交通信号灯控制系统设计

一、项目概述

本项目的核心在于控制十字路口的四组信号灯，包括东西直行、东西左转、南北直行、南北左转的信号灯。每组信号灯拥有红、黄、绿三种颜色的灯。

1. 信号灯控制逻辑：

默认按照固定的时序循环，即绿灯亮30秒后转为黄灯亮5秒，再转为红灯亮35秒。还设有夜间模式和紧急模式。在夜间模式，黄灯会持续闪烁；而在紧急模式，如消防车通过时，所有方向的红灯将手动切换亮起。

2. 输入信号：

项目配备了车辆检测传感器和手动按钮。车辆检测传感器可触发绿灯的延长，而手动按钮则用于切换至夜间模式或紧急模式。

二、硬件设计

项目所需的主要设备清单和电气原理图如下：

1. 设备清单：（此处省略具体设备名称和数量）

2. 电气原理图：

（1）电源部分：24VDC电源为PLC、传感器及信号灯提供电力。PLC电源端子接24VDC，同时输出模块电源独立，以避免过载。

（2）输入回路：传感器和按钮接入PLC输入模块，通过内部电路连接至PLC。

（3）输出回路：信号灯通过PLC输出模块控制，每盏灯配备熔断器（2A）以提供保护。

三、PLC程序设计

1. 控制流程图：

初始化后，根据需求选择正常、夜间或紧急模式。在正常模式下，按照时序控制信号灯，同时传感器可触发绿灯的延长。夜间模式时，黄灯会闪烁。紧急模式下，所有方向的红灯亮。

2. 关键程序段（采用梯形图逻辑）：

定时器控制程序负责绿灯和黄灯的计时。模式切换程序则根据紧急按钮和夜间按钮的状态进行模式的转换。输出控制程序则以东西直行信号灯为例，根据模式和计时器的状态控制绿灯、黄灯和红灯的输出。

四、工作流程

1. 正常模式：

东西方向的绿灯先亮30秒，此时南北方向的红灯亮。若车辆传感器检测到车流量大，绿灯会延长10秒。绿灯结束后，黄灯闪烁5秒，然后切换至红灯，此时南北方向绿灯亮。

2. 夜间模式：

所有方向的黄灯以1Hz的频率进行闪烁。

3. 紧急模式：

所有方向的红灯亮，此状态下需手动进行复位。