【正文】 ............................................................................... 30 6 致謝 ...................................................................................................................................... 31 參考文獻(xiàn) .................................................................................................................................. 32 即可）： 1 1 緒論 交通燈發(fā)展現(xiàn)狀 隨著社會(huì)的發(fā)展和進(jìn)步，上路的車輛越來(lái)越多，而道路建設(shè)卻往往跟不上城市發(fā)展的速度，因此城市交通的問(wèn)題日益突出，經(jīng)常在十字路口等交通繁忙的地方發(fā)生堵塞情況，在這個(gè)時(shí)候，道路交通燈的正常運(yùn)行以及合理的功能就是交通暢通的重要保證。 交通十字路口車輛穿梭 ，行人熙攘，車行車道，人行人道，有條不紊?？渴裁磥?lái)實(shí)現(xiàn)這井然秩序呢？靠的是交通信號(hào)燈的自動(dòng)指揮系統(tǒng)。那么控制系統(tǒng)是如何實(shí)現(xiàn)紅、綠、黃三種顏色信號(hào)燈有條不紊工作的呢？交通信號(hào)燈控制方式很多，可以用電子電路來(lái)實(shí)現(xiàn)，也可以用單片機(jī)編程控制來(lái)實(shí)現(xiàn)。 交通燈的控制問(wèn)題是個(gè)老難題，近年來(lái)，隨著車輛社會(huì)擁有量的增加，這難題日顯突出，特別是在上下班的高峰期。有很多學(xué)者多年來(lái)一直探討舒緩這個(gè)難題 (談不上解決 )的方法。其中包括近來(lái)提出的在車道（紅綠燈前）安裝車流量傳感器，統(tǒng)計(jì)車流量再控制綠燈的放行時(shí)間；設(shè)定定時(shí)器在上、下班高峰 期增加綠燈的放行時(shí)間以及對(duì)各個(gè)路口違章、肇事的監(jiān)控與記錄等等問(wèn)題。所以，出于這些問(wèn)題本文采用合理的方案設(shè)計(jì)對(duì)十字路口交通燈進(jìn)行控制以及對(duì)路口的安全狀況的監(jiān)控。 交通燈監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)意義 目前，我國(guó)城市十字路口的交通燈控制系統(tǒng)基本上都采用定時(shí)控制方式。這樣必然產(chǎn)生如下弊端：當(dāng)某條道路的車流量很大卻要等待紅燈，而此時(shí)另一條空道或車流量相對(duì)少得多的道路卻依然按原定時(shí)間亮著綠燈，這種現(xiàn)象是未對(duì)道路的實(shí)際情況進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控所造成的。這樣的交通控制系統(tǒng)效率低，容易造成交通擁擠，而且也浪費(fèi)人力、物力。因此，我們有必要 尋求一種具有智能的交通控制系統(tǒng)。這種智能交通控制系統(tǒng)能夠根據(jù)車流量的變化自動(dòng)調(diào)節(jié)紅綠燈的時(shí)間長(zhǎng)度，最大限度地減少十字路口的車輛滯流現(xiàn)象，有效的緩解交通擁擠、實(shí)現(xiàn)交通控制系統(tǒng)的最優(yōu)控制，大大的提高了交通控制系統(tǒng)的效率。隨著我國(guó)人民生活水平的不斷提高，城市化的推進(jìn)與私家車數(shù)量的猛增，道路交通擁擠的問(wèn)題日益突出，可以預(yù)見(jiàn)，智能交通控制系統(tǒng)將具有廣大的應(yīng)用前景。 PLC 控制設(shè)計(jì)內(nèi)容及任務(wù) 本設(shè)計(jì)采 用 PLC 做控制器，完成 對(duì)十字路口交通燈的 自動(dòng)控制 與監(jiān)控 ， 主要實(shí)現(xiàn)城市交通路口信號(hào)燈自動(dòng)控制，機(jī)動(dòng)車是否違章、肇事 記錄的上傳、存儲(chǔ)和處理；實(shí)現(xiàn)顯示、通信等功能 ， 從而保證了車輛在城市道路各路口順暢通行以及安全。 2 2 交通燈系統(tǒng)總體形式 論證 目前普遍使用的電氣控制 方式主要有：繼電器接觸器控制、可編程序控制器控制 等。 繼電器接觸控制 采用 繼電接觸式控制系統(tǒng) 設(shè)計(jì)交通燈控制系統(tǒng)， 主要由繼電器、接觸器、按鈕、行程開(kāi)關(guān)等組成，其控制方式是斷續(xù)的，所以又稱為斷續(xù)控制系統(tǒng)。雖然這種系統(tǒng)也具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、價(jià)格低廉、維護(hù)容易、抗干擾能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，但這種控制系統(tǒng)的缺點(diǎn)是采用固定接線方式，接線多，靈活性差，工作頻率低，觸電易損壞，可靠性差。 可編程序控制器控制 可編程控制器簡(jiǎn)稱 PC（ Programmable Controller），它經(jīng)歷了可編程序矩陣控制器PMC、可編程序順序控制器 PSC、可編程序邏輯控制器 PLC（ Programmable Logic Controller）和可編程序控制器 PC 幾個(gè)不同時(shí)期。為與個(gè)人計(jì)算機(jī)（ PC）相區(qū)別，現(xiàn)在 把 可編程邏輯控制器 簡(jiǎn)稱為 PLC。 它主要用來(lái)取代繼電接觸器邏輯控制，系統(tǒng)功能僅限于執(zhí)行繼電器邏輯、計(jì)時(shí)、計(jì)數(shù)等。 可編程序控制器控制 系統(tǒng)是一種數(shù)字運(yùn)算操作的電子系統(tǒng)，專為工業(yè)環(huán)境而設(shè)計(jì)。它采用了可編程 序的存儲(chǔ)器，用來(lái)在其內(nèi)部存儲(chǔ)執(zhí)行邏輯運(yùn)算、順序控制、定時(shí)、計(jì)數(shù)和算術(shù)運(yùn)算等操作的指令，并通過(guò)數(shù)字式和模擬式的輸入和輸出，控制各種類型機(jī)械的生產(chǎn)過(guò)程。它具有很強(qiáng)的抗干擾能力，廣泛的適應(yīng)能力和應(yīng)用范圍。這也是區(qū)別于其他一般微型控制系統(tǒng)的一個(gè)重要特征。 如果采用 PLC 作為十字路口交通燈控制系統(tǒng)作為控制核心，只需將程序下載到 PLC內(nèi)即可。并可通過(guò)通信隨時(shí)對(duì)控制系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)試。 PLC 適應(yīng)環(huán)境的能力非常強(qiáng)，抗干擾等方面能力都非常強(qiáng)大。 性能價(jià)格 也很 高 。 控制方案的確定 可編程控制器控制技術(shù)與繼電 接觸器控制技術(shù)的異同 點(diǎn) ： 1． 功能強(qiáng)，性能價(jià)格比高 繼電器是用于邏輯控制，起到過(guò)渡作用的，亦可控制小負(fù)載。 PLC 是可編程邏輯控制器，是用軟件來(lái)進(jìn)行邏輯控制的，而繼電器是用硬件結(jié)構(gòu)來(lái)控制的。一臺(tái)小型 PLC 內(nèi)有成百上千個(gè)可供用戶使用的編程元件，有很強(qiáng)的功能，可以實(shí)現(xiàn)非常復(fù)雜的控制功能。與相同功能的繼電器相比，具有很高的性能價(jià)格比?？?編 程序控制器可以通過(guò)通信聯(lián)網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)分散控制，集中管理。 3 2. 硬件配套齊全，用戶使用方便，適應(yīng)性強(qiáng) 可編程序控制器產(chǎn)品已經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化，系列化，模塊化，配備有品種齊全的各種硬件裝置供用戶選用。用戶能靈活方便的 進(jìn)行系統(tǒng)配置，組成不同的功能、不規(guī)模的系統(tǒng)。楞編程序控制器的安裝接線也很方便，一般用接線端子連接外部接線。 PLC 有很強(qiáng)的帶負(fù)載能力，可以直接驅(qū)動(dòng)一般的電磁閥和交流接觸器。 3. 可靠性高，抗干擾能力強(qiáng) 傳統(tǒng)的繼電器控制系統(tǒng)中使用了大量的中間繼電器、時(shí)間繼電器。由于觸點(diǎn)接觸不良，容易出現(xiàn)故障， PLC 用軟件代替大量的中間繼電器和時(shí)間繼電器，僅剩下與輸入和輸出有關(guān)的少量硬件，接線可減少互繼電器控制系統(tǒng)的 1/101/100，因觸點(diǎn)接觸不良造成的故障大為減少。 PLC 采取了一系列硬件和軟件抗干擾措施，具有很強(qiáng)的抗 干擾能力，平均無(wú)故障時(shí)間達(dá)到數(shù)萬(wàn)小時(shí)以上，可以直接用于有強(qiáng)烈干擾的工業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)， PLC 已被廣大用戶公認(rèn)為最可靠的工業(yè)控制設(shè)備之一。 系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、安裝、調(diào)試工作量少 PLC 用軟件功能取代了繼電器控制系統(tǒng)中大量的中間繼電器、時(shí)間繼電器、計(jì)數(shù)器等器件，使控制柜的設(shè)計(jì)、安裝、接線工作量大大減少。 PLC 的梯形圖程序一般采用順序控制設(shè)計(jì)方法。這種編程方法很有規(guī)律，很容易掌握。對(duì)于復(fù)雜的控制系統(tǒng)，梯形圖的設(shè)計(jì)時(shí)間比設(shè)計(jì)繼電器系統(tǒng)電路圖的時(shí)間要少得多。 PLC 的用戶程序可以在實(shí)驗(yàn)室模擬調(diào)試，輸入信號(hào)用小開(kāi)關(guān)來(lái)模擬，通過(guò) PLC 上的發(fā)光二極管可觀察輸出信號(hào)的狀態(tài)。完成了系統(tǒng)的安裝和接線后，在現(xiàn)場(chǎng)的統(tǒng)調(diào)過(guò)程中發(fā)現(xiàn)的問(wèn)題一般通過(guò)修改程序就可以解決，系統(tǒng)的調(diào)試時(shí)間比繼電器系統(tǒng)少得多。 4. 編程方法簡(jiǎn)單 梯形圖是使用得最多的可編程序控制器的編程語(yǔ)言，其電路符號(hào)和表達(dá)方式與繼電器電路原理圖相似，梯形圖語(yǔ)言形象直觀，易學(xué)易懂，熟悉繼電器電路圖 和單片機(jī) 的電氣技術(shù)人員只要花幾天時(shí)間就可以熟悉梯形圖語(yǔ)言，并用來(lái)編制用戶程序。 梯形圖語(yǔ)言實(shí)際上是一種面向用戶的一種高級(jí)語(yǔ)言，可編程序控制器在執(zhí)行梯形圖的程序時(shí)，用解釋程序?qū)⑺?“ 翻譯 ” 成匯編語(yǔ)言后再 去執(zhí)行。 5. 維修工作量少，維修方便 PLC 的故障率很低，且有完善的自診斷和顯示功能。 PLC 或外部的輸入裝置和執(zhí)行 4 機(jī)構(gòu)發(fā)生故障時(shí)，可以根據(jù) PLC 上的發(fā)光二極管或編程器提供的住處迅速的查明故障的原因，用更換模塊的方法可以迅速地