【正文】 工業(yè)控制裝置。 6 現(xiàn)在城市路口交通燈控制技術(shù)現(xiàn)狀 隨著城市機(jī)動(dòng)車量的不斷增加，許多大城市出現(xiàn)了交通超負(fù)荷運(yùn)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(shè)完成的初期，它們也曾有效地改善了交通狀況。 又經(jīng)過前人的設(shè)計(jì)和改造，交通信號(hào)燈終于普及整個(gè)城市的十字路口。 1918 年，又出現(xiàn)了帶控制的紅綠燈和紅外線紅綠燈。它由紅綠兩以旋轉(zhuǎn) 式方形玻璃提燈組成，紅色表示“停止”，綠色表示“注意”。 關(guān)鍵詞： PLC 交通燈 程序設(shè)計(jì) 結(jié)論 3 英 文 摘 要 Now the world electronic technology rapidly expand, the microprocessor, the microputer obtain the widespread application in various area of technology, to various domains technology development enormous promotion effect. A perfect integration of machinery system, should contain the following several base elements: Basic machine, power and actuation part, implementing agency, sensing measurement ponent, control and information processing part. The integration of machinery is the system technology, the puter and the information processing and management technology, the automatic control technology, the examination sensing technology 4 目 錄 第一章 緒論 ..........................................................................................................5 交通信號(hào)燈的發(fā)展及研究意義 ..............................................................5 現(xiàn)在城市路口交通燈控制技術(shù)現(xiàn)狀 ……......…...…………………… ..6 PLC 在我國城市交通上的應(yīng)用 ..............................................................6 第二章 PLC 的基本介紹 …… .............................................................................8. PLC 的產(chǎn)生 ..............................................................................................8 PLC 的用途和特點(diǎn) …… .........................................................................9. PLC 的用途 ..................................................................................... PLC 的特點(diǎn) …… ............................................................................. PLC 的基本結(jié)構(gòu) ……...……………………………………………… … 11 PLC 的工作原理 ……...…………………………...………………… … 15. PLC 的基本性能指標(biāo) …………………………………………………… 16 PLC 的 指令介紹 ……...………………………………………………… .24 第三章 交通信號(hào)燈控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì) …………………………………………… 28 5 第一章 緒 論 交通信號(hào)燈的發(fā)展及研究意義 當(dāng)今，紅綠燈安裝在各個(gè)道口上，已經(jīng)成為疏導(dǎo)交通車輛最常見和最有效的手段，這一技術(shù)已經(jīng)有相當(dāng)長的發(fā)展歷史了。 本文也是基于前人設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)之上，運(yùn)用自己所學(xué)的知識(shí)，綜合性的設(shè)計(jì)出了一套用 PLC（可編程序控制器）控制的十字路口交通燈方案。社會(huì)主義建設(shè)以來，有許許多多的設(shè)計(jì)工作者投身于十字路口交通建設(shè)的研究之中，創(chuàng)造和設(shè)計(jì)出了很多新型的方案，把我國交通建設(shè)推向了更高的發(fā)展階段。 1 學(xué)號(hào) 1085041717 畢業(yè)論文 題 目 : 用 PLC 控制交通信號(hào)燈 系 部 : 自 動(dòng) 化 專 業(yè) : 機(jī) 電 一 體 化 姓 名： 2021 年 6 月 2 題目：用 PLC 控制交通信號(hào)燈 摘 要 ?????????俗話說： ?想要富，先修路 ?。當(dāng)前，十字路口都采用了信號(hào)燈來控制車輛和人的通行，不僅便于維護(hù)管理，而且有較強(qiáng)的自動(dòng)化。 PLC 控制交通燈適用性強(qiáng)，便于維護(hù)和管理。 1858 年，在英國倫敦主要街頭安裝了以燃煤氣為光源的紅，藍(lán)兩色的機(jī)械扳手式信號(hào)燈，用以指揮馬車通行。 1869 年 1月 2日，煤氣燈爆炸，使警察受傷，遂被取消。帶控制的紅綠燈，一種是把壓力探測(cè)器安在地下，車輛一接近紅燈便變?yōu)榫G燈；另一種是用擴(kuò)音器來啟動(dòng)紅綠燈，司機(jī)遇紅燈時(shí)按一下嗽叭，就使紅燈變?yōu)榫G燈。 交通 信號(hào)燈的出現(xiàn)，使交通得以有效管制，對(duì)于疏導(dǎo)交通流量、提高道路通行能力，減少交通事故有明顯效果 ，更改變了交警輪流指揮和疏散交通擁擠的現(xiàn)狀，實(shí)現(xiàn)了人，車，路三者的同步協(xié)調(diào)。然而，隨著交通量的快速增長和缺乏對(duì)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(yù)期的作用。它具有結(jié)構(gòu)簡單、編程方便、可靠性高等優(yōu)點(diǎn) ,已廣泛用于工業(yè)過程和位置的自動(dòng)控制中。目前大多品牌的 PLC 內(nèi)部均配有實(shí)時(shí)時(shí)鐘，通過編程控制可對(duì)信號(hào)燈實(shí)施全天候無人化管理。同時(shí) 在東西南北每個(gè)路口都有兩位七段碼顯示倒計(jì)時(shí)。 PLC 的產(chǎn)生 早期工業(yè)生產(chǎn)中廣泛使用的電器自動(dòng)控制系統(tǒng)是繼電器 接觸器控制系統(tǒng)，簡稱繼電器控制系統(tǒng)，隨著 20世紀(jì)工業(yè)生產(chǎn)的迅速發(fā)展，市場(chǎng)競爭越來越激烈，工業(yè)產(chǎn)品更 新?lián)Q代的周期日趨縮短，新產(chǎn)品不斷涌現(xiàn)，傳統(tǒng)的繼電器控制系統(tǒng)難以滿足現(xiàn)代社會(huì)小批量、多品種、低成本、高質(zhì)量生產(chǎn)方式的生產(chǎn)控制要求， 為了改變這一現(xiàn)狀，美國通用汽車公司在 1969 年公開招標(biāo)，要求用新的控制裝置取代繼電器控制裝置，并提出了十項(xiàng)招標(biāo)指標(biāo)，即： (1)編程方便，現(xiàn)場(chǎng)可修改程序； (2)維修方便，采用模塊化結(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裝置； (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裝置競爭； (7)輸入可以是交流 115V； (8)輸出為交流 115V， 2A 以上，能直接驅(qū)動(dòng)電磁閥，接觸器等； (9)在擴(kuò)展時(shí)，原系統(tǒng)只要很小變更； 用戶程序存儲(chǔ)器容量至少能擴(kuò)展到 4KB。 PLC可應(yīng)用于單機(jī)控制、多機(jī)群控、生產(chǎn)自動(dòng)線控制等。每個(gè)軸移動(dòng)時(shí)，位置控制模塊保持適當(dāng)?shù)乃俣群图铀俣龋_保運(yùn)動(dòng)平滑。當(dāng)過程控制中某一個(gè)變量出 10 現(xiàn)偏差時(shí) ,PID 控制算法會(huì)計(jì)算出正確的輸出 ,把變量保持在設(shè)定值上。通過窗口軟件，用戶可以獨(dú)自編程，由 PLC送至 CNC 設(shè)備使用。作為實(shí)時(shí)控制系 統(tǒng)，不僅 PLC 數(shù)據(jù)通信速率要求高，而且要考慮出現(xiàn)停電故障時(shí)的對(duì)策。 而 PLC 采用微電子技術(shù)，大量的開關(guān)動(dòng)作由無觸點(diǎn)的電子存儲(chǔ)器件來完成，大部分繼電器和復(fù)雜的連線被軟件程序所取代，故壽命長，可靠性大大提高。近年來 PLC 的功能單元大量涌現(xiàn)，使 PLC滲透到了位置控制、溫度控制、 CNC 等各種工業(yè)控制中。梯形圖語言的圖形符號(hào)與表達(dá)方式和繼電器電路圖相當(dāng)接近，只用 PLC 的少量開關(guān)量邏輯控制指令就可以方便地實(shí)現(xiàn)繼電器電路的功能。這很適合多品種、小批量的生產(chǎn)場(chǎng)合。固 定式 PLC 包括CPU板、 I/O 板、顯示面板、內(nèi)存塊、電源等，這些元素組合成一個(gè)不可拆卸的整體。 為了進(jìn)一步提高 PLC 的可靠性近年來對(duì)大型 PLC 還采用雙 CPU 構(gòu)成冗余系統(tǒng)或采用三 CPU 的表決式系統(tǒng)，這樣即使某個(gè) CPU 出現(xiàn)故障整個(gè)系統(tǒng)仍能正常運(yùn)行。內(nèi)存主要用于存儲(chǔ)程序及數(shù)據(jù)，是 PLC 不可缺少的組成單元。運(yùn)算器用于進(jìn)行數(shù)字或邏輯運(yùn)算，在控制器指揮下工作。 1 PLC 常用的存儲(chǔ)器類型 （ 1） RAM (Random Assess Memory)，這是一種讀 /寫存儲(chǔ)器 (隨機(jī)存儲(chǔ)器 ) ，其存取速度最快，由鋰電池支持。 (1)系統(tǒng)程序存儲(chǔ)區(qū) 在系統(tǒng)程序存儲(chǔ)區(qū)中存放著相當(dāng)于計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)的系統(tǒng)程序，包括監(jiān)控程序、管理程序、命令解釋程序、功能子程序、系統(tǒng)診斷子程序、等由制造廠商將其固化在 EPROM 中，用戶不能直接存取，它和硬件一起決定了該 PLC 的性能。 2) 數(shù)據(jù)寄存器 14 與模擬量 I/O 一樣，每個(gè)數(shù)據(jù)寄存器占用系統(tǒng) RAM 存儲(chǔ)區(qū)中的一個(gè)字 (16bits) ，另外 PLC 還提供數(shù)量不的特殊數(shù)據(jù)寄存器，具有不同的功能。 （四） I/O 模塊 PLC 與電氣回路的接口，是通過輸入輸出部分（ I/O）完成的。 常用的 I/O 分類如下： 1 開關(guān)量：按電壓水平 分，有 220VAC、 110VAC、 24VDC，按隔離方式分，有繼電器隔離和晶體管隔離。小編程器 PLC 一般有手持型編程器，目前一般由計(jì)算機(jī)（運(yùn)行編程軟件）充當(dāng)編程器。因此，網(wǎng)絡(luò)在自動(dòng)化系統(tǒng)集成工程中的重要性越來越顯著，甚至有人提出 網(wǎng)絡(luò)就是控制器 的觀點(diǎn)說法。編程器是 PLC 開發(fā)應(yīng)用、監(jiān)測(cè)運(yùn)行、檢查維護(hù)不可缺少的器件，但它不直接參與現(xiàn)場(chǎng)控制運(yùn)行。 4. 入輸出設(shè)備：用于接收信號(hào)或輸出信號(hào)，一般有條碼讀人器，輸入模擬量的電位器，打印機(jī)等。 1． 輸入采樣階段 PLC 在輸入采樣階段，首先掃描所有出入端子，并將各輸入狀態(tài)存入對(duì)應(yīng)的輸入映象寄存器中。 從元件映象寄存器“讀入”對(duì)應(yīng)元件 （軟繼電器）當(dāng)前狀態(tài)。 PLC 的基本性能指標(biāo) 可編程控制器的基本性能可用如下八條予以概括： （一） 工作速度 工作速度是指 PLC的 CPU執(zhí)行指令的速度及對(duì)急需處理的輸入信號(hào)的響應(yīng)速度。不同的 PLC。但各種 PLC 總有一些基本指令，而且各種