摘 要： 随着我国社会的不断发展,交通灯系统得到了广泛应用,在交通灯系统设计过程中应用了西门子PLC编程设计技术,通过PLC编程不仅可以满足交通灯系统的各项设计要求,还可以有效的提高交通灯系统的自动控制能力和自动调节能力。目前我国交通管理部门对交通灯系统的设计要求主要体现在其必须具备稳定性、可靠性和长期有效性等方面,而通过PLC编程技术即可以根据交通管理部门对交通灯系统的具体设计要求进行合理的设计,又可以实现交通灯系统运行的自动化。基于此,本文通过分析交通灯控制系统的主要运行流程,探究以PLC1200为基础的交通灯系统具体的设计过程。
关键词： 西门子; PLC1200; 交通灯系统; 设计;
由于我国经济水平发展迅速，国民的生活方式也在逐渐发生变化，在物质条件极大丰富的前提下，越来越多国民会选择汽车作为交通工具，因此在城市交通管理的过程中，由于汽车数量越来越多，也为城市的交通带来了一定影响。为了防止城市交通运行出现不流畅的问题，交通管理部门必须要对城市的道路及交通管理设施进行相应的改善，交通灯作为交通管理设施中的重要组成部分，不仅能够协调城市道路的拥挤现状，还能够为我国国民的人身安全带来一定的保障，因此，提高交通灯系统的使用质量，是当前维护我国城市交通顺畅运行的重要措施。负责交通灯系统设计的工作人员，要善于使用西门子PLC1200编程技术，从而提高其设计的质量。
1、 交通灯系统设计运行要求
基于西门子PLC1200进行交通灯系统的设计，必须要满足交通管理部门和城市交通的具体需求，现阶段对交通灯系统设计要求主要体现在以下几个方面，首先为了确保在城市交通运行的过程中，不会因为交通灯系统故障而引起拥堵或者交通事故，必须要保证交通系统的设计在后期运行的过程中能够有更好的稳定性和可靠性，所以这就需要负责西门子PLC1200编程的工作人员，根据设计要求，不仅设计出相应的工作流程，还要设计一套后备使用方案和保障方案，确保当交通灯系统在运行过程中一旦出现了故障能够启动后备方案，使城市交通不会出现拥堵现象。其次是要确保交通灯系统，在后期运行的过程中具备合理性，例如在系统设计的过程中要根据交通灯的不同使用地点，合理控制交通灯的变化时间以及变化频率。为了满足节能环保的需求，并且有效的提高交通运行率，还应该根据不同时间点路口的交通运行情况进行实时的统计，确保能够根据不同时间段的车流量设计不同的交通灯变换时间，这样既提高了城市交通运行的效率，又为人们的生活带来了更多的便捷。最后是要在用西门子PLC1200进行交通灯系统设计的过程中，严格按照事先的设计方案进行合理的设计，并且要保证PLC编程和交通灯系统设计能够一一对应，防止出现误差，影响交通灯系统的使用质量。当前在我国交通系统中对交通灯系统运行的控制情况如下，首先是在启动按钮SB1时，南北方向的绿灯，保持常亮状态，并且在22秒后熄灭，然后，南北方向的黄灯点亮3秒后熄灭，南北方向上的红灯，在长亮25秒以后熄灭。同时根据南北方向，绿灯，黄灯，红灯的亮灭情况，控制东西方向上各灯的点亮时间。首先在南北方向，绿灯常亮状态时，要确保东西方向红灯保持长亮状态，而在南北方向黄灯亮时，同样在东西方向上保持红灯常亮。东西方向上红灯保持常亮25秒以后绿灯亮22秒，然后黄灯点亮3秒后再熄灭。如此经过不断的循环过程，则可以保证交通灯系统的正常运行的，需要交通灯系统运行停止时，则可以按下SB2停止按钮，所有的灯进入全灭状态。
2、 交通灯系统设计流程
2.1、 交通灯系统的硬件设计
在选择PLC编程硬件的过程中，首先要考虑到交通灯系统硬件的可靠性。一旦硬件在后期使用的过程中出现较为频繁的故障，不仅会影响交通灯系统的使用质量，还会导致交通出现瘫痪问题，因此必须要尽量选择使用性能相对可靠的硬件设备，其次是需要考虑到性价比，由于硬件在选择的过程中种类相对较为繁多，所以，还需要根据性价比的原则对硬件进行选择，既要确保能够满足后期的硬件使用流程，又要确保能够尽量减少资金的投入。最后是要考虑到兼容性原则，由于很多硬件设备和软件之间可能会出现不兼容的问题，从而引起交通灯系统在后期使用的过程中出现运行故障。选择可靠性相对较好的产品，既可以保障整个系统的使用寿命，能够尽量延长又可以确保其运行的稳定性，同时减少故障出现的频率，还可以提高整个系统的工作效率，尤其是交通信号灯作为影响城市交通的重要交通工具，一旦出现了故障，不仅会造成城市交通出现大面积拥堵的问题，还会导致出现一系列的交通安全事故，所以稳定性和可靠性是当前在硬件选择中首要考虑的问题。兼容性是指在前期硬件设计和软件功能的使用过程中，即使硬件设备满足使用要求，但是由于后期再对整个系统进行软件更新的时，也可能会出现不兼容的问题，所以应该尽量选择使用性能相对较为超前的硬件设备，并且要确保硬件设备的存储量能够和后期交通的软件使用流程相匹配。在满足了可靠性稳定性和兼容性的原则下，还应该考虑到硬件在采购过程中的性价比。例如，必须要尽量在花同一价钱的前提下，选择性能更好，稳定性更强的硬件设备，防止在交通灯系统建设过程中浪费过多的资金成本。交通灯系统在设计的过程中主要包含以下几个单元，首先是上位机单元和按钮控制单元，然后是执行机构单元和显示单元，在东西南北不同的方向上，分别放入三盏由红黄绿颜色组成的灯。
在使用PLC编程系统的过程中，还要合理的分配I/O接口，输入输出信号要和接口进行一一对应，防止在后期使用过程中由于布线不合理或者不简洁，而引起输入信号和输出信号的紊乱。同时还要在I/O接口分配的过程中，尽量在满足使用要求的前提下，能够减少接口的使用数量，这样可以保证在后期，对使用功能进行扩展的过程中，为其留出较多的I/O接口地址。在本次设计的过程中有两个输入端口，一个接入启动按钮SB1，另一个接入停止按钮SB2，在输出接口的建立过程中，要保证东西方向和南北方向的交通信号灯能够进行同时的亮灭，并且具备相同的显示效果。所以这就需要保证相同颜色的灯可以共用一个输出接口，并且由于每一个方向上各有三盏灯，所以需要分配6个输出接口。根据以上分配方法所建立的I/O分配表和系统的外部接线图如下：
在外部接线图的接线过程中，各个端口的分配情况必须要和交通灯系统的控制要求相匹配，并且要合理的规定每一个开关按钮所起到的作用，其中Q0.0～Q0.5分别为南北方向和东西方向的输出口。
2.2、 交通灯系统的软件设计
在交通灯系统使用PLC编程进行软件设计和程序设计的过程中，主要分为三个程序段，第1个程序段的功能是可以有效的控制交通灯系统的启动停止以及循环，第2个程序段需要对南北方向的信号灯进行点亮和熄灭的控制，第3个程序段则需要针对南北方向信号灯的亮面情况，对东西方向的信号灯进行点亮和熄灭的控制。其具体的设计程序图如下。
结束语
综上所述，现阶段在我国交通灯系统的设计过程中，西门子PLC1200编程技术具备非常好的使用效果，不仅能够实现在交通灯控制过程中的自动化和智能化，还可以通过对交通流量的统计，实时的控制交通灯的亮灭时间，因此，在我国城市交通疏导中起到了非常重要的作用。
参考文献
[1]丰波.基于西门子PLC1200交通灯系统设计[J].信息系统工程,2019(12):87-88.
[2]吴顺华.基于西门子S7-1200交通灯的PLC控制与仿真[J].智慧工厂,2019(4):40-42.
[3]杜丹,陈德豪,杨靖.基于西门子PLC的交通灯控制系统设计[J].计算机时代,2018(10):35-38.
[4]蒋庆磊,吴慧君,聂永涛.基于西门子PLC的十字交通灯控制系统的探究[J].现代农村科技,2016(4):75-76.
