【正文】 電器控制原理發(fā)展起來的，二十世紀(jì)七十年代的 PLC只有開關(guān)量邏輯控制，首先應(yīng)用的是汽車制造行業(yè)。 作為離散控的制的首選產(chǎn)品， PLC在二十世紀(jì)八十年代至九十年代得到了迅速發(fā)展，世界范圍內(nèi)的 PLC年增長(zhǎng)率保持為 20%～ 30%。 2 1 PLC 的概述 自二十世紀(jì)六十年代美國(guó)推出可編程邏輯控制器（ Programmable Logic Controller， PLC）取代傳統(tǒng)繼電器控制裝置以來， PLC得到了快速發(fā)展，在世界各地得到了廣泛應(yīng)用。隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和社會(huì)的進(jìn)步，道路交通已愈來愈成為社會(huì)活動(dòng)的重要組成部分。而城市道路多十字路口、多交叉的特點(diǎn)，也決定了城市道路的交通狀況必然受這種路況的制約。同時(shí)隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的穩(wěn)步發(fā)展，隨著城市機(jī)動(dòng)車量的不斷增加，人民的生活水平日漸提高，越來越多的汽車進(jìn)入尋常老百姓的家庭。人、車、路三者關(guān)系的協(xié)調(diào)，已成為交通管理部門需要解決的重要問題之一。單片機(jī)、 PLC 的應(yīng)用不斷地走向深入。單片機(jī)、 PLC 的應(yīng)用不斷地走向深入。其中，指導(dǎo)教師評(píng)定成績(jī)占 40%，評(píng)閱人評(píng)定成績(jī)占 20%，答辯組評(píng)定成績(jī)占 40%。 10 3 創(chuàng) 新 對(duì)前人工作有改進(jìn)或突破，或有獨(dú)特見解。東西紅燈亮的同時(shí)東西馬路等亮綠燈，時(shí)間為 33s。 3》東西紅燈亮 33s 后熄滅，東西綠燈亮，時(shí)間設(shè)定為 30s，同時(shí)南北紅燈亮，時(shí)間為 30s。 主要內(nèi)容 ： 課題的控制任務(wù)要求： （ 1）系統(tǒng)工作控制開關(guān)，起動(dòng)開關(guān) ON 則系統(tǒng)開始工作；起動(dòng)開關(guān) OFF 則系 統(tǒng)停止工作。 研究目的：解決人們?nèi)粘Ｉ钪幸驗(yàn)榻煌◣淼牟槐?，還有一些貨物運(yùn)輸?shù)牟患皶r(shí)和一些緊急情況。隨著科技的發(fā)展， PLC 的功能日益完善，加上小型化、價(jià)格低、可靠性高，在現(xiàn)代工業(yè)控制中的作用日益突出。但城市交通是一個(gè)復(fù)雜的且隨機(jī)性很強(qiáng)的系統(tǒng)，想要建立實(shí)用性較強(qiáng)的數(shù)學(xué)模型是十分困難的。不能保證相序與實(shí)際交通狀況的一致性，影響了綠燈時(shí)間的利用率。 1926 年，美國(guó)的芝加哥市采用了交通等控制方案，每個(gè)交叉口設(shè)有唯一的交通燈，適用于單一的交通流。模糊交通控制已經(jīng)成為了交通信號(hào)控制的主流方向之一。系統(tǒng)大部分都在路口附近安裝了磁性環(huán)路檢測(cè)器并且使用了新型檢測(cè)器等技術(shù)和設(shè)備。 作者簽名： 年 月 日 導(dǎo)師簽名： 年 月 日 Thesis Title: THE TRAFFIC LIGHTS BASED ON PLC CONTROL SYSTEM By June 4th 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）任務(wù)書 系 部 電氣信息系 指導(dǎo)教師 職 稱 講師 學(xué)生姓名 專業(yè)班級(jí) 09 自動(dòng)化 學(xué) 號(hào) 0915026120 設(shè)計(jì)題目 基于 PLC 交通燈控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 設(shè) 計(jì) 內(nèi) 容 目 標(biāo) 和 要 求 論文設(shè)計(jì)目標(biāo)： FX2N 系列 PLC 實(shí)現(xiàn)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 論文設(shè)計(jì)要求： 機(jī)型的選擇及輸入輸出分析 萬字 15 篇以上與題目相關(guān)文獻(xiàn) 論文設(shè)計(jì)進(jìn)度： 2月 16 日 —— 3 月 20日 搜集關(guān)于交通燈的資料階段 , 完成開題報(bào)告； 3月 20 日 —— 3 月底 完成緒論部分 4月初 —— 4 月中旬 完成論文前三章 4月中旬 —— 4月底 寫出論文初稿 5月上旬 根據(jù)老師的指導(dǎo)修改論文寫出二稿 5月中旬 根據(jù)修改后的二稿寫出三稿 5月下旬 編排標(biāo)準(zhǔn)格式，進(jìn)一步完善，定稿打印。 作者簽名： 年 月 日 學(xué)位論文版權(quán)使用授權(quán)書 本學(xué)位論文作者完全了解學(xué)院有關(guān)保管、使用學(xué)位論文的規(guī)定，同意學(xué)院保留并向有關(guān)學(xué)位論文管理部門或機(jī)構(gòu)送交論文的復(fù)印件和電子版，允許論文被 查閱和借閱。 論文原創(chuàng)性聲明 本人鄭重聲明：所呈交的學(xué)位論文是本人在導(dǎo)師的指導(dǎo)下獨(dú)立進(jìn)行研究所取得的研究成果。本人授權(quán)省級(jí)優(yōu)秀學(xué)士學(xué)位論文評(píng)選機(jī)構(gòu)將本學(xué)位論文的全部或部分內(nèi)容編入有關(guān)數(shù)據(jù)庫進(jìn)行檢索，可以采用影印、縮印或掃描等復(fù)制手段保存和匯編本學(xué)位論文。 指導(dǎo)教師簽名：權(quán)老師 年 月 日 系 部審 核 此表由指導(dǎo)教師填寫 由所在系部審核 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）學(xué)生開題報(bào)告 課題名稱 基于十字路口交通燈控制 PLC 系統(tǒng) 課題來源 自 選 課題類型 DY 指導(dǎo)教師 學(xué)生姓名 學(xué) 號(hào) 0915026120 專業(yè)班級(jí) 09 自動(dòng)化 01班 本課題的研究現(xiàn)狀、研究目的及意義 研究現(xiàn)狀： 進(jìn)入 20 世紀(jì) 70 年代，隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)和自動(dòng)控制技術(shù)的發(fā)展，以及交通流理論的不斷完善，控制手段越來越先進(jìn)。這些現(xiàn)代化設(shè)備加上控制理論和現(xiàn)代化科學(xué)管理技術(shù)，使得交通控制系統(tǒng)日益完善。 城市交通控制研究起源比較早。從此，交通控制技術(shù)和相關(guān)的控制算法得到了發(fā)展和改善，提高了交通控制的安全性、有效性。有些研究則提出了可變相序的模糊控制方法，提高了綠燈的利用率。利用模糊控制智能控制技術(shù)進(jìn)行交叉口信號(hào)燈控制能取得比定時(shí)控制與感應(yīng)控制更好的效果，是今后單交叉路口信號(hào)燈控制的主要研究方向。由于PLC 具有對(duì)使用環(huán)境適應(yīng)性強(qiáng)同時(shí)其內(nèi)部定時(shí)器資源十分豐富，可對(duì)目前普遍使用的“漸進(jìn)式”信號(hào)燈進(jìn)行精確方便地控制。防止堵車給人們 帶來的不便。 （ 2）控制對(duì)象共有六個(gè)： 東西方向紅燈兩個(gè)，南北方向紅燈兩個(gè)； 東西方向黃燈兩個(gè)，南北方向黃燈兩個(gè)； 東西方向綠燈兩個(gè)，南北方向綠燈兩個(gè)。 4》東西綠燈熄滅后東西黃燈亮，時(shí)間設(shè)定為 3s，且閃爍，同時(shí)南北紅燈亮 3s。 7》緊接著南北綠燈亮，時(shí)間為 30s，同時(shí)東西紅燈亮，這樣循環(huán)運(yùn)行。 10 4 答 辯 回答問題有理論依據(jù)，基本概念清楚。 成績(jī)類別 成績(jī)?cè)u(píng)定 Ⅰ指導(dǎo)教師評(píng)定成績(jī) Ⅱ評(píng)閱人評(píng)定成績(jī) Ⅲ答辯組評(píng)定成績(jī) 總評(píng)成績(jī) Ⅰ 40%+Ⅱ 20%+Ⅲ 40% 評(píng)定等級(jí) 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì)（論 文） 基于 PLC交通燈控制系統(tǒng) 學(xué)生姓名： 陸小凡 學(xué) 號(hào)： 0915026120 所在系部： 電氣信息系 專業(yè)班級(jí)： 自動(dòng)化 1 班 指導(dǎo)教師： 權(quán)軼 日 期： 2020 年 6 月 i 摘 要 現(xiàn)在社會(huì)，交通工具越來越多，從古代的“ 11 路公交車”到后來的馬、馬車以及近代的人力車、自行車、汽車、摩托車等越來越多的交通工具出現(xiàn)。同時(shí)帶動(dòng)傳統(tǒng)的控制檢測(cè)技術(shù)的不斷更新。同時(shí)帶動(dòng)傳統(tǒng)的控制檢測(cè)技術(shù)的不斷更新。城市交通控制系統(tǒng)是用于城 市交通數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)、交通信號(hào)燈控制與交通疏導(dǎo)的計(jì)算機(jī)綜合管理系統(tǒng)，它是現(xiàn)代城市交通監(jiān)控指揮系統(tǒng)中最重要的組成部分。 許多大城市如北京、上海、南京等出現(xiàn)了交通超負(fù)荷運(yùn)行的情況，再加上政府大 力發(fā)展的道交、出租車，使得車輛越來越多，這不僅要求道路要越來越寬闊，而且要求有新的交通管理模式和交通規(guī)則的出臺(tái)。 于是，舊的交通控制系統(tǒng)的弊病和人們?cè)絹碓礁叩囊蠹せ嗣?，使原來不太突出的交通問題被提上了日程。對(duì)交通的管控能力，也就從一個(gè)側(cè)面體現(xiàn)了這個(gè)國(guó)家對(duì)整個(gè)社會(huì)的管理控制能力，因此各國(guó)都很重視用各種高科技手段來強(qiáng)化對(duì)交通的管控能力。同時(shí)， PLC的功能也不 斷完善。隨著工廠自動(dòng)化程度的不斷提高和 PLC市場(chǎng)容量基數(shù)的不斷擴(kuò)大，近年來 PLC在工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家的增長(zhǎng)速度放緩。它以存儲(chǔ)執(zhí)行邏輯運(yùn)算、順序控制、定時(shí)、計(jì)數(shù)和運(yùn)算等操作的指令；并通過數(shù)字輸入和輸出操作，來控制各類機(jī)械或生產(chǎn)過程。 PLC每完成一次循環(huán)操作所需的時(shí)間稱為一個(gè)掃描周期。大型 PLC使用另外一個(gè) CPU來完成模擬量的運(yùn)算。一個(gè) PLC的控制器，可以接收幾千個(gè) I/O點(diǎn)（最多可達(dá) 8000多個(gè) I/O）。隨著中國(guó)經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展和基礎(chǔ)自動(dòng)化水平的不 斷提高，今后一段時(shí)期內(nèi) PLC在我國(guó)仍將保持高速增頭。定時(shí)器。 20 世紀(jì) 60 年代末期，美國(guó)的汽車制造業(yè)競(jìng)爭(zhēng)激烈，各生產(chǎn)廠家的汽車型號(hào)不斷更新，它必然要求生產(chǎn)線的控制系統(tǒng)亦隨之改變，以及對(duì)整個(gè)開展系統(tǒng)重新配置 .為拋棄傳統(tǒng)的繼電接觸器控 制系統(tǒng)的束縛，適應(yīng)白熱化的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)要求， 1968年美國(guó)通用汽車公司公開向社會(huì)招標(biāo)，對(duì)汽車流水線控制系統(tǒng)提出具體要求，歸納起來是： （ 1） 編程方便，可現(xiàn)場(chǎng)修改程序 （ 2） 維修方便，采用插件式結(jié)構(gòu) （ 3） 可靠性高于繼電器控制裝置 （ 4） 體積小于繼電器控制盤 （ 5） 數(shù)據(jù)可直接送入管理計(jì)算機(jī) （ 6） 成本可與繼電器控制盤競(jìng)爭(zhēng) （ 7） 輸入可以是交流 150V 以上 4 （ 8） 輸出為交流 115V，容量要求在 2A 以上，可直接驅(qū)動(dòng)接觸器，電磁閥等 （ 9） 擴(kuò)展時(shí)原系統(tǒng)改變最小 （ 10） 用戶存儲(chǔ)器至少能擴(kuò)張到 4KB（適應(yīng)當(dāng)時(shí)汽車裝配過程的需要） 十項(xiàng)指標(biāo)的核心要求是采用軟布線（編程）方式代替繼電控 制的硬接線方式，實(shí)現(xiàn)大規(guī)模生產(chǎn)線的流程控制。這也是區(qū)別與一般微機(jī)控制系統(tǒng)的一個(gè)重要特征。 PLC 的特點(diǎn) （ 1）抗干擾能力強(qiáng)，可靠性好 PLC 在電子線路 、機(jī)械結(jié)構(gòu)以及軟件結(jié)構(gòu)上都吸取了生產(chǎn)廠家長(zhǎng)期積累的生產(chǎn)控制經(jīng)驗(yàn)，主要模塊均采用大規(guī)模與超大規(guī)模集成電路。這種光電隔離措施，使外部電路與內(nèi)部電路之間避免了電的聯(lián)系，可有效的抑制外部干擾源對(duì)于 PLC 的影響，同時(shí)防止外部高電壓串入，從而減少故障和誤操作。另外使輸入輸出接口電路電源彼此獨(dú)立，以避免電源之間的干擾。 7）采用密封、防塵、抗震的外殼封裝結(jié)構(gòu)，以適應(yīng)工作現(xiàn)場(chǎng)的惡劣環(huán)境。 （ 3）編程方便，易于使用 PLC 是面向用戶的設(shè)備， PLC 的設(shè)計(jì)者充分考慮到現(xiàn)場(chǎng)工程技術(shù)人員的技能和習(xí)慣， PLC 程序的編制，采用梯 形圖或面向工業(yè)控制的簡(jiǎn)單指令形式。由于采用了微處理器，它能夠很方便地實(shí)現(xiàn)延時(shí)、鎖存、比較、跳轉(zhuǎn)、和強(qiáng)制 I/O 等諸多功能，不僅具有邏輯功能、算術(shù)運(yùn)算、數(shù)制轉(zhuǎn)換、以及順序控 制功能，而且還具備模擬運(yùn)算、顯示、監(jiān)控、打 6 印、及報(bào)表生成等功能。 PLC 的輸入 /輸出系統(tǒng) 能夠直觀的反映現(xiàn)場(chǎng)總線信號(hào)的變化狀態(tài)，還能通過各種方式直觀的反映控制系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)。 （ 1） 定時(shí) /記數(shù)控制功能 定時(shí) /記數(shù)控制功能指用 PLC 提供的定時(shí)器、記數(shù)器指令實(shí)現(xiàn)對(duì)某種操作的定時(shí)或記數(shù)控制，以取代時(shí)間繼電器和記數(shù)繼電器。 （ 5） 運(yùn)動(dòng)控制功能 運(yùn)動(dòng)控制功能是指通過高速記數(shù)模塊和位置控制模塊等進(jìn)行單軸或多軸運(yùn)動(dòng)控制。 （ 9） 通信聯(lián)網(wǎng)功能 通信聯(lián)網(wǎng)功能是指通過 PLC 之間的聯(lián)網(wǎng)、 PLC 與上位機(jī)的鏈接等，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程I/O 控制或數(shù)據(jù)交換，以完成較大規(guī)模系統(tǒng)的復(fù)雜控制。 （ 1） 南北紅燈不能同時(shí)亮：如果同時(shí)亮應(yīng)關(guān)閉信號(hào)燈系統(tǒng)，并立刻報(bào)警 。 （ 3） 東西紅燈亮維持 33s。 圖 12 交通燈控制系統(tǒng)流程圖 10 2 可編程序控制器的選擇 隨著 PLC 的推廣普及， PLC 產(chǎn)品的種類越來越多，而且功能也目趨完善。具體應(yīng)考慮以下幾方面： 1．結(jié)構(gòu)合理 : 對(duì)于工藝過程比較固定、環(huán)境條件較好 (維修量較小 )的場(chǎng)合，選用整體式結(jié)構(gòu) PLC 其他