用户程序的模块：

⑴ 组织模块。用于控制主程序的运行方式及个组织模块的组织关系。 ⑵ 程序模块。按电气控制的要求，把不同的控制内容划分为程序段。 ⑶ 功能模块。用来描述特定功能的程序模块。它的使用使得PLC超出了传统的顺序逻辑、计时、计数等功能。

⑷ 步进模块。用于步进顺序操作。

⑸ 数据模块。可用来存放数据，可以是固定的数据或者是可变的数据，类似于寄存器。

第三章 基于PLC的智能交通灯控制系统设计

3.1 PLC型号的选定以及可行性分析

本设计拟采用三菱FX2―64MR―001型PLC,此型号是PLC家族中最先进的PLC之一。它具有一些显著的特点：最大范围的包容了标准特点、程式执行更快、全面补充了通信功能、适合世界各个国家不同的电源以及满足单个需要的大量特殊功能模块，因此在选定的过程中，他有着广泛的选定范围。它的各方面参数如下：IO总数为64、输入数目为32、输出数目为32、型号为漏型。采用24V、400mA直流电源，它优良的快速断开端子块使得接着线缆也可以更换单元，并且它的远程维护功能使得远处的编程软件可通过调制解调器通信来监测、上载和卸载程序和数据。与其他PLC相比，本PLC价格便宜，功能齐全，除了有着速度、逻辑、定位等优越之处而且还安装简单，维修方便。本设计中的十字路口东西南北四个方向各有一个光点计数器来统计通过车子的辆数，再加上启动开关和停止开关总共需要6个输入接口。而东西南北每个方向各有红绿黄灯一个，一起总共有交通信号灯12个，也就是需要12个输出接口。据此看来，选择三菱FX2―

64MR―001型PLC完全能够满足要求。

3.2光电计数器与选型

3.2.1光电计数器的原理

光电计数器是通过光感应器将物理信号转变为电信号进而进行数据统计的一种器械，现在市面上的观点感应器种类繁多，其基本原理如图：

图3-1 光电计数器的基本原理

信号产生：由发光二极管将电信号转化成光信号，有电流经过时会发出光来。

信号采集：发光二极管的PN节处通过管壳的玻璃窗口能够接受外部光源从而将光信号转变成电信号。

信号处理：对信号进行放大和整形。

数字显示：通过十进制计数芯片将电信号转变成可读的数字。 光电计数器的电路图如下：

图3-2 光电计数器的电路图

3.2.2光电计数器的选择

普通的光电开关在市面上种类繁多，而且价格便宜，基于本设计对于光电计数器的要求较高，要求光电计数器在各种气象条件下均能保持良好的运行状态，并且使用寿命长，无需经常更换。在参考市面上各种光电计数器的性能指标以及相对经济性的情况下，本设计拟采用乐清市柳市普邦接近开关厂生产的NI35-CP40-FZ3X2型号光电开关，该开关采用最常用的无接触检测解决方案。即接近传感器是电感型的，即通过电磁波，来感应经过传感器检测面附近的金属物体。该铲平采用专用的IC，抗干扰能力强，并且检测距离是普通产品的1.5到2倍。该产品的抗噪能力强，漏电流为0.6mA，残留电压3.5V以下。接近开关与电缆接近部位采用强化电缆使其弯曲度和使用寿命是一般开关的9倍以上。别且该开关内部还内置过压，过流，反接保护电路。

图3-3 NI35-CP40-FZ3X2型光电开关

3.3光电计数器的铺设

通过对路面车流量长期的观测，以及对数据经行分析，最终和小组成员讨论出将光电计数器安装在距离十字路口30米出较为合适。通过光电计数器的计数，可以统计出在路口为红灯时光电计数器到十字路口交叉口处这一段范围内的车辆数。进而完成对数据的统计工作。十字路口的情况以及光电计数器的铺设状况如图：

图3-4 十字路口光电计数器的铺设情况

3.4设计思路

正常时序时：交通灯控制系统的控制要求如下

1.一个启动开关控制信号，当起动开关接通时，信号系统开始工作，且先南北红灯亮，东西绿灯亮。倘若要所有信号灯熄灭，则关闭启动开关。

2.南北绿灯和东西绿灯不能同时亮，如果同时亮则信号系统应该停止运行，并报警。

3.南北红灯亮维持25S。在南北红灯亮的同时东西绿灯也亮，东西绿灯持续亮20S。到20S时，东西绿灯闪烁3S，之后熄灭。在东西绿灯熄灭时，东西黄灯亮2S后熄灭。到2S时，当东西黄灯熄时，东西红灯亮。同时，南北红灯熄灭，南北绿灯亮。

4.东西红灯亮维持30S。南北绿灯亮25S。然后南北绿灯闪烁3S，熄灭。同时在南北绿灯熄灭的时候，南北黄灯亮2S后熄灭，这时南北红灯，东西绿灯。