【正文】 3 月美國交通部正是出版了“國家智能交通系統(tǒng)項目規(guī)劃”，明確規(guī)定了智能交通系統(tǒng)的 7 大領(lǐng)域和 29 個用戶服務(wù)功能目前 7 大領(lǐng)域包括：出行和交通關(guān)系系統(tǒng)、出行需求管理系統(tǒng)、公 共交通運營系統(tǒng)、商用車輛運營系統(tǒng)、電子收費系統(tǒng)、應(yīng)急管理系統(tǒng)、先進(jìn)的車輛控制和安全系統(tǒng)。 70 年代中至 80 年代初，主要是進(jìn)行城市交通信號控制試驗研究， 80 年代中至 90 年代初，在一些大城市引進(jìn)和消化 城市交通信號控制系統(tǒng)，實現(xiàn)了一些（高速）公路監(jiān)控系統(tǒng)、高等級公路電子收費系統(tǒng)和路邊信息服務(wù)系統(tǒng)。并且在此基礎(chǔ)之上，若交通燈路口遇到特殊車輛或者緊急情況，該系統(tǒng)也能切換到人工控制模式，實現(xiàn)強通控制，從而保證路面交通的正常運行。 本設(shè)計的 上位機采用 PC 機，通過安裝在十字路口的監(jiān)控設(shè)備以及移動電子監(jiān)控設(shè)備，對各個十字路口的安全狀況進(jìn)行監(jiān)控。實現(xiàn)對城市十字路口的合理控制與監(jiān)控。一部數(shù)字電子計算機若是從事執(zhí)行 PC之功能著，亦被視為 PC，但不包括鼓式或類似的機械式順序控制器。 ” 總之，可編程控制器是一臺計算機，它是專為工業(yè)環(huán)境應(yīng)用而設(shè)計制造的計算機。它 的主要功能如下： ⑴ 接受和儲存用戶程序和數(shù)據(jù) ⑵ 掃描現(xiàn)場設(shè)備的數(shù)據(jù)和狀態(tài)，存入數(shù)據(jù)區(qū) ⑶ 檢測和診斷電源， PLC 內(nèi)部電路工作狀態(tài)和程序中的語法錯誤 ⑷ 從存儲器中逐條讀取用戶程序，經(jīng)過指令解釋后，去開啟或關(guān)閉相關(guān)控 智能交通燈設(shè)計 5 制電路，完成相關(guān)的邏輯運算和算術(shù)運算。檔次越高， PLC 的位次也越多，運行的速度越快，功能也會更強大。常用的存儲器類型有 CMOS RAM、 EPROM、 PLC 系統(tǒng)，用戶不能直接存儲，因此 PLC 產(chǎn)品中所說的存儲類型及其容量，是指 用戶程序存儲器而言。輸入模塊用來接收和采集輸 入信號，輸出模塊用來送出 PLC 運算后得出的控制信息，并通過機外的執(zhí)行機構(gòu)完成工業(yè)現(xiàn)場的各類控制。內(nèi)部的開關(guān)電源為各模塊提供不同等級的直流電源。 編程器用來生成用戶程序，一般分為手持式編程器和圖形編程器。 現(xiàn)在，很多 PLC 都可以用計算機作為編程工具，在計算機上直接生成和編輯梯形圖或指令表，并可以實現(xiàn)其轉(zhuǎn)換。 外 設(shè) 接 口 輸 入 接 口 CPU 電源I/O 擴 展 接 口 輸 出 接 口 編程器 I/O 擴展 單元 指示燈 電磁線圈 ...... 電磁閥 按鈕觸點 ...... 行程開關(guān) 存儲器 系統(tǒng) 用戶 數(shù) 程序 程序 據(jù) 智能交通燈設(shè)計 7 （ 2）各輸入端均采用 RC 濾波器，其濾波時間常數(shù)一般為 10~20ms. （ 3）各模塊均采用屏蔽措施，以防止輻射 干擾。 （ 7）大型 PLC 還可以采用由雙 CPU 構(gòu)成冗余系統(tǒng)或有三 CPU 構(gòu)成表決系統(tǒng) ,使可靠性更進(jìn)一步提高。 為了組成工業(yè)局部網(wǎng)絡(luò)，它還有多種通訊聯(lián)網(wǎng)的接口模塊，等等。 安裝簡單，維修方便 PLC 不需要專門的機房，可以在各種工業(yè)環(huán)境下直接運行。 PLC 的應(yīng)用領(lǐng)域 。 。 。一個掃描的周期包括輸入、執(zhí)行、處理、自診斷、輸出等過程。再硬件系統(tǒng)滿足要求，軟件系統(tǒng)已經(jīng)編制好的情況下，它會不斷的執(zhí)行軟件系統(tǒng)以及預(yù)設(shè)好的指令代碼。 PLC 的自監(jiān)視過程不僅可以保障設(shè) 備還可以實時的反映故障。 。只要機器是正常運行的，那么，該掃描過程會移植存在。同樣，只要機器是正常運行的，這一過程貫穿于整個掃描過程。輸入映像寄存器控制輸入值，而輸出映像寄存器則保存運算的結(jié) 智能交通燈設(shè)計 9 果。這一過程的好處是，可以有效的節(jié)約I/O 端口的掃描時間，提高效率。同樣，輸出鎖存 器會鎖定輸出映像寄存器，通過輸出電路，這一結(jié)果會被輸出。此時的修改不會影響輸出鎖存器的現(xiàn)在輸出值，這是與輸入映像寄存器完全不同的。各 PLC 廠家為了縮小延遲采取了很多措施，編程人員應(yīng)對所使用型號的 PLC的延遲時間的長短很清楚，它是進(jìn)行 PLC 選型時的重要指標(biāo)。 PLC 的指令條數(shù)和綜合性指標(biāo)能夠反映出該 PLC 的功能強弱。 。指執(zhí)行 1024 條基本指令用時。 。 PLC 的軟件系統(tǒng)分為系統(tǒng)程序和用戶程序。編譯程序則是把程序語言翻譯成機器語言的程序。小型的 PLC 很簡單，整個程序不用分段，按順序編制。用于控制主程序的運行方式及個組織模塊的組織關(guān)系。 用來描述特定功能的程序模塊。 ⑸ 數(shù)據(jù)模塊。它的各方面參數(shù)如下： I/O 總數(shù)為 6輸入數(shù)目為 3輸出數(shù)目為 3型號為漏型。而東西南北每個方向各有紅綠黃燈一個，一起總共有交通信號燈 12 個，也就是需要 12 個輸出接口。 信號處理：對信號進(jìn)行放大和整形。即接近傳感器是電感型的，即通過電磁波，來感應(yīng)經(jīng)過傳感器檢測面附近的金屬物體 。別且該開關(guān)內(nèi)部還內(nèi)置過壓，過流，反接保護(hù)電路。十字路口的情況以及光電計數(shù)器的鋪設(shè)狀況如圖： 圖 34 十字路口光電計數(shù)器的鋪設(shè)情況 設(shè)計思路 正常時序時：交通燈控制系統(tǒng)的 控制要求如下 ，當(dāng)起動開關(guān)接通時，信號系統(tǒng)開始工作，且先南北紅燈亮，東西綠燈亮。在南北紅燈亮的同時東西綠燈也亮， 東西綠燈持續(xù)亮 20S。同時，南北紅燈熄滅，南北綠燈亮。同時 在南北綠燈熄滅的時候， 南北黃燈亮 2S 后熄滅，這時南北紅燈，東西綠燈 。 30s 后，南北方向的計數(shù)器讀數(shù)相加得到數(shù)據(jù)N2，東西方向的計數(shù)器讀數(shù)相加得到讀數(shù) D2，將南北方向的數(shù)據(jù) N2 與東西方向的數(shù)據(jù) D2 經(jīng)行比較，倘若 N2＞＝ D2，則南北方向的綠的繼 續(xù)持續(xù) 30s 東西方向的紅燈繼續(xù)持續(xù) 30s。而且在上面的第一次比較過程中，倘若南北方向的車流量小于東西方向的車流量，即N1＜ D1，則南北方向的綠燈閃爍 3s， 3s 后南北方向的綠 燈變?yōu)辄S燈，黃燈持續(xù)的時間為 2s，此時東西方向的紅燈持續(xù) 5s。在比較南北方向的車流量與東西方向的車流量的過程中，要保持車流量大的一方通行的時間盡量長一些。綠燈每變?yōu)榧t燈一次，東西南北各個方向的計數(shù)器讀數(shù)應(yīng)該清一次零。但是這項計劃的投資肯定是巨大的，在此僅僅是提及一下思路，希望在以后的城市 規(guī)劃中可以看到。由于第一種情況與第二種情況之間有著遞進(jìn)的關(guān)系，因此可以分析出總共的可能情況有三種： ，東西方向為紅燈，經(jīng)過 30s 后，南北方向綠燈閃爍，再變?yōu)辄S燈，接著變?yōu)榧t燈，而東西方向則變?yōu)榫G燈?，F(xiàn)就第二種情況對交通燈經(jīng)行時序分析，分析結(jié)果如下： 圖 37 各交通燈路口的時序情況 智能交通燈設(shè)計 19 主程序的設(shè)計 在主程序的設(shè)計過程中，由于要用到各種計時器，計數(shù)器，輸入及輸出繼電器，輔助繼電器，寄存器等，因此提前將可能用到的原件符號以及其所對應(yīng)的意義先給出： X0 啟動按鈕 X1 北方輸入 X2 南方輸入 X3 西方輸入 X4 東方輸入 X5 停止按鈕 Y1 南北方向綠燈 Y2 南北方向黃燈 Y3 南北方向紅燈 Y4 東西方向綠燈 Y5 東西方向黃燈 Y6 東西方向紅燈 M100 啟動記憶輔助繼電器 M M1 M12 比較輔助繼電器 M M2 M22 比較輔助繼電器 T0 南北紅燈定時 T1 東西紅燈 定時 T2 東西綠燈平光 T3 東西綠燈閃爍 T4 東西黃燈定時 T5 南北綠燈平光 T6 南北綠燈閃爍 T7 南北黃燈定時 具體的程序設(shè)計圖如下： 圖 38 梯形圖 智能交通燈設(shè)計 20 圖 39 梯形圖 圖 310 梯形圖 智能交通燈設(shè)計 21 圖 311 梯形圖 圖 312 梯形圖 圖 313 梯形圖 智能交通燈設(shè)計 22 圖 314 梯形圖 圖 315 梯形圖 圖 316 梯形圖 智能交通燈設(shè)計 23 圖 317 梯形圖 圖 318 梯形圖 圖 319 梯形圖 智能交通燈設(shè)計 24 圖 320 梯形圖 運行程序語句表： 0 LD X000 1 OR M100 2 ANI X005 3 OUT M100 4 LD M100 5 ANI T1 6 OUT T0 K300 9 LD T0 10 OUT T1 K300 13 LD M100 14 ANI T0 15 OUT T2 K250 18 LD T2 19 OUT T3 K30 22 LD T3 23 OUT T4 K20 26 LD T0 27 OUT T5 K250 30 LD T5 智能交通燈設(shè)計 25 31 OUT T6 K30 34 LD T6 35 OUT T7 K30 38 LD M100 39 ANI T5 40 OUT Y001 41 LD M100 42 ANI T1 43 OUT Y001 44 LD T1 45 CALL P10 48 LD T1 49 CMP D5 D6 M10 56 MPS 57 LD M10 58 OR M11 59 ANB 60 OUT M1 61 MPP 62 AND M12 63 OUT M2 64 LD M1 65 OR Y001 66 ANI T5 67 OUT Y001 68 LD M1 69 OR Y006 70 ANI T1 71 OUT Y006 智能交通燈設(shè)計 26 72 LD T5 73 CALL P10 76 LD T5 77 CMP D5 D6 M20 84 MPS 85 LD M20 86 OR M21 87 ANB 88 OUT M3 89 MPP 90 AND M22 91 OUT M4 92 LD M3 93 ORI Y001 94 ANI T5 95 OUT Y001 96 LD M3 97 OR Y006 98 ANI T1 99 OUT Y006 100 LD T5 101 ANI T3 102 AND T10 103 OUT Y001 104 LD