【正文】 第一篇：基于PLC的智能交通信號燈控制系統(tǒng)目前基于PLC的智能交通信號燈控制系統(tǒng)摘要可編程控制器的功能日益完善，加上小型化、價格低、可靠性高，在現(xiàn)代工業(yè)中的應用更加突出。城市交通燈控制采用的可編程制器具有可靠性高、維護方便，用法簡單、通用性強等特點來控制交通路況:制作傳感器探測車輛數(shù)量來控制交通燈的時長。具體如下:在入路口的各個方向附近的地下按要求埋設感應線圈，當汽車經(jīng)過時就會產(chǎn)生渦流損耗，環(huán)狀絕緣電線的電感開始減少，即可檢測出汽車的通過，并將這一信號轉(zhuǎn)換為標準脈沖信號作為可編程控制器的控制輸入，并用PLC計數(shù)，按一定控制規(guī)律自動調(diào)節(jié)紅綠燈的時長。關鍵詞：PLC 傳感器 智能 交通信號燈Abstract function of the programmable controller is increasingly perfect, plus smallscaled turn, the price is low, the credibility is high, the application that is in modern industry is more out city transportation light control adopts programmable to make the tool contain high credibility, the maintenance convenience, the method of using is simple, the in general use strong , this text uses the design that the programmable, way and as follows: The at go the into the underground of the each the direction neighborhood the of the street corner the to lay the to respond the coil the according to the trequest, the be the automobile to the pass by the will produce the to flow the to exhaust, the wreath the form insulates the electricity the feeling of the electric the wire to start reduce, can immediately examine pass of an automobile, and convert this signal control importation that is the programmable controller for the standard pulse signal, counteract the PLC to count, long by the hour that the certain control regulation regulates the traffic lights : PLC(Programmable Logical Controller)。diagram。intelligence。Instruction In proper order function diagram Transportation light 2緒論1引言道路通交通系統(tǒng)是一個地區(qū)、一個城市的主要組成部份，這個系統(tǒng)的運行狀況如何，直接反映了一個地區(qū)、一個城市的現(xiàn)代化管理水平。在這一系統(tǒng)中，道路不僅僅是易變化的部分，而其它組成部分則存在著較大的可變性和隨機性。只有對這一系統(tǒng)的組成及其運行機理進行科學客觀的分析研究，對能制定出科學有效的管理和控制對策，從而保障系統(tǒng)的有效運行。2 PLC控制設計內(nèi)容及任務本設計采用PLC做控制器，完成對十字路口交通燈的自控控制與監(jiān)控，主要實現(xiàn)城市交通路口信號燈自動控制，實現(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及安全。交通燈發(fā)展現(xiàn)狀隨找社會的發(fā)展和進步，上路的車輛越來越多，道路建設卻往往跟不上城市發(fā)展的速度，因此城市交通的問題日益突出。經(jīng)常在十字路口等交通繁忙的地方發(fā)生堵塞情況，在這個時候，道路交通燈的正常運行以及合理的功能就是交通暢通的重要保證。隨著城市機動車量的不斷增加，許多大城市出現(xiàn)了交通超負荷運行的情況，因此，自80年代后期，這些城市紛紛修建城市高速道路，在高速道路建設完成的初期，它們也曾有效地改善了交通狀況。然而，隨著交通量的快速增長和缺乏對高澎路的系統(tǒng)研究和控制，高速道路沒有充分發(fā)揮出預期的作用。而城市高速道路在構(gòu)造上的特點，也決定了城市高速道路的交通狀況必然受高速道路與普通道路藕合處交通狀況的制約。所以，如何采用合適的控制方法，最大限度利用好耗費巨資修建的城市高速道路，緩解主干道車流量繁忙的交通擁堵狀況，越來越成為交通運輸管理和城市規(guī)劃部門待解決的主要問題 交通燈監(jiān)控系統(tǒng)的設計意義目前，我國城市十字路口的交通燈控制系統(tǒng)基本上都采用定時控制方式，就會車流量大時卻要等待紅燈，車流量相對少的道路卻依然按原定時間亮著綠燈。3 因此智能交通控制系統(tǒng)將具有廣大的應用，按照城市交通控制的需要，本文討論了用PLC實現(xiàn)正常時序、急車強通2種控制方式，通過傳感器與PLC完成對交通異常狀況（滯留或堵車）的判別及處理。,；無急車時，信號燈接正常時序控制；有急車來時，一律強制讓急車方向的綠燈亮，使急車放行，直至急車通過為止。交通滯留的異常情況，傳感器起到勘測車流量的存在與通過的作用。當一方車流量過大的時候,PLC要對控制這一路段的信號燈進行調(diào)控,讓滯留或堵車的一方綠燈時間加長,直到交通暢通為止這種工作的好處是避免了交通堵塞造成的不必要的麻煩與事故,就、控制進行很方便,很便捷。第一章 系統(tǒng)總體方案比確 繼電器接觸控制采用繼電接觸或控制系統(tǒng)設計交通燈控制系統(tǒng)，主要由繼電器、接觸器、按鈕、行程開關組成其控制方式是斷續(xù)的，雖然這種系統(tǒng)也具有機構(gòu)簡單，價格低廉，維護容易，抗干擾能力強等優(yōu)點，但這種系統(tǒng)的缺點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。比較穩(wěn)定，由于I/O口內(nèi)部采用光電隔離驅(qū)動，因此抗干擾能力要強很多。I/O口的驅(qū)動能力比較強，能夠直接驅(qū)動24V的繼電器吸合。做人機界面等在某些場合，市場上有共用和現(xiàn)在的開發(fā)軟件及界面，因此相對于單片機，它的開發(fā)周期要短很多。PLC說穿了其實就是單片機功能的集成化，穩(wěn)定性比起單片機更好，功能更齊全，對于工程人員的編程也相對簡單。所以PLC是目前工業(yè)控制器使用最為普遍的一種。單片機的優(yōu)點在于，成本低，體積小，但是穩(wěn)定性差。用單片機設計交通燈控制系統(tǒng)采用MSL51系列單片機TSC51和可編程并行I/O接口芯片6255A為中心器件來設計交通燈控制器，實現(xiàn)了能根據(jù)實際車流量通過8051芯片的PL口設置紅綠燈燃亮時間。使用單片機設計的優(yōu)點在于它們的CPU功能在增強，內(nèi)部資源在增多引角的多功能化，以及低電壓低功耗，但是變成復雜，對環(huán)境的要求較高，出現(xiàn)故障時進行調(diào)試不方便，可靠性不高?？删幊踢壿嬁刂破骱喎Q為PLC，它主要用來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、計時、計數(shù)等，可編程控制系統(tǒng)是一種數(shù)字運算操作的電子系統(tǒng)，專為工業(yè)環(huán)境而設計。它采用了可編程序的存儲器，用來在其內(nèi)部存儲執(zhí)行邏輯運算，順序控制、定時、計數(shù)和算術運算等操作的指令，并通過 5 數(shù)字式和模擬式的輸入和輸出?？刂聘鞣N類型機械的生產(chǎn)過程，它具有很強的抗干擾能力。廣泛的適應能和應用范圍而。這也是區(qū)別于其他一般微型控制系統(tǒng)的一個重要特征。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，并可通過通信隨時對控制系統(tǒng)進行調(diào)試，PLC適應環(huán)境的能力非常強，抗干擾等方面能力都非常強大，性能價格也很高。實現(xiàn)開關量順序控制和邏輯控制較為繁瑣，程序的結(jié)構(gòu)和編制較為復雜，調(diào)試困難，要有相當?shù)难邪l(fā)力量和行業(yè)經(jīng)驗才能使系統(tǒng)穩(wěn)定、可靠的運行?？删幊炭刂破鱌LC采用了“循環(huán)掃描”工作方式，是一種可編程的控制器，相當于一種控制設備，考慮到有效的緩解交通擁擠、實現(xiàn)交通控制系統(tǒng)的最優(yōu)控制應用，采用PLC實現(xiàn)交通燈的控制，其特點是非常可靠，容易實現(xiàn)開關量順序控制和邏輯控制，具有很高的工作可靠性和抗干擾能力。單片機的控制系統(tǒng)在多數(shù)場合下，被控對象主要是開關量順序控制和邏輯控制，通過對不同時間的控制變量及由被控變量形成的反饋變量經(jīng)一定邏輯組合而完成控制，亦即被控對象的實現(xiàn)是有關邏輯關系的實現(xiàn)，并不一定有時間的先后。所以使得系統(tǒng)在交通燈設計方案中可編程控制器（PLC）成為首選。第二章可編程控制器的簡述可編程控制器是在繼電器控制和計算機技術的基礎上逐漸發(fā)展起來的以微處理器為核心。集微電子技術，自動化技術，計算機技術，通信技術為一體，以工業(yè)自動化控制為目標的新型控制裝置，目前已在工業(yè)、農(nóng)業(yè)、商業(yè)、交通運輸?shù)阮I域得到廣泛應用。成為各行業(yè)的通用控制核心產(chǎn)品?？删幊炭刂破魇菍樵诠I(yè)環(huán)境下應用而設計的一種數(shù)字運算，操作的電子裝置，是帶有存儲器，可以編制程序的控制器，它能夠存儲和執(zhí)行命令，進行邏輯運算和順序控制，定時、計數(shù)和算術運算等操作，并通過數(shù)字式和模擬式的輸入輸出，控制各種類型的機械或生產(chǎn)過程，可編程控制器及其有關的外圍設備，都應控易于工業(yè)控制系統(tǒng)形成一個整體，易于擴展其功能的原則設計。PLC是在繼電器控制邏輯基礎上，與3C技術(Computer Control Communication)相結(jié)合，不斷發(fā)展完善的。目前已從小規(guī)模單機順序控制，發(fā)展到包括過程控制、位置控制等場合的所有控制領域。PLC早期主要應用于工業(yè)控制，但隨著技術的發(fā)展，(Programmable Logical Controller)簡稱PC或PLC，是60年代末發(fā)明的工業(yè)控制器件，是美國數(shù)字公司(DEC)為美國通用公司(GM)研制開發(fā)并成功應用于汽車生產(chǎn)線上，可編程控制器自此誕生。隨著計算機技術的飛速發(fā)展，PLC軟硬件水平與規(guī)模也發(fā)生了質(zhì)與量的變化，其控制技術也朝著智能化方向不斷發(fā)展，同時推動了先進制造技術的相應發(fā)展。現(xiàn)代PLC已經(jīng)成為真正的工業(yè)控制設備。1可編程控制器的主要的特點 中央處理單元（CPU）是PLC控制部件，一般由控制電路，運算器，寄存器等組成，通過地址及數(shù)據(jù)總線與存儲器，I/O接口電路連接，它主要完成從存儲器中讀取指令并執(zhí)行，然后再取下一條指令，處理中斷等任務。存儲器是具有記憶功能的半導體電路，PLC的存儲器包括系統(tǒng)程序存儲器和用戶程序存儲器。其中，系統(tǒng)程序是PLC制造廠家編寫的控制和完成各種功能的程序，他們一般被固化到只讀存儲器（RAM）中，不允許修改，并用戶啟動運行。輸入/輸出接口電路用來連接PLC主機與外部設備。為了提高抗干擾能力，一般的輸入，輸出接口均有光電隔離裝置，最常用的是由發(fā)光二極管和光電三極管組成的光電耦合器。我們所用的OMRON CPM1A系列PLC的輸入/輸出接口電路圖如下圖所示： 由于輸入及輸出的升年時秒度即可能是數(shù)字能量，又有可能是開關量或者模擬量，所以，選擇接口部件時要考慮接口處的信號的性質(zhì)。電源部件用來將外部供電電源轉(zhuǎn)換成供PLC的各部分電子電路工作所需的直流電源，是PLC能正常工作。由于PLC 的電源部件有很好的穩(wěn)壓措施，因此它對外部電源的要求并不高，直流24V供電的機型，允許電壓為1632V。交流供電的機型，允許電壓為85264V，頻率為4753HZ，一般情況下，PLC 還為用戶提供24V直流電源作為輸入電源或負載電源?？删幊炭刂破魇且环N數(shù)字式的電子裝置，它使用可編程序的存儲器來存儲指令，并實現(xiàn)邏輯運算、順序運算、記數(shù)和算術運算等功能。用來對各種機械或生產(chǎn)過程進行控制2可編程控制器的分類：根據(jù)I/O點數(shù)的多少可將PLC分成小型、微型、中型和大型。2按用途分類：根據(jù)可編程控制器的用途PLC可分為通用型和專用型兩大類。3按結(jié)構(gòu)形式分類: PLC按照硬件的結(jié)構(gòu)形式可以分為整體式和組合式。整體式PLC外觀上是一個長方形箱體，又稱為箱式PLC。組合式PLC在硬件構(gòu)成上具有一定的靈活性，其規(guī)?？梢韵衿捶e木一樣的進行組合，構(gòu)成具有不同控制規(guī)模和功能的PLC，因此這種PLC又稱為積木式PLC。整體式PLC：整體式PLC的CPU、存儲器、輸入輸出安裝在同一機體內(nèi)，這種結(jié)構(gòu)的特點是：結(jié)構(gòu)簡單，體積小，價格低；輸入輸出路數(shù)固定，實現(xiàn)的功能和控制規(guī)模固定，靈活性較低。組合式PLC：組合式PLC為總線結(jié)構(gòu)。其總線做成總線板，上面有若干個總線槽，每個總線槽可安裝一個PLC模塊，不同的模塊實現(xiàn)不同的功能。PLC的CPU、存儲器和電源等做成一個模塊，該模塊在總線版上的安裝位置一般來說是固定的，而且該模塊也是構(gòu)成組合式PLC所必需的。其他的模塊根據(jù)PLC的控制規(guī)模、實現(xiàn)的功能選取，安裝在總線版的其他任一總線槽上。組合式PLC安裝完成后，需進行登記，使PLC對安裝在個總線上的模塊進行確認。組合式PLC的總線板又稱為基版。組合式PLC的特點是系統(tǒng)構(gòu)成靈活性高，可構(gòu)成具有不同控制規(guī)模和功能的PLC；價格較高。4按控制規(guī)模分類 輸入輸出的總線數(shù)，又稱I/O點數(shù)，是表征PLC控制規(guī)模的重要參數(shù)。因此，按控制規(guī)模對PLC分類時，可根據(jù)I/O點數(shù)的不同大致分為小型、中型和大型PLC。小型PLC：I/O點數(shù)較少，在256點以下的PLC。中型PLC：I/O點數(shù)較多，在256點以上、2048以下的PLC。大型PLC：I/O點數(shù)較多，在2048點以下的PLC。5按實現(xiàn)的功能分類 按照PLC所能實現(xiàn)的功能的不同，可以把PLC大致的分為低檔、中檔、和高檔機三類。低檔機：具有邏輯運算、計時、計數(shù)、移位自診斷監(jiān)控等功能，還具有一定的算術、數(shù)據(jù)傳送和比較、通訊、遠程和模擬量處理功能。中檔機：除具有低檔機的功能外，還具有較強的算術運算、數(shù)據(jù)傳送和比較、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換、遠程、通訊、子程序、中斷處理和回路控制功能。高檔機：除具有中檔機的功能外，還具有帶符號數(shù)的算術運算、矩陣運算。函數(shù)、表格、CRT顯示、打印機打印