基于汇川触摸屏的交通红绿灯控制系统

河南经济贸易技师学院河南新乡 453001

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摘要：在我们实际生活中，传统的交通红绿灯线路复杂、稳定性差和故障排查困难。为了解决这些难题，本文提出采用汇川触摸屏代替传统发光二极管组成的交通红绿灯，通过编写PLC程序来实现对汇川触摸屏上交通红绿灯的控制。

关键词：PLC；交通红绿灯；触摸屏

下面就详细描述通过PLC控制触摸屏上交通灯的亮灭来实现交通红绿灯控制的设计。

交通灯的控制要求：

①信号灯系统开始工作时，先南北红灯亮，再东西绿灯亮。

②南北红灯亮维持25s，在南北红灯亮的同时东西绿灯亮也维持20s，到20s时，东西绿灯闪亮，绿灯闪亮周期为1s（亮0.5s，熄0.5s），绿灯闪亮3s后熄灭，东西黄灯亮并维持2s，到2s时，东西红灯亮，同时南北红灯熄，南北绿灯亮。

③东西红灯亮维持30s，南北绿灯亮维持25秒，到25秒时南北绿灯闪亮3s后熄灭，南北黄灯亮，并维持2s，到2s时，南北黄灯熄，南北红灯亮，同时东西红灯熄，东西绿灯亮，开始第二个周期的动作。

④以后周而复始地循环，直到停止按钮被按下为止。

交通红绿灯控制系统，本次选用一个汇川PLC，型号为H2U-1616MT，一个装有InoTouch Editor触摸屏编程软件和AutoShopPLC编程软件的计算机，另外加一根RS485/422端口通信电缆。

1、设计中可以采用外部启动按钮和停止按钮进行PLC控制，也可以采用触摸屏画面中的按钮进行控制，还可以采用触摸屏画面上按钮和外部按钮进行两地控制，本次采用第一个方案。PLC的外部输入信号，停止按钮为X0，启动按钮为X1，触摸屏画面中交通灯对应的点数，南北红灯为Y0，南北绿灯为Y1等，具体设计的I/O地址分配表如表1所示。

本次采用数据线将PLC和触摸屏相连，PLC的红绿灯变化，通过触摸屏画面上对应指示灯的变化展示出来，这样就大大减少了线路和实体交通灯的连接和日常维修，具体的PLC外部硬件连接如下图1所示。

2、交通灯的变化是通过PLC中程序来控制的，具体编写好的PLC程序如下图所示。接下来进入到AutoShop编程软件制作项目的过程。

首先明确启停信号，停止信号和启动信号为点动信号，采用外部信号控制，对应PLC上端口为X0和X1。

其次，新建工程设置HMI和PLC的参数。先设置HMI型号IT6070TE和保存地址D盘，再选择对应PLC的设备名称汇川H2U监控协议、型号汇川H2U监控协议和连接端口COM1，传输速度为。

再次，制作组态画面。在组态画面上工具栏点击“绘图”，选择绘图工具中的直线、曲线等，绘制画面中的“十字路口”、“人行横道”等内容；在组态画面上工具栏点击“控件”，选择“状态指示灯”，即添加一个状态指示灯，再依次添加五个，调整好六个状态指示灯间位置；双击“状态指示灯”，将六个状态指示灯读取地址分别改为Y0、Y1、Y2、Y3、Y4、Y5和Y6。

最后，在组态画面上工具栏点击“工具”，选择“下载工程”，连接方式选择USB，勾选“Fimare”和工程文件，点击“开始下载”，程序开始下载，界面出现下载成功字样，即完成了工程下载。触摸屏画面如图2所示。

3、现场控制和触摸屏控制测试

按照PLC接线图进行接线、程序下载和触摸屏程序下载后，进入调试阶段。

按下实训启动按钮，实训平台上触摸屏上交通南北红灯Y0和东西绿灯Y4被点亮，同时东西方向小车出现，即东西方向可以通行，灯亮持续时间20S；时间到后，触摸屏上交通南北红灯Y0被点亮，东西绿灯Y4变化为绿闪，灯闪持续时间3S；时间到后，触摸屏上交通南北红灯Y0被点亮，东西黄灯Y5被点亮，灯闪持续时间2S；时间到后，触摸屏上交通南北绿灯Y1被点亮，东西红灯Y3被点亮，灯亮持续时间25S；时间到后，触摸屏上交通南北绿灯Y1变为绿闪，东西红灯Y3被点亮，灯亮持续时间3S；时间到后，触摸屏上交通南北黄灯Y2被点亮，东西红灯Y3被点亮，同时南北方向小车出现，即南北方向可以通行，灯亮持续时间2S；时间到后，进入下一个循环。当按下停止按钮时，将本次交通灯循环进行完毕，所有方向交通灯全灭，即实现了交通红绿灯的停止。

从实训平台测试结果可知，我们可以通过操作启动按钮和停止按钮，实现对触摸屏画面上交通灯进行控制。

4、结论

通过测试，证实了本文所设计的采用汇川触摸屏来实现交通红绿灯控制的模拟测试的方案是正确的。在实现交通灯控制的同时，实现了在某一时刻能看到所有方向的红绿灯颜色，大大减少了连接线路，降低了故障率，对以后交通灯控制的改造具有很好的借鉴作用。

参考文献：

[1]张立新.PLC 在交通灯控制系统中的应用[J].现代营销，2013（04）：298-299.

[2]王铮.基于 PLC 的交通红绿灯控制系统[J].科技创新导报，2013（18）：51-52.

[3]殷佳琳.基于一个定时器的 PLC 交通灯控制系统研究[J].科技通报，2013（08）：63-65.

[4]王中苏.PLC 在城市道路交通信号控制系统中的应用[J].仪表技术与传感器，2003（06）：36-54.

[5]曹增英.十字路口交通信号灯的PLC控制[J].信息技术，2009（27）：10-12.

[6]魏金灵.在组态王组态软件下实现PLC控制交通灯的仿真[J].探索与观察，2021（27）：68-69.

（作者单位：河南经济贸易技师学院）

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