基于PLC技术的轨道交通信号灯自动化控制系统分析

王蕾

摘要：随着社会经济体制的不断改革，推动了城市的发展，现阶段，我国城市建设水平得到了大幅度提升，人们的生活也得到了极大的改善，在轨道交通愈加拥挤的今天，传统的交通信号灯控制体系已经无法满足实际需求，为此，迫切需要自动化和智能化的交通信号控制系统。就我国现如今的科技水平来说，PLC技术的应用，推动了智能化和自动化控制系统的发展，同时也在轨道交通信号灯领域起到了良好的控制作用。为此，以下针对PLC技术的概述进行分析，探索PLC技术轨道交通信号灯自动化控制系统的构建与实施，推动我国轨道交通事业的发展。

关键词：PLC技术;轨道交通;信号灯;自动化;控制系统

引言：

目前，我国城市交通领域的全面建设，促进了轨道交通的水平，对城市的发展和人们的生活起到了积极的促进作用。目前，轨道交通以及成为城市的重要交通工具，它缓解了汽车给城市道路带来的压力，同时也具备高效、快速以及大容量的特点，极大程度的实现了土地的利用率，也有效的缓解了城市道路压力，保护生态环节，对社会的持续发展至关重要。轨道交通是一种特殊的运行方式，信号系统决定着轨道交通能否正常运行，因此，全面构建轨道交通信号灯自动化控制系对城市的发展具有重要意义。

1 PLC技术的基本概述

对于PLC技术来说，其含义是进行逻辑编程的控制器，主要应用原理是在PLC控制系统内部程序中进行编写程序，并执行PLC控制系统中的控制、操作计算、以及逻辑运算等相关指令，通常采用模拟或者输入输入的手段，实现不同机械设备和生产过程的操作。随着PLC技术水平的不断提升，在各个领域都得到了广泛的应用，特别是在轨道交通信号灯的控制系统中，基于PLC技术的灵活性，通过为控制系统提供良好的逻辑运算，可以根据车道内滞留情况，实现交通信号灯的智能延长，提高交叉口的交通效率，环节城市拥堵问题，同时也提升了轨道交通的通信能力，促进城市的和谐发展。

2 PLC技术在轨道交通信号灯自动化控制系统的应用

2.1自动化控制系统的结构设计

在交通信号灯自动控制系统中，PLC技术集逻辑运算、计数、计时以及顺序控制等功能的实现，改变了传统交通信号灯控制体系，由于系统中具备偶记运输和顺序控制能力，所以，又成为可编程逻辑控制器，在自动化领域中，PLC技术为基础的控制系统成为了首先技术，作为具备优秀处理能力的一项技术，通过微处理器来实现。此外，PLC交通信号灯自动控制系统还结合自动化管理与控制技术、现代通信技术以及计算机运行技术，实现了新型轨道交通信号灯管控设备。并根据通过PLC技术为核心，设计出包括时间外部设置、时间显示以及信号灯控制等多个控制系统结构。

对外部设置模块来说，其主要作用就是将四个方位的绿灯的每个相连时段的输入端进行连接，确保每个方位的绿灯科通信时间间隔都设置为0-99秒，其次，信号灯控制模块能欧将每个方位的信号灯设置为顺序修为，其中包括各时段的东西方方向信号灯输出和南北方向的信号等输出，另外，时间显示模块能够实现四个方向的信号灯倒计时显示功能，同时显示倒计时要与信号灯控制系统相连接。

2.2轨道交通信号灯自动化控制系统中PLC机型应用

为了发挥出PLC技术良好的作用，在进行轨道交通信号灯自动化控制系统构建时，还要合理的选择PLC机型，通过合理的机型应用，实现可靠的轨道交通信号灯自动化控制系统。现阶段，西门子可编程控制器S7-200系列的CPU22C型号PLC应用最为广泛，同时也具有较高的质量效果。通过S7-200系列中CPU22C型号PLC的可编程控制器的应用，能够实现全部输出和输出电路的双向光辐合字输入电路。S7-200系列的CPU22C型号继电器还存在数字输出，同时也可以应用但相关工辐合输入电路。S7-200系列的CPU22C型号PLC模块具有良好的高速技术性能，通过PPI以及MPI的应用，实现通信协议。另外，PLC还具有较强的扩展性和控制性，具备软件数量多样、控制功能多元化以及海量指令等优势，他结合CPU226控制模块，可编程控制器包括24点输入，16点输出且可以扩展，7个模块为拓展最大限度。并结合现实需求，还可以选择S7-200CPU226 PLC可编程控制器对硬件进行设计。

2.3轨道交通信号灯自动化控制系统中PLC的软件设计

在轨道交通信号灯自动化控制系统中，应用Winccflexible軟件来实现画面组态，轨道交通信号灯人行道的按钮控制以及开启与转换开关都能够通过触摸屏组态来实现，PLC程序运行体系需要管控交通灯的画面，所以，需要将画面中的所有图形目标与PLC编程元件联系起来。

另外，轨道交通信号灯的控制系统包括8个相位，且都处于同一周期内，这八个相位结合实际需求换相执行，结合PLC控制技术，与8个状态下的PLC控制过程能够满足转台转换需求，通常情况下，一执行状态1、2、3、4的顺序进行重心转移，但是，在这一操作环节中，如何符合相位5、6、7、8的转换前提，那么PLC能够借助选择的分支和积聚技术实现转换操作。结合多相位信号控制系统，选择平稳正常的运转，把系统的相位分为，使相位转换更加合理。

2.4 PLC技术的轨道交通信号灯自动化控制模式

在白天模式下，PLC技术将会开启车辆计数和强通监控系统，同时启动交通信号灯的相关工作流程，在初始阶段，东西左转绿灯亮20秒，在设定时间结束时，东西向和左转绿灯闪烁2秒，左转车辆禁止通行，然后交通信号灯转黄闪烁3秒，黄灯灭，并交替为东西方向绿灯亮30秒，设定时间后进行延时，保障东西方向车流滞留量最大值-南北车流滞留量要>结定值日南北车流滞留量小于8.同时延时时间不得超过延时最大值。

3 结束语

综上所述，随着我国城市的不断发展，轨道交通的不断建设，信号系统的安全技术在其中发挥着重要作用，通过信号系统的可靠运行，保障了列车的行驶安全。通过PLC技术的轨道交通信号灯自动化控制模式的构建，有效解决了交通拥堵问题，促进了社会的和谐发展。

参考文献

[1]方宇恒，徐中伟，彭聪.信息物理融合系统环境下轨道交通信号安全控制规划研究[J].城市轨道交通研究，2018，7（4）：25-30.

[2]朱月松，沙杰，张坦，等.基于PLC的米/面一体售卖机控制系统设计与实现[J].食品工业，2019，6（3）：202-207.

（北京交通大学海滨学院 河北 黄骅 061100）