摘要：随着经济建设和科技水平的不断进步，我国在交通信号灯的设计和研究上面也取得了较大的发展。基于HMI和PLC的多功能交通信号灯自动控制系统，在硬件和软件的设计上面都拥有很强的优势，操作简便，实施工作时运行较稳定。本文阐述了多功能交通信号灯自动控制系统的管理标准，分析了多功能交通信号灯自动控制系统中，基于HMI和PLC的硬件和软件上面的规划。
关键词：自动控制系统；多功能；交通信号灯；HMI；PLC
前言：我国的人口在不断的增加，车辆的数量也只增不减。在城市交通状况逐渐复杂的如今，对交通信号灯控制系统的研发和设计具有较重大的意义。目前我国已经对基于HMI和PLC的多功能交通信号灯自动控制系统有了研究，希望可以运用先进的控制系统实现交通压力的有效缓解。
一、多功能交通信号灯自动控制系统的管理标准
1、交通信号灯手动控制方法
路上的行人可以手动的按下呼叫按钮，按钮拥有实效性，可以允许路上的行人针对十字路口的四个方向进行ABCD四个区域的区分，并且交通信号灯的红黄绿灯能够按照下图显示的方式去进行运行。
3、交通信号急车强通控制方法
交通信号灯中的急车强通的控制信号，会受到急车强通的开关按钮进行控制。在没有比较极速的车辆经过时，交通信号灯一般会按照通常的顺序来转变。如果有急速的车辆经过路口，就可以把急车强通按钮打开，这种情况下，不论之前的交通信号灯的运行状况是怎么样，会立刻使急速行驶的车辆的方向亮起绿灯，让急速的车辆驶过，指导急速的车辆通过路口之后才转变[1]。急速的车辆一旦通过了路口，就会把急车强通的按钮关上，交通信号灯的运行状况会立马转变，先是急速的车辆行驶方向的绿信号灯会闪烁三次，之后就会恢复原来正常的交通信号灯运行状态。因为急车强通的交通信号灯只可以允许一个方向的急速车辆行驶，因此如果两个方向都驶来了急速的车辆，就会转变成拥有前后的顺序，先让最先到来路口的急速车辆先行驶，后来路口的急速车辆后行驶。
二、多功能交通信号灯自动控制系统中基于HMI和PLC的硬件规划
按照我国的交通信号灯的控制标准和规范能够得知，多功能交通信号灯自动控制系统的输出信号是六个，输入信号为十二个。针对交通信号灯自动控制系统的硬件控制器，运用的是PLC类型的控制器。界面运用的是基于PLC的软硬件二合一的人机界面，可以运用界面上的图像显示，来进行全部工作情况的展示。并且还拥有能和PLC进行较好的通信、操作技术较容易学习、人机界面的对话较科学、运用方法较简单等功能。
三、多功能交通信号灯自动控制系统中基于HMI和PLC的软件规划
1、自动控制系统的屏幕的设计
基于HMI和PLC的多功能交通信号灯自动控制系统，运用的普遍是西门子公司的软件实施的图像界面的设置。路口的交通信号灯包括了手动和自动绩效那你滚切换的按钮、系统的开启按钮、四个方向的急速车辆控制按钮、各个方向的指示灯、人行通道的按钮等，这些都运用了拥有触摸屏的自动控制系统[2]。由于PLC程序进行操作的最终后果需要对品目中的交通信号灯进行有效的控制，所以需要把屏幕上面的图像和PLC的程序元件设置成为变量的链接。第一部就要实施PLC和触摸屏幕之间的有效连接，将进行通信使用的参数设置选择PPI，波特率要选择9600。第二部要做的就是要实施变量的科学设置，第三部就是要实施屏幕图像的组态，在进行触摸屏的图像组态结束之后，把Wince flexible的组态交通信号灯的有关文件资料，下载进触摸屏的界面中去，然后试着实施运行。对触摸屏的设计可以运用Wince flexible软件进行实施，因为Wince flexible拥有比较丰富的图片库存，运用图库中的文件和资料，能够比较快切比较简单的进行屏幕图像的美化。
2、自动控制系统人机界面的设计
人机界面中的组态图像必须要根据有关规定去进行操作，需要与变量进行相应的联系。在交通信号灯自动控制系统的画面中，设立四个人行道的组合按钮，进行双击后能够打开所选的属性窗口。对事件里的释放和按下进行选择，还要和对应的变量进行科学的联系。打开和关闭的开关、东西南北方向的急速车辆开关、自动手动切换的开关等开关进行设置的手段大致相同，并且每个开关都拥有两个形态[3]。东西南北四个方向的交通信号灯都会占用到PLC 的输出端，在属性中对外观和动画进行选择，开启相适应的变量，并且要分开进行设置背景色，将触摸屏幕开启时的屏幕背景色和工作中的屏幕背景色区分开来。
3、自动控制系统的梯形图软件
要按照有关交通信号灯的自动控制系统的规定和标准，交通信号灯要拥有急车、自动和手动三个运行的方法。并且还要设置八个定时器，进行八个方向的交通信号灯的亮起时间控制。进行交通信号灯自动控制系统的软件编写时，工作的思路要结合交通信号灯运行时的步骤进行。并且交通信号灯也能够结合实际的具体情况，实施手动的调试和管控。为了实施手动控制时的操作方便，可以添加一个专门用作手动自动切换的按钮。
四、结语
在进行交通信号灯自动控制系统的运行和调试工作时，需要基于PLC和HMI进行多功能功能的控制系统设计。可以运用Wince flexible组态程序进行人机界面的设计，这样的设计不但在运行时比较稳定安全，还拥有操作技术简单的特点，并且能够有效地代替老旧的传统指示灯和按钮。和硬件的电路控制系统以及继电器相比较，PLC控制系统可以结合实际的需求，进行随时的软件控制和修改，能够利用触摸屏幕进行参数的更改，操作性较强，具有很大的价值。
参考文献：
[1]宋起涛.PLC控制的交通信号灯控制系统设计[J].中国战略新兴产业，2017（16）：101-102.
[2]杨轶霞.基于HMI和PLC的多功能交通信号灯自动控制系统[J].自动化与仪器仪表，2016（1）：15-16.
[3]瞿琦，郑鹏，郑梁，等.一种基于PLC和HMI的层压控制系统[J].自动化应用，2014（1）：33-35.
论文作者:祁宏玮
论文发表刊物:《建筑细部》2018年第13期
论文发表时间:2019/1/23
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