【畢業(yè)設(shè)計(jì)論文】基于plc交通燈控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)-wenkub
2022-12-10 11:23:50 本頁(yè)面
【正文】 能夠有效地疏導(dǎo)交通，提高交通路口的通行能力。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(wèn)題之一。而城市高速道路在構(gòu)造上的特點(diǎn)，也決定了城市高速道路的 交通狀況必然受高速道路和普通道路耦合出交通狀況的制約。本系統(tǒng)采用 PLC 是基于以下四個(gè)原因： （ 1） PLC 具有很高的可靠性，抗干擾能力。 南北向（列）和東西向（行）主干道 南北向（列）和東西向（行）主干道均設(shè)有直行綠燈 27S，直行綠燈閃亮 3S，左行綠燈 10S，左轉(zhuǎn)綠閃 3S，黃燈 2S 和紅燈 45S。東西人行道通行綠燈于東西主干道直行綠燈點(diǎn)亮?xí)r點(diǎn)亮，當(dāng)東西主干道直行綠燈閃亮是東西行人道綠燈也要對(duì)應(yīng)閃亮，其它時(shí)間為紅燈。 南北向和東西向行人道 南北向和東西向行人道均設(shè)為通行綠燈和禁行紅燈。實(shí)現(xiàn)讓盲人可以方便通過(guò)十字路口和手動(dòng)控制車流量。 南 北 向 脈 沖 開(kāi) 關(guān) 對(duì) 應(yīng) 東 西 向 功 能 相 同 。它不僅可以替代繼電器控制柜，就是作為小型控制器或在傳感器應(yīng)用中，亦能適應(yīng)生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)不同的需求 AC 電源輸入，繼電器輸出，能加擴(kuò)展單元。要實(shí)現(xiàn)這樣的功能就要在脈沖按鍵按下時(shí)不影響他們的計(jì)時(shí)程序只在對(duì)應(yīng)的主干道紅綠燈輸出程序上進(jìn)行插入常閉繼電器以此把輸出程序斷開(kāi)。由于對(duì) PLC 內(nèi)部的功能繼電器不太熟悉（不同型號(hào)的PLC內(nèi)部功能繼電器編號(hào)也不一樣）我想了一個(gè)用程序?qū)崿F(xiàn)的方法（程序段在第 86 條 ~第 94 條指令之間），此方法可以說(shuō)是軟件實(shí)現(xiàn)功能的方法，雖然程序加長(zhǎng)了但閃爍頻率可以控制比較靈活。燈雖然是亮了但仍然循環(huán)不起來(lái)。雖然找錯(cuò)誤是一個(gè)枯燥無(wú)味的工作，但只要你耐心的去做的話，你肯定能學(xué)到有用的動(dòng)西。這種流量變化的偶然性是無(wú)法建立準(zhǔn)確模型的，統(tǒng)計(jì)的方法已不能適應(yīng)迅猛發(fā)展的交通現(xiàn)狀，需要有一種能夠根據(jù)流量變化情況自適應(yīng)控制的交通燈。即使是經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期運(yùn)行、適用的方案，仍然會(huì)發(fā) 生這樣的現(xiàn)象：綠燈方向幾 乎沒(méi)有什么車輛，而紅燈方向卻排著長(zhǎng)隊(duì)等候通過(guò)。具體由傳感器采集后送入可編程序控制器。 收獲與感悟 經(jīng)過(guò) 半個(gè)多月的 艱苦奮斗， 設(shè)計(jì) 成果終于出來(lái)了，我 才 松了一口氣， 我通過(guò)采集資料、進(jìn)行實(shí)際考察后，做出以上設(shè)計(jì)的方法。最后，我們覺(jué)得，不見(jiàn)風(fēng)雨，怎么能見(jiàn)彩虹呢？我 把 體會(huì)用十個(gè)字概括：天下無(wú)難事，只怕有心人 一次又一次的學(xué)習(xí)，我們慢慢地在體會(huì)，研究和感悟，終于領(lǐng)會(huì)到成功的那一份喜悅，從撰寫開(kāi)報(bào)告，查找資料， 程序設(shè)計(jì) ，到整理 每一個(gè)次的調(diào)試 ，我們學(xué)會(huì)了細(xì)心和耐心，也品嘗到了酸、甜、苦、辣，無(wú)數(shù)的成功與失敗更加肯定了我們的研究成果。 在此要感謝我的指導(dǎo)老師徐彬，以及李頌洲老師和甘小 梅老師，感謝老師給我這樣的機(jī)會(huì)鍛煉。 參考文獻(xiàn) [1]． 廖常初著 .PLC 基礎(chǔ)及應(yīng)用 .第 2 版 .北京：機(jī)械工業(yè)出版社 ,2020. [2]. 廖常初編 .S7300/400PLC 應(yīng)用技術(shù) [M].北京：機(jī) 械工業(yè)出版社， 2020. [3]． 三菱電機(jī) .FX3U,FX3UC 微型可編程控制器編程手冊(cè) .2020. [4].三菱電機(jī) .FX1S,FX1N,FX2N,FX2NC 編程手冊(cè) .2020. 機(jī)電工程系 2020 年 12 月 。而且大大提高了動(dòng)手的能力，使我充分體會(huì)到了在創(chuàng)造過(guò)程中的探索的艱難和成功的喜悅。 當(dāng)前的社會(huì)，科技迅速發(fā)展，知識(shí)更新速度大大加快，只有我們共同去探索，用自己的雙手去征服每一片天空，用我們新的力量去打造一片創(chuàng)新的領(lǐng)域。 花了整整十幾天，終于完成了設(shè)計(jì)，不過(guò)調(diào)試的時(shí)候卻發(fā)現(xiàn)結(jié)果和想的有所不同，通過(guò)監(jiān)控和修改才得出了需要的設(shè)計(jì)。為了實(shí)現(xiàn)模糊控制，需要將綠燈時(shí)間分為兩部分：其一是固定的 10 秒作為路口車輛狀態(tài)參數(shù)的采集時(shí)間 t1；其二是根據(jù)兩個(gè)方向車輛流量變化進(jìn)行模糊決策的延時(shí) t2。而模糊控制恰恰具有這方面的優(yōu)勢(shì)。 此 系統(tǒng)就是應(yīng)用可編程序控制器 (PLC)對(duì)十字路口交通控制燈實(shí)現(xiàn)模糊控制傳統(tǒng)的十字路口交通控制燈，通常是事先經(jīng)過(guò)交通流量的調(diào)查，運(yùn)用統(tǒng)計(jì)的方法將兩個(gè)方向紅綠 燈的延時(shí)預(yù)先設(shè)置好。然而實(shí)際上交通流量的變化往往是不確定的，有的路口在不同的時(shí)段甚至可能產(chǎn)生很大的差異。突然想起來(lái)編程器還可以進(jìn)行監(jiān)控于是再在運(yùn)行的同時(shí)進(jìn)行監(jiān)控，于是發(fā)現(xiàn)了在程序的第一周期一切都運(yùn)行正常但再運(yùn)行下去的時(shí)候第二周期就再?zèng)]有反應(yīng)了，包括里 面的輔助繼電器，最后發(fā)現(xiàn)原來(lái)是程序前面沒(méi)有并上完成這個(gè)循環(huán)的繼電器號(hào)。 剛開(kāi)始的時(shí)候把程序?qū)戇M(jìn)去然后運(yùn)行卻發(fā)現(xiàn)有些燈亮不起來(lái)而且在完成了一個(gè)周期后就循環(huán)不起來(lái)了。這就涉及到了一個(gè)請(qǐng)求和響應(yīng)的關(guān) 系。 行人道紅綠燈和主干道紅綠燈的對(duì)應(yīng)關(guān)系 因?yàn)閷?shí)際的紅綠燈控制中行人道的紅綠燈和主干道的紅綠燈是有這一定的對(duì)應(yīng)關(guān)系的，所以在編程前一定要理清它們，這樣有利于在編程時(shí)簡(jiǎn)化程序、減少 PLC 不必要的運(yùn)算。 產(chǎn)品規(guī)格： CPM1A CPU 單元 CPM1A 在編程環(huán)境等方面，它不僅具備了以往的小型 PLC 所具有的功能，盡可能使安裝空間最小化，并實(shí)現(xiàn)了具有 10 點(diǎn) 100 點(diǎn)輸入輸出點(diǎn)數(shù)的彈性構(gòu)成。南北向脈沖開(kāi)關(guān)對(duì)應(yīng)東西向功能相同，另外兩個(gè)脈沖開(kāi)可以控制車流量，當(dāng)東西向主干道等待車量較多的時(shí)候，按下東西向控制脈沖開(kāi)關(guān)，東西向主干道延長(zhǎng)綠燈點(diǎn)亮 時(shí)間到 15 秒。東西行人道通行綠燈于東西主干道 綠燈點(diǎn)亮是點(diǎn)亮，當(dāng)東西主干道綠燈閃亮和黃燈點(diǎn)亮?xí)r東西行人道綠燈也要對(duì)應(yīng)閃亮，其它時(shí)間為紅燈。 南北向 （列）和東西向（行）主干道 南北向（列）和東西向（行）主干道均設(shè)有綠燈 10S，綠燈閃亮2S（亮 滅 ） ,黃燈 2S 和紅燈 14S。 南北向和東西向人行道 南北向和東西
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