專利名稱：交通信號燈控制裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及電子控制裝置領域，尤其涉及一種用于交通信號燈控制的裝置。
背景技術：
目前市場上有許多廠家生產的交通信號燈控制裝置，其結構與制造的工藝條件基本都是大體相仿，但都存在一個共同的致命問題，就是控制的穩定性差，經常出現問題。例如:死機、不接收彳目號等情況，最常出現的是紅綠一起売，或者各方向一起売綠燈等。這種情況會造成極大的交通安全隱患。同時，由于交通信號燈控制裝置都是室外使用，冬天溫度低，夏天溫度高，而控制裝置絕大部分都是自制的單片機，為了降低成本，所用的元器件大都采用民品(幾乎沒有采用工業級的)，另外由于產量不大，交通信號燈控制裝置機箱內的結構設計不夠合理，而且，不能很好的解決夏季高溫、冬季低溫的問題，所以導致整個控制裝置工作不穩定。所以以往的產品在實際的使用中并不是很理想。本發明創造的目的就是解決上述的問題。
實用新型內容本實用新型的目的是要提供一種穩定性強、準確性高的交通信號燈控制裝置。根據本申請的一個方面，提供的交通信號燈控制裝置，包括文本操作器模塊、控制器模塊、輸出驅動模塊、電源模塊和機箱，文本操作器模塊與控制器模塊連接，文本操作器模塊的操作信號傳遞到控制器模塊中；控制器模塊為可編程控制器(PLC)，控制器模塊接收文本操作器模塊的操作信號并處理，然后控制器模塊將控制信號傳遞到輸出驅動模塊；輸出驅動模塊接收控制器模塊的控制信號來驅動交通信號燈工作；電源模塊為所述文本操作器模塊、控制器模塊和輸出驅動模塊供電；文本操作器模塊、控制器模塊、輸出驅動模塊和電源模塊均位于機箱內。其有益效果是。本實用新型的控制器模塊采用可編程序控制器(PLC)，PLC完全是一個工業級的產品，PLC的穩定性非常好，抗干擾能力強，可以適用不同情況的惡劣環境下的工作，PLC可以自由設置各種放行控制模式，然后PLC按設置好的程序執行，最后按預定的效果完成工作任務。PLC可以有效的防止綠燈沖突和紅燈熄滅的現象發生，同時可以控制各種需要變換的交通信號燈的顏色按預定程序變化。在一些實施方式中，控制器模塊包括中央處理器單元、輸入單元、輸出單元、擴展單元和電壓轉換單元，中央處理器單元接收輸入單元傳來的信號數據，處理后經輸出單元輸出；輸入單元將接收到的外部信息傳遞到中央處理器單元中；輸出單元將中央處理 器單元傳來的信號傳遞到輸出驅動模塊；[0017]擴展單元與中央處理器單元連接； 電壓轉換單元將電源模塊輸入的220V電源轉換成24V電源對中央處理器單元供倉泛。其有益效果是，通過中央處理器單元完成信號處理工作，操作員可以預先向控制器模塊存儲好控制程序，然后PLC可以把整個控制程序的流程用梯形圖編制出來，然后PLC根據梯形圖來進行工作。在一些實施方式中，控制器模塊還包括通訊單元，通訊單元與交通信號燈上設置的倒計時顯示屏相連接。其有益效果是，通過通訊單元可以將倒計時的信息會傳遞到倒計時顯示屏中顯示出來，方便駕駛員朋友更好的進行駕駛。在一些實施方式中，還包括機動車檢測模塊，機動車檢測模塊的輸出端接入到控制器模塊。其有益效果是是，通過機動車檢測模塊，可以實時的測量出當前各個方向上的車輛的數量，在感應到各個方向上的車輛的流量后，為放行時間的確定提供依據。在一些實施方式中，機箱內還設有溫度控制模塊，溫度控制模塊包括高溫傳感器、低溫傳感器、加熱器和風扇，加熱器由低溫傳感器觸發，風扇由高溫傳感器觸發。其有益效果是，通過兩個溫度傳感器的設置，以及加熱器和風扇的工作，可以有效的保持機箱內部的溫度的相對平衡。在一些實施方式中，機箱為不銹鋼室外機箱。其有益效果是，不銹鋼室外機箱可以很好的適應室外的惡劣環境。在一些實施方式中，文本操作器模塊包括按鍵和帶中文顯示功能的液晶屏。其有益效果是，通過設置按鍵和顯示屏可以更好的方便操作員使用本產品。
圖1為本實用新型一實施方式的交通信號燈控制裝置的結構示意圖。圖2為本實用新型一實施方式的交通信號燈控制裝置的控制器模塊的結構示意圖。圖3為本實用新型一實施方式的交通信號燈控制裝置的文本操作器模塊的結構示意圖。圖4為本實用新型一實施方式的交通信號燈控制裝置的輸出驅動模塊的一路輸出通道的電路原理示意圖。圖5為本實用新型一實施方式的交通信號燈控制裝置的溫度控制模塊的原理圖。
具體實施方式
以下結合附圖對本實用新型作進一步詳細的說明。圖1至圖5示意性的顯示了根據本實用新型的一種實施方式的交通信號燈控制裝置，參見圖1，交通信號燈控制裝置，包括文本操作器模塊100、控制器模塊200、輸出驅動模塊300、電源模塊400和機箱500，文本操作器模塊100與控制器模塊200連接，文本操作器模塊100的操作信號傳遞到控制器模塊200中；控制器模塊200為可編程控制器(PLC)，控制器模塊200接收文本操作器模塊100的操作信號，然后控制器模塊200將控制信號傳遞到輸出驅動模塊300 ;輸出驅動模塊300接收控制器模塊200的控制信號來驅動交通信號燈工作；電源模塊400為所述文本操作器模塊100、控制器模塊200和輸出驅動模塊300供電；文本操作器模塊100、控制器模塊200、輸出驅動模塊300和電源模塊400均位于機箱500 內。控制器模塊200采用可編程序控制器(PLC)，PLC完全是一個工業級的產品，PLC的穩定性非常好，抗干擾能力強，可以適用不同情況的惡劣環境下的工作，PLC可以自由設置各種放行控制模式，然后PLC按設置好的程序執行，最后按預定的效果完成工作任務。PLC可以有效的防止綠燈沖突和紅燈熄滅的現象發生，同時可以控制各種需要變換的交通信號燈的顏色按預定程序變化。在本實施例中，交通信號燈控制裝置還包括了機動車檢測模塊600，機動車檢測模塊600的輸出端接入到控制器模塊200。通過機動車檢測模塊600，可以實時的測量出當前各個方向上的車輛的數量，在感應到各個方向上的車輛的流量后，為放行時間的確定提供依據。機動車檢測模塊600可以設計成標準機架式，機動車檢測模塊600可以設計有8個檢測單元的容量，每個檢測單元檢測四個方向上的機動車的流量信號，機動車檢測模塊600的輸出可以接入到控制器模塊200。參見圖2，控制器模塊200包括中央處理器單元201、輸入單元202、輸出單元203、擴展單元204和電壓轉換單元205，中央處理器單元201接收輸入單元202傳來的信號數據，處理后經輸出單元203輸出；輸入單元202將接收到的外部信息傳遞到中央處理器單元201中，這里的外部信息包括操作員手動輸入的信息，還包括機動車檢測模塊600檢測到的機動車流量信息，輸入單元202處可以設置光電隔離，從而增加抗干擾能力；輸出單元203將中央處理器單元201傳來的信號傳遞到輸出驅動模塊300 ;擴展單元204與中央處理器單元201連接；電壓轉換單元205將電源模塊400輸入的220V電源轉換成24V電源對中央處理器單元201供能。控制器模塊200可以通過中央處理器單元201完成信號處理工作，操作員可以預先向控制器模塊200存儲好控制程序，然后PLC可以把整個控制程序的流程用梯形圖編制出來，然后PLC根據 梯形圖來進行工作。本實施例中，控制器模塊200還包括通訊單元206，通訊單元206與交通信號燈上設置的倒計時顯示屏相連接。通過通訊單元206可以將倒計時的信息會傳遞到倒計時顯示屏中顯示出來，方便駕駛員朋友更好的進行駕駛，連接倒計時顯示屏的通訊單元206可以選用RS422串口，將交通信號燈的燈色時間實時傳送到倒計時顯示屏，倒計時顯示屏按接收的時間數據進行工作，這樣保證了倒計時顯示屏的時間準確性。除此之外，控制器模塊200上還可以設置與交通控制中心進行通訊連接的通訊接口，接口的類型和數量可以根據具體的需求進行增加和刪除。同時，控制器模塊200上還可以設置各種指示燈，例如:電源工作指示燈、控制程序運行狀態指示燈、故障指示燈等等。參見圖3文本操作器模塊100包括按鍵102和帶中文顯示功能的液晶屏101。通過設置按鍵102和顯示屏可以更好的方便操作員使用本產品。文本操作器模塊100是交通信號燈控制裝置的重要組成部分，它的主要工作是對交通信號燈控制裝置進行參數設置，既人機對話。交通信號燈控制裝置的各種參數和數據均可以由文本操作器模塊100來完成的，經過專用軟件編程將它與可編程序控制器進行連接實現操作。設置的界面全部漢字化，大大提高了用戶使用的理解性。本實施例中的機箱500為不銹鋼室外機箱500。不銹鋼室外機箱500可以很好的適應室外的惡劣環境。交通信號燈控制裝置的輸出是用來控制交通信號燈，交通信號燈是按相位為單位,每個相位有3路(紅黃綠)，每個輸出驅動模塊300設計有4個相位，即12路輸出，輸出驅動可以設計為標準機架式，可以安裝多個輸出驅動模塊300。參見圖4，輸出驅動模塊300一路輸出通道的電路原理圖，PLC傳來的信號由Il端口處輸入，處理后的信號由01端口輸出，因此經輸出驅動模塊300控制交通信號燈，輸出驅動單元把接收的小信號經3601驅動雙向可控硅，最終帶動交通信號燈。參見圖5，機箱500內還設有溫度控制模塊700，溫度控制模塊700包括高溫傳感器701、低溫傳感器702、加熱器703和風扇704，加熱器703由低溫傳感器702觸發，風扇704由高溫傳感器701觸發。通過兩個溫度傳感器的設置，以及加熱器703和風扇704的工作，可以有效的保持機箱500內部的溫度的相對平衡。本實施例設置的工作方式為，當溫度高于40°C時，高溫傳感器701觸發，風扇704啟動，將機箱500內部的熱量排出去，達到降溫的目的；當溫度低于5°C時，低溫傳感器702觸發，加熱器703開始工作，產生熱量，對機箱500內部進行加熱。交通信號燈控制裝置機接通電源后，開始工作，首先控制器模塊200進行數據初始化。交通信號燈控制裝置根據當前 的程序的設定來確定執行的相應方案，再根據方案的內容確定階段和該階段的執行時間；在階段的設置中定義了每個相位的燈色，這樣交通信號燈控制裝置就能按設計的要求進行工作。交通信號燈控制裝置控制信號燈的工作流程是:首先是四面紅，然后指定的相位開始執行綠燈過程，其過程就是綠燈的相位須經過紅黃過渡,再綠燈；綠燈的時間由工作模式來定，固定配時工作模式時,是按放行要求設置的時間執行綠燈的時間；感應控制工作模式時，是按機動車的流量等因素自行調節放行的綠燈的時間。綠燈時間到，首先要執行綠燈閃爍，再經黃燈過程返回到紅燈狀態，這是一個階段的執行過程。在預先設置的程序當中設置有幾個階段就執行幾個階段。每個階段的執行都是按程序預先設置好的。四面紅、紅黃、綠燈、綠閃、黃燈、綠閃頻率、黃閃頻率等，這些參數和時間都是可以設定的。本實用新型在程序執行過程中，須使用大量的數據內存、時間繼電器和輔助繼電器，同時還需要大量的運算才能完成程序的要求。在交通信號燈控制裝置完成信號燈控制的同時，交通信號燈控制裝置的通訊模塊可以實時發送各相位燈色的執行時間到，可為實時倒計時顯示屏提供數據。以上所述的僅是本實用新型的一些實施方式。對于本領域的普通技術人員來說，在不脫離本實用新型創造構思的前提下，還可以做出若干變形和改進，這些都屬于本實用新型的保護范圍。
權利要求1.交通信號燈控制裝置，其特征在于，包括文本操作器模塊(100)、控制器模塊(200)、輸出驅動模塊(300)、電源模塊(400)和機箱(500)， 所述文本操作器模塊(100)與控制器模塊(200)連接，所述文本操作器模塊(100)的操作信號傳遞到控制器模塊(200)中； 所述控制器模塊(200)為可編程控制器(PLC)，所述控制器模塊(200)接收文本操作器模塊(100)的操作信號并處理，然后控制器模塊(200)將控制信號傳遞到輸出驅動模塊(300)； 所述輸出驅動模塊(300)接收控制器模塊(200)的控制信號來驅動交通信號燈工作； 所述電源模塊(400)為所述文本操作器模塊(100)、控制器模塊(200)和輸出驅動模塊(300)供電； 所述文本操作器模塊(100)、控制器模塊(200)、輸出驅動模塊(300)和電源模塊(400)均位于機箱(500)內。
2.根據權利要求1所述的交通信號燈控制裝置，其特征在于，所述控制器模塊(200)包括中央處理器單元(201)、輸入單元(202)、輸出單元(203)、擴展單元(204)和電壓轉換單元(205)， 所述中央處理器單元(201)接收輸入單元(202)傳來的信號數據，處理后經輸出單元(203)輸出； 所述輸入單元(202)將接收到的外 部信息傳遞到中央處理器單元(201)中； 所述輸出單元(203)將中央處理器單元(201)傳來的信號傳遞到輸出驅動模塊(300)； 所述擴展單元(204)與中央處理器單元(201)連接； 所述電壓轉換單元(205)將電源模塊(400)輸入的220V電源轉換成24V電源對中央處理器單元(201)供能。
3.根據權利要求2所述的交通信號燈控制裝置，其特征在于，所述控制器模塊(200)還包括通訊單元(206)，所述通訊單元(206)與交通信號燈上設置的倒計時顯示屏相連接。
4.根據權利要求1至3任一項所述的交通信號燈控制裝置，其特征在于，還包括機動車檢測模塊￠00)，所述機動車檢測模塊￠00)的輸出端接入到控制器模塊(200)。
5.根據權利要求4所述的交通信號燈控制裝置，其特征在于，所述機箱(500)內還設有溫度控制模塊(700)，所述溫度控制模塊(700)包括高溫傳感器(701)、低溫傳感器(702)、加熱器(703)和風扇(704)，所述加熱器(703)由低溫傳感器(702)觸發，所述風扇(704)由高溫傳感器(701)觸發。
6.根據權利要求1所述的交通信號燈控制裝置，其特征在于，所述機箱(500)為不銹鋼室外機箱(500)。
7.根據權利要求1所述的交通信號燈控制裝置，其特征在于，所述文本操作器模塊(100)包括按鍵(102)和帶中文顯示功能的液晶屏(101)。
專利摘要本實用新型公開了交通信號燈控制裝置，包括文本操作器模塊、控制器模塊、輸出驅動模塊、電源模塊和機箱，文本操作器模塊的操作信號傳遞到控制器模塊中；控制器模塊為可編程控制器(PLC)，控制器模塊接收文本操作器模塊的操作信號并處理，然后傳遞控制信號到輸出驅動模塊；輸出驅動模塊接收控制器模塊的控制信號來驅動交通信號燈工作；文本操作器模塊、控制器模塊、輸出驅動模塊和電源模塊均位于機箱內。本實用新型的有益效果是，PLC為工業級產品，穩定性非常好，抗干擾能力強，PLC可以自由設置各種放行控制模式，PLC可以有效的防止綠燈沖突和紅燈熄滅的現象發生，同時可以控制交通信號燈的顏色按預定程序變化。
文檔編號G08G1/07GK203149839SQ20132010722
公開日2013年8月21日 申請日期2013年3月11日 優先權日2013年3月11日
發明者金劍鋒, 錢凱濤 申請人:北京環宇創佳科技發展有限公司