信号；所述存储器包 括系统存储器5和用户存储器6两种；系统存储器5和用户存储器6分别与中央处理器单 元1连接。
[0022] 中央处理器单元一般由控制器、运算器和寄存器组成。CPU通过地址总线、数据总 线、控制总线与储存单元、输入输出接口、通信接口、扩展接口相连。CPU是PLC的核心，它不 断采集输入信号，执行用户程序，刷新系统输出。
[0023] PLC的存储器包括系统存储器和用户存储器两种。系统存储器用于存放pic的系 统程序，用户存储器用于存放PLC的用户程序。在这里可以采用可电擦除的E2PR0M存储器 来作为系统存储器和用户存储器。
[0024] PLC的输入接口电路的作用是将按钮、行程开关或传感器等产生的信号输入CPU ; PLC的输出接口电路的作用是CPU向外输出的信号转换成可以驱动外部执行元件的信号， 以便控制接触器线圈等电器的通、断电。PLC的输入输出接口电路一般采用光耦合隔离技 术，可以有效地保护内部接线。
[0025] PLC的扩展接口的作用是将扩展单元和功能模块与基本单元连接，使PLC的配置 更加灵活，已满足不同控制系统的需要；通信接