一、前言
　　
　　交通燈控制系統是一個老掉牙的問題，各種方式的控制系統也不斷產生。隨著我國經濟建設的不斷發展，城市化進程不斷加強，機動車輛也不斷增多，交通信號控制功能不斷擴展，其控制效率要求不斷提高。基于PLC的交通燈控制系統能把可編程控制器的軟硬件系統功能強大、可靠性好，邏輯編程方法簡單，易于開發復雜控制系統、有豐富的擴展模塊和聯網能力和應用范圍十分廣泛的特點結合起來，使系統易于實現。
　　
　　本系統采用日本松下電工生產的超小型FP0系列PLC作主控系統，其體積小但功能強大。我們按照現有十字路口的交通燈的設計方案來說明基于PLC的交通燈控制系統的方便性特點，也間接說明其在滿足控制系統要求的功能擴展上也易于實現。
　　
　　二、系統控制設計
　　
　　1、系統功能要求
　　
　　交通燈系統啟動時，紅、綠、黃燈按一定時序輪流發亮。首先，南北紅燈亮，東西綠燈亮。南北紅燈維持35s（可由用戶設定），在南北紅燈亮同時東西綠燈也亮，并維持30s，到了30s時，東西路燈閃亮，閃亮周期為1s。綠燈閃亮3s后熄滅，東西黃燈亮，并維持2s。到2s時，東西黃燈熄、紅燈亮，同時南北紅燈熄，綠燈亮。東西紅燈亮維持25s（可由用戶設定）,南北綠燈亮維持20s。到20s時，南北綠燈亮3s后滅，南北黃燈亮，并維持2s。到2s時，南北黃燈熄、紅燈亮，同時東西綠燈亮，開始下一周期的動作；系統可進行時間顯示；當緊急狀態要一側方向通過時，可以使南北方向紅燈亮，東西方向綠燈亮或者南北方向綠燈亮，東西方向紅燈亮；在特殊情況下，系統可以人為根據各方向車流量，進行各車道通行時間的變更；在某時段如23：00至次日6：00車流量很少情況下，系統可以設定為各方向的只有黃燈閃爍。
　　
　　2、系統設計
　　
　　2.1硬件設計
　　
　　硬件主要采用日本松下電工生產的小型FP0－C32CT型（帶日歷時鐘功能）PLC，其I/O分別各有16個；根據系統要求需要進行I/O擴展要求，需要配一級擴展單元FP0－E16YT，其有16個輸出。其I/0分配如表1，其控制輸入輸出接線原理圖如圖1所示。輸出設備是電壓高，功率大的設備，可由PLC輸出給中間繼電器，再通過中間繼電器進行外部設備的輸出控制。
　　　　　　
　　2.2軟件設計
　　
　　系統軟件設計內容包括交通燈順序循環控制、兩方向的急停控制、數碼時間顯示控制、定時時段控制、各路通行時間變更控制幾部分。順序循環控制主要采用定時器指令編寫，通過時間的順序運行，來達到各路燈的按要求輸出；通過配合各路急停開關的閉鎖實現各方向的紅燈或綠燈亮，當急停開關恢復后，又通過對定時器的內部經過值SV賦值，達到路燈進行切換恢復的目的，程序參考圖2。我們可以通過PLC內部的日歷時鐘功能，對內部運行的時鐘數據存儲區進行取值比較，用類似急停控制的方法，實現某時段各方向的黃燈閃（程序略）；由于前面采用的定時器獨立的，故對于各路通行時間變更控制可以采用對定時器TM0對TM4的設定值SV賦值來改變，當然各方向時間也不能無限增大和減小，我們可以通過比較指令限制其在的數值范圍（程序略）。通過對定時器TM0對TM4中變化的經過值EV，我們可以通過指令實時把他們轉為BCD碼，再由專門指令直接轉換為七段碼數值，用于對各方向時間的顯示（程序略）。
　　　　三、系統擴展性
　　
　　隨著城市交通系統的日趨復雜和控制自動化程度的加大，使用該套PLC的交通燈控制系統，也能實現其自動控制的過程。如某些交通道路有六車道及人行道等，各道進行相應時序控制；有些交通道路采用智能化控制，根據車流量自動改變各方向的通行時間，并通過*控制系統對各路口交通信號和系統參數進行遠程監控和設置等；FP0系列PLC體積小，軟硬件功能強，具有運行速度快、程序容量大、指令功能強、具有遠程通訊功能等等，其可進行三級I/O擴展單元，zui大I/O點數達128個，在通訊方面，FP0可以經RS232口直接連接調制解調器，在選用調制解調器方式下，FP0使用AT命令自動撥號以實現遠程通訊；其也可以使用C-NET通訊單元，把多個FP0單元連接一起構成分布式控制網絡，實現計算機監控，計算機與多臺PLC連接圖如圖3所示。通過上面說明，使用基于PLC的控制可以滿足交通燈系統硬件功能的擴展和分布式監控網絡化的需要。
　　　　四、總結
　　
　　通過調試，本系統使用PLC中的定時器分段設置，容易配合急停控制、各方向時間變更控制和間的顯示，該交通信號燈的控制系統結構簡單，接線容易，程序編寫的控制算法靈活方便，在軟硬件的維護上比較容易，可靠性也比較高。在可擴展性方面比較容易，易實現智能的交通監控和控制，滿足根據道路情況和季節變化情況的通行時間的改變，減少各方向的車輛滯留，緩解交通擁擠情況，其經濟和社會效益比較明顯。