【正文】 檢測和自動控制的 PLC 應(yīng)用系統(tǒng)中， PLC 往往是作為一個核心部件來使用。 PLC可編程序控制器是以微處理器為基礎(chǔ) ,綜合了計算機技術(shù)、自動控制技術(shù)和通訊技術(shù)發(fā)展而來的一種新型工業(yè)控制裝置。它具有結(jié)構(gòu)簡單、編程方便、可靠性高等優(yōu)點 ,已廣泛用于工業(yè)過程和位置的自動控制中。據(jù)統(tǒng)計 ,可編程控制器是工業(yè)自動化裝置中應(yīng)用最多的一種設(shè)備。專家認(rèn)為 ,可編程控制器將成為今后工業(yè)控制的主要手段和重要的基礎(chǔ)設(shè)備之一 ,PLC、機器人、 CAD/CAM 將成為 工業(yè)生產(chǎn)的三大支柱。由于 PLC 具有對使用環(huán)境適應(yīng)性強的特性 ,同時其內(nèi)部定時器資源十分豐富 ,可對目前普遍使用的“漸進式”信號燈進行精確控制 ,特別對多岔路口的控制可方便地實現(xiàn)。因此現(xiàn)在越來越多地將 PLC 應(yīng)用于交通燈系統(tǒng)中。同時 ,PLC 本身還具有通訊聯(lián)網(wǎng)功能 ,將同一條道路上的信號燈組成一局域網(wǎng)進行統(tǒng)一調(diào)度管理 ,可縮短車輛通行等候時間 ,實現(xiàn)科學(xué)化管理 . 7 一 . 交通燈的發(fā)展概述 道路 交通信號 燈是 交通安全 產(chǎn)品中的一個類別，是為了加強道路交通管理，減少 交通事故 的發(fā)生，提高道路使用效率，改善交通狀況的一種重要工具。適用于十字、丁字等交叉路口，由道 路交通信號控制機 控制，指導(dǎo)車輛和行人安全有序地通行。 交通 信號燈 的種類有 :機動車道信號燈 ,人行橫道 信號燈 ,非機動車道信號燈 , 方向指示信號燈 ,移動式交通信號燈 ,太陽能 閃光警告信號燈 ,收費站天棚信號燈 . 交通信號燈是交通信號指揮中的重要組成部分，是道路交通的基本語言。交通信號燈由紅燈（表示禁止通行）、綠燈（表示允許通行）、黃燈（表 示警示）組成。分為：機動車信號燈、非機動車信號燈、人行橫道信號燈、車道信號燈、方向指示信號燈、閃光警告信號燈、道路與鐵路平面交叉道口信號燈。廣 泛用于公路交叉路口，彎道、橋梁等存有安全隱患的危險路段，指揮司機或行人交通，促進交通暢通，避免交通事故和意外事故發(fā)生。 紅綠燈的歷史其實并不復(fù)雜。從最初發(fā)明時的手牽皮帶轉(zhuǎn)動燈箱，到 20 世 紀(jì)開始的電氣控制，從采用計算機控制到電子監(jiān)控感應(yīng)，其發(fā)展不超過 150 年 1859年 10月，英國一位紡紗工人想出一個用燈光顏色控制交通的辦法，他制造了一盞有活動遮沿設(shè)備的油燈帶到倫敦，可惜這個發(fā)明并未引起政府重視，后來由于英國議會大廈前時常出現(xiàn)馬車撞人事故，人們才再次重拾這項發(fā)明。 世界上第一盞正式投入使用的交通信號燈 出現(xiàn)在 1868年 12月 10日，這盞身高 7米，由德 ?哈特設(shè)計的紅綠兩色煤氣燈出現(xiàn)在議會大廈前的十字路口。一位 警察手持長桿牽動皮帶轉(zhuǎn)換紅綠兩色：紅燈停，綠燈行。據(jù)說，英國人之所以選擇這樣的顏色，是因為在當(dāng)時的英國，婦女著紅裝代表已婚，綠裝代表未婚?？上У氖牵@盞燈的歷史只有 23天，中斷的原因是煤氣燈突然爆炸使一位警察殉職。 交通信號燈便在美國人的系統(tǒng)性實驗中不斷進化， 1914年，克里夫蘭市率先在街道中恢復(fù)交通信號燈，隨后紐約、芝加哥等城市也開始出現(xiàn)。這時的交通信號燈已從煤氣進化為電氣，這與現(xiàn)代的交通信號燈已 經(jīng)沒有多少差距，除了信號燈本身，美國人還完善了信號控制系統(tǒng)， 1917年，美國鹽湖市開始使用聯(lián)動式信號系統(tǒng)，他們把六個交叉路口作為一個系統(tǒng)，以人工方式加以集中控制。美國還最早使用車輛感應(yīng)式控制器， 20世紀(jì) 30年代，他們已經(jīng)開始根據(jù)檢測器測量的交通流量來調(diào)整綠燈時間的長短，到了 50年代，美國人已經(jīng)運用計算機系統(tǒng)調(diào)節(jié)紅綠燈，并逐漸完善為今天的智能交通系統(tǒng)。 除了 1926年英國人發(fā)明自動化控制器管理紅綠燈外， 20世紀(jì)早期的主要技術(shù)進步都是美國人帶來的，美國專利商標(biāo)局專利數(shù)據(jù)庫顯示，從 1910年 11月 29日到 1913年 11月 20日之間，共有 60項與交通信號燈有關(guān)的發(fā)明獲得專利。而還 有很多由警察等公共部門創(chuàng)造的技術(shù)，沒有申請專利 1961年，心理學(xué)家卡爾 ?佩格勞為東德交通部設(shè)計了一種新的行人信號燈，與現(xiàn)在我們使用的人型信號燈不同的是，卡爾 ?佩格勞的設(shè)計中，原本單調(diào)的圖案，不但變成了一個站立的和一個行走的行人形象，而且兩人體型肥胖，帶著 8 帽子，動作略顯夸張。比起呆板木訥的西德紅綠燈小人，東德的小人面積更大，手臂和腿部更為突出，傳遞的視覺信號更為明顯，形象也更可愛。這個信號燈于 1969年首次出現(xiàn)在東柏林的弗里德里希大街 和菩提樹下大街的十字路口，受到政府的認(rèn)可和民眾的喜愛，并很快推廣到全東德，不但出現(xiàn)在街頭，還出現(xiàn)在學(xué)生的教材中。 二 . 課題背景及意義 交通信號燈發(fā)展至今在燈光表示上已經(jīng)基本能完全能適應(yīng)道路的所有的狀 況， 綠燈信號是準(zhǔn)許通行信號。按《交通安全法實施條例》規(guī)定：綠燈亮?xí)r，準(zhǔn)許車輛、行人通行，但轉(zhuǎn)彎的車輛不準(zhǔn)妨礙被放行的直行車輛和行人通行 。紅燈信號是絕對禁止通行信號。紅燈亮?xí)r，禁止車輛通行。右轉(zhuǎn)彎車輛在不妨 礙被放行的車輛和行人通行的情況下，可以通行 。 紅燈信號是帶有強制意義的禁行信號，遇此信號時，被禁行車輛須 停在停止線以外，被禁行的行人須在人行道邊等候放行；機動車等候放行時，不準(zhǔn)熄火，不準(zhǔn)開車門，各種車輛駕駛員不準(zhǔn)離開車輛；自行車左轉(zhuǎn)彎不準(zhǔn)推車從路口外邊繞行，直行不準(zhǔn)用右轉(zhuǎn)彎方法繞行。黃燈亮?xí)r，已越過停止線的車輛，可以繼續(xù)通行。黃燈信號的含義介于綠燈信號和紅燈信號之間，既有不準(zhǔn)通行的一面，又有準(zhǔn)許通行的一面。黃燈亮?xí)r，警告駕駛?cè)撕托腥送ㄐ袝r間已經(jīng)結(jié)束，馬上就要轉(zhuǎn)換為紅燈，應(yīng)將車停在停止線后面，行人也不要進入人行橫道。但車輛如因距離過近不便停車 而越過停止線時，可以繼續(xù)通行。已在人行橫道內(nèi)的行人要視來車情況， 或 盡快通過，或原地不動，或退回原處。為持續(xù)閃爍的黃燈，提示車輛、行人通行時注意瞭望，確認(rèn)安全后通過。這種燈沒有控制交通先行和讓行的作用，有的懸于路口上空，有的在交通信號燈夜間停止使用后僅用其中的黃燈加上閃光，以提醒車輛、行人注意前方是交叉路口，要謹(jǐn)慎行駛，認(rèn)真觀望，安全通過。在閃光警告信號燈閃爍的路口，車輛、行人通行時，即要遵守確保安全的原則，同時還應(yīng)遵守沒有交通信號或 交通標(biāo)志 控制路口的通行規(guī)定。 方向信號燈是指揮機動車行駛方向的專用指示信號燈，通過不同的箭頭指向，表示機動車直行、左轉(zhuǎn)或者右轉(zhuǎn)。它由紅色、黃色 、綠色箭頭圖案組成 。 車道燈由綠色箭頭燈和 紅色 形燈 組成，設(shè)在可變車道上，只對本車道起作用。綠色箭頭燈亮?xí)r，準(zhǔn)許本車道車輛按指示方向通行；紅色叉形燈或者箭頭燈亮?xí)r，禁止本車道車輛通行。人行橫道燈由紅、綠兩色燈組成。在紅燈鏡面上有一個站立的人形象，在綠燈面上有一個行走的人形象。人行橫道燈設(shè)在人流較多的重要交叉路口的人行橫道兩端。燈頭面向車行道，與道路中心垂直。人行橫道燈信號有綠燈亮、紅燈亮兩種信號，其含義與路口信號燈信號的含義相似，即綠燈亮?xí)r ，準(zhǔn)許行人通過人行橫道；紅燈亮?xí)r，禁止行人進入人行橫道，但是已經(jīng)進入 人行橫道 的，可以繼續(xù)通過或者在道路中心線處停留等候 。 9 三 . 課題任務(wù)級要實現(xiàn)的主要功能 信號燈主要實現(xiàn)的功能是： 當(dāng)信號機通電開始運行時信號機應(yīng)先 進行自檢， 然后相位先進入黃閃信號，持續(xù)時間至少 10s，時間可設(shè)；在黃閃信號結(jié)束后應(yīng) 進入全紅狀態(tài)，持續(xù)時間至少 5s，時間可設(shè)；然后，信號機按預(yù)設(shè)置的方式運行。 機動車、非機動車、行人過街信號基本轉(zhuǎn)換序是：紅 → 綠 → 綠閃（可設(shè)） → 黃（可設(shè)，人行燈無） → 紅；在控制方式轉(zhuǎn)換、配時方案變化時，信號顯示狀態(tài)應(yīng)實現(xiàn)平滑過渡。 信號機可通過操作面板或中心控制軟件進行控制方式的設(shè)置和信號參數(shù)的調(diào)整，并按設(shè)置的控制方案正常運行。在進行協(xié)調(diào)控制時，協(xié)調(diào)控制式信號機可以通過通信接口接受并執(zhí)行上位機的各項控制指令。 信號燈應(yīng)具有 故障檢測功能即： 信號機具備完備的故障監(jiān)測功能，故障發(fā)生后應(yīng)采取適當(dāng)措施，并發(fā)出故障警示信號。信號機無法正常工作時，可通過獨立的黃閃控制裝置將信號輸出切換為黃閃狀態(tài)，保證路口通行安全。 比如發(fā)生以下嚴(yán)重故障（綠沖突故障、信號組所有紅燈均熄滅、信號燈組紅綠同亮等），信號機應(yīng)立即進入黃