【正文】 南北方向時(shí)間70S 20S 3S 2S 20S 3S 2S信號(hào)左轉(zhuǎn)綠燈亮左轉(zhuǎn)綠燈閃黃燈亮直右綠燈亮直右綠燈閃黃燈亮紅燈亮東西方向時(shí)間30S 3S 2S 30S 3S 2S 50S ③針對(duì)東西方向車(chē)流量小于南北方向的車(chē)流量交通情況，設(shè)置方案 2，具體控制要求詳見(jiàn)表 236 表 23 方案 3 交通燈設(shè)置情況信號(hào) 紅燈亮左轉(zhuǎn)綠燈亮左轉(zhuǎn)綠燈閃黃燈亮直右綠燈亮直右綠燈閃黃燈亮南北方向時(shí)間 50S 30S 3S 2S 30S 3S 2S信號(hào)左轉(zhuǎn)綠燈亮左轉(zhuǎn)綠燈閃黃燈亮直右綠燈亮直右綠燈閃黃燈亮紅燈亮東西方向時(shí)間 20S 3S 2S 20S 3S 2S 70S④針對(duì)夜間各個(gè)方向車(chē)流量都比較小的交通情況，設(shè)置方案 4，具體控制要求詳見(jiàn)表 24。7 表 24 方案 4 交通燈設(shè)置情況信號(hào) 紅燈亮左轉(zhuǎn)綠燈亮左轉(zhuǎn)綠燈閃黃燈亮直右綠燈亮直右綠燈閃黃燈亮南北方向時(shí)間 40S 15S 3S 2S 15S 3S 2S信號(hào)左轉(zhuǎn)綠燈亮左轉(zhuǎn)綠燈閃黃燈亮直右綠燈亮直右綠燈閃黃燈亮紅燈亮東西方向 時(shí)間 15S 3S 2S 15S 3S 2S 40S 系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案分析按照交通燈系統(tǒng)控制要求下，結(jié)合西門(mén)子 S7200 系列可編程控制器的特性（見(jiàn)附錄） ，選擇適合的型號(hào)。設(shè)計(jì)思想分析如下：在交通燈控制系統(tǒng)正常運(yùn)行前，要檢測(cè)一下各個(gè)信號(hào)燈是否都能亮，所以設(shè)置一個(gè)開(kāi)關(guān) S1 用于控制檢測(cè)信號(hào)燈階段。以下就方案 1 進(jìn)行具體分析。首先，打開(kāi)方案一選擇開(kāi)關(guān)，南北方向道路處于禁止通行的狀態(tài)，東西方向道路處于允許通行的狀態(tài)。南北方向道路亮紅燈狀態(tài)過(guò)程中，南北紅燈亮 60S，需計(jì)時(shí)器設(shè)定延時(shí) 60S，才會(huì)轉(zhuǎn)入下一狀態(tài)南北左轉(zhuǎn)綠燈亮、東西紅燈亮；同時(shí)，東西方向道路也一起亮左轉(zhuǎn)綠燈25S，需計(jì)時(shí)器設(shè)定延時(shí) 25S，才會(huì)轉(zhuǎn)下一狀態(tài)東西綠燈閃爍；東西綠燈閃爍 3S，需振蕩器或脈沖源（秒/次）動(dòng)作使東西綠燈閃爍，還要需計(jì)時(shí)器設(shè)定延時(shí) 3S，才會(huì)轉(zhuǎn)下一狀態(tài)東西黃燈亮；東西黃燈亮 2S，需計(jì)時(shí)器設(shè)定延時(shí) 2S，才會(huì)轉(zhuǎn)入下一狀態(tài)東西直右綠燈亮；東西直右綠燈亮 25S，需要計(jì)時(shí)器設(shè)定延時(shí) 25S，才會(huì)轉(zhuǎn)下一狀態(tài)東西直右綠燈閃爍；東西直右綠燈閃爍 3S，需要計(jì)時(shí)器設(shè)定延時(shí) 3S，才會(huì)轉(zhuǎn)下一狀態(tài)東西黃燈亮；東西黃燈亮 2S，需要設(shè)定延時(shí) 2S，才會(huì)使東西黃燈在 2S 后熄滅。其次，東西方向道路處于禁止通行的狀態(tài)，南北方向道路處于允許通行的狀態(tài)。東西方向道路亮紅燈狀態(tài)過(guò)程中，東西紅燈亮 60S，由以上控制南北紅燈亮的計(jì)時(shí)器常開(kāi)延時(shí) 60S，才會(huì)轉(zhuǎn)入下一狀態(tài)東西左轉(zhuǎn)綠燈亮；同時(shí)，南北方向道路也一起亮左轉(zhuǎn)綠燈 25S，需計(jì)時(shí)器設(shè)定延時(shí) 25S，才會(huì)轉(zhuǎn)下一狀態(tài)南北綠燈閃爍；南北綠燈閃爍 3S，需振蕩器或脈沖源（秒/次）動(dòng)作使南北綠燈閃爍，還要需計(jì)時(shí)器設(shè)定延時(shí)3S，才會(huì)轉(zhuǎn)下一狀態(tài)南北黃燈亮；南北黃燈亮 2S，需計(jì)時(shí)器設(shè)定延時(shí) 2S，才會(huì)轉(zhuǎn)下一狀態(tài)南北直右燈亮；南北直右綠燈亮 25S，需計(jì)時(shí)器延時(shí) 25S，才會(huì)轉(zhuǎn)下一狀態(tài)南北黃8燈亮；南北黃燈亮 2S，需計(jì)時(shí)器設(shè)定延時(shí) 2S，才會(huì)轉(zhuǎn)下一狀態(tài)南北紅燈亮。如此循環(huán)下去。其他方案類(lèi)此分析。綜上所述，可編程控制器要滿(mǎn)足 6 個(gè)信號(hào)輸入（一個(gè)做信號(hào)燈檢測(cè)開(kāi)關(guān)作用，一個(gè)做方案 1 模式選擇作用，一個(gè)做方案 2 選擇作用，一個(gè)做方案 3 選擇作用，一個(gè)做方案 4 選擇作用，一個(gè)做丁字路口模式或十字路口模式選擇作用） ，12 個(gè)信號(hào)輸出，十字路口有 16 個(gè)交通信號(hào)燈，但東西兩個(gè)相同信號(hào)燈為一組用一個(gè)輸出信號(hào)控制，南北分別各用 4 個(gè)輸出控制信號(hào)。十字路口交通燈示意圖如圖 21 所示，只有在所在方向的左轉(zhuǎn)綠燈亮的時(shí)候才能左轉(zhuǎn)，左轉(zhuǎn)時(shí)往其他方向行駛的車(chē)輛必須停車(chē)，同樣，所在方向的直右綠燈亮?xí)r，只有直走和右轉(zhuǎn)的車(chē)輛行駛，其他車(chē)輛必須停車(chē)。 圖 21 十字路口交通燈示意圖這 16 個(gè)交通燈有以下 12 種狀態(tài)（以十字路口模式分析）：南北紅燈、東西左轉(zhuǎn)綠燈亮；南北綠燈亮、東西左轉(zhuǎn)綠燈閃；南北紅燈亮、東西黃燈亮；南北紅燈亮、東西直右綠燈亮；南北紅燈亮、東西直右綠燈閃；南北紅燈亮、東西黃燈亮；南北左轉(zhuǎn)綠燈亮、東西紅燈亮； 南北左轉(zhuǎn)綠燈閃、東西紅燈亮； 南北黃燈亮、東西紅燈亮； 南北直右綠燈亮、東西紅燈亮； 1南北直右綠燈閃、東西紅燈亮； 1南北黃燈亮、東西紅燈亮。這 12 種狀態(tài)由時(shí)序圖 22 可以直觀的看出，圖中只表示十字路口運(yùn)行模式各個(gè)方案的時(shí)序狀態(tài)，每個(gè)狀態(tài)持續(xù)的具體時(shí)間與各方案具體要求一一對(duì)應(yīng)。9南北黃燈南北左轉(zhuǎn)綠燈東西左轉(zhuǎn)綠燈東西直右綠燈南北紅燈東西黃燈東西紅燈南北直右綠燈 圖 22 十字路口交通燈時(shí)序圖10 第三章 硬件設(shè)計(jì) PLC 簡(jiǎn)介 PLC 概述 可編程控制器（ Programmable Controller，PC） ，早期主要用于計(jì)數(shù)、定時(shí)以及開(kāi)關(guān)量的邏輯控制，為了和個(gè)人計(jì)算機(jī)（Person Computer）相區(qū)分，把可編程控制器縮寫(xiě)為 PLC（Programmable Logic Controller，PC） 。PLC 是以微處理器為基礎(chǔ)，綜合計(jì)算機(jī)、通信、聯(lián)網(wǎng)以及自動(dòng)控制技術(shù)而開(kāi)發(fā)的新一代工業(yè)控制裝置。可編程序控制器是隨著技術(shù)的進(jìn)步與現(xiàn)代社會(huì)生產(chǎn)方式的轉(zhuǎn)變，為適應(yīng)多品種小批量生產(chǎn)的需要，生產(chǎn)發(fā)展起來(lái)的一種新型的工業(yè)控制裝置。PLC 從 1969 年問(wèn)世以來(lái)，雖然至今只有 40 余年，但由于其具有通用靈活的控制性能簡(jiǎn)單方便的使用性能，可以適應(yīng)各種工業(yè)環(huán)境的可靠性，因此在工業(yè)自動(dòng)化各領(lǐng)域取得了廣泛的應(yīng)用 [2] 。 PLC 的硬件組成如圖 31 所示，PLC 基本組成包括中央處理器（ CPU） 、存儲(chǔ)器、輸入寄存器、輸出寄存器、其他接口等。PLC 內(nèi)部各組成單元之間通過(guò)電源總線(xiàn)、控制總線(xiàn)、地址總線(xiàn)和數(shù)據(jù)總線(xiàn)連接，外部則根據(jù)實(shí)際控制對(duì)象配置相應(yīng)設(shè)備與控制裝置構(gòu)成 PLC 控制系統(tǒng)。其他接口電路中央處理單元輸出電路輸入寄存器用戶(hù)程序存儲(chǔ)器系統(tǒng)程序存儲(chǔ)器輸出寄存器輸入電路輸入量系統(tǒng)程序存儲(chǔ)單元用戶(hù)程序存儲(chǔ)單元中央處理單元其它接口電路輸入寄存器輸入電路輸出寄存器輸出電路11 圖 31 PLC 的組成示意圖以下介紹 PLC 各組成部分及其作用。（1）中央處理單元（CPU）可編程控制器的中央處理器常采用通用微處理器。與一般計(jì)算機(jī)一樣，CPU 是PLC 的核心，它按 PLC 中系統(tǒng)程序賦予的功能指揮 PLC 進(jìn)行工作。CPU 的性能關(guān)系到 PLC 處理控制信號(hào)能力與速度，CPU 位數(shù)越高，運(yùn)算速度越快。