【正文】 ∧ ≥ ? = ⒊ 在以 sp為初始狀態(tài)的 Petri網(wǎng)中， 不存在死變遷，即 tT? ∈， 39。根據(jù)上述條件，可得出過程模型結(jié)構(gòu)正確性的結(jié)論：當(dāng)交互過程轉(zhuǎn)化得到的 Petri網(wǎng)模型是活的、有界和標記守恒的，那么這個交互過程是正確的。 圖 5 信號燈建模圖 4． 3 方案的分析比較 方案一：利用 PLC 可編程控制系統(tǒng) PLC 具有通用性強，使用方便；功能強，適用面廣；抗干擾能力強，可靠性高；編程語言簡單易學(xué)；安裝調(diào)試簡單，維修方便；體積小、重量 輕，易于實現(xiàn)機電一體化的特點。但，使用計算機的人員技術(shù)水平要高， 一般應(yīng)具有一定的計算機專業(yè)知識。 交通信號燈模型可以分為電源電路、 PLC主控電路、無線收發(fā)控制電路和顯示電路 四部分組成。 PLC 梯形圖軟件的設(shè)計采用模塊化設(shè)計。將電源、 CPU、存儲器及 I/O 等各個功能部分集中在一個機殼通常將它稱為 PLC 主機或基本單元。它是將結(jié)構(gòu)稱 PLC 的各個 部分按功能做成獨立模塊，如電源模塊、 CPU 模塊、 I/O 模塊、各個功能模塊等，然后安裝同一底板或框架上。 ● 中型 PLC采用模塊化結(jié)構(gòu)， 其 I/O 點數(shù)一般在 256~1024 點之間。大型 PLC 的軟、硬件功能極強。 (3) 按生產(chǎn)廠家分類 ● 施耐德公司，包括早期天津儀表廠引進莫迪康公司的產(chǎn)品，目前有 Quantum、Premium、 Momentum等產(chǎn)品； ● 羅克韋爾公司 (包括 AB 公司 )PLC 產(chǎn)品，目前有 SLC、 Micro Logic、 Control Logic 等產(chǎn)品； ● 德國西門子公司，它有 SS 系列的產(chǎn)品。性能比 S5 大有提高。它的中、大型機為 A系列。如歐姆龍單元式 PLC機的輸入點數(shù)比輸出多， I/O端子是組裝式的可方便地與主機分離；而富士同等型號的 I/O點數(shù)一般相等， I/O端子是固定的。根據(jù)程序的復(fù)雜程度來選擇。 基于以上四方面的考量，設(shè)計中選用日本 OMRON公司的 CPM1A系列 PLC。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)場不同的需求。表 3為 I/O擴展單元的規(guī)格。 IR區(qū)分為兩部分：一部分供輸入點 /輸出點用，稱為輸入 /輸出繼電器區(qū)；另一部分供 PC內(nèi)部的程序使用，稱為內(nèi)部輔助繼電器區(qū)。輸入繼電器區(qū)有 10個通道 000~009，其中 000、 001通道用于 CPU單元輸入通道，002~009通道用于 CPU單元鏈接的擴展單元的輸出通道。 CPM1A有 8個暫存繼電器，其范圍為 TR0~TR7。每個通道有 16個繼電器，編號為 00~15，共有 320個繼電器。 鏈接繼電器區(qū) (LR)共有 16個通道 LR00~LR15。當(dāng)電源斷點時，定時器復(fù)位，計數(shù)器保持斷電 前的狀態(tài)。 DM區(qū)有保持斷電功能。此次設(shè)計我們選用 CPM1A20CDTD。 梯形圖如下： 東西黃燈接通環(huán)節(jié) 當(dāng) TIM007計滿 3s后，其常開接點使 TIM005計時開始，其另一個常閉接點斷開東西綠燈閃爍電路，而一常開接點則使 01005接通，東西黃燈亮。 梯形圖如下： 南北綠燈閃爍環(huán)節(jié) TIM001計滿 25s，其一常開接點起動 TIM002計時開始，一常閉斷開南北綠燈，而另一常開與 25502一起使南北綠燈閃爍。TIM004的常閉接點使 TIM000斷開復(fù)位，隨后 TIM004自動亦被復(fù)位。李老師在本人準備論文期間，對論文的結(jié)構(gòu)、學(xué)術(shù)觀點、資料組織、論點論證等方面提出了大量的寶貴意見。 參考文獻 [1]楊公源 ,黃琦蘭 .可編程控制器應(yīng)用與實踐 [M].北京：清華大學(xué)出版社， 2020 [2]洪偉等 .交叉路網(wǎng)交通燈的協(xié)調(diào)模糊控制方法 [L].西安：系統(tǒng)仿真學(xué)報， 2020 [3]李艷等 .基于模糊控制的城市交叉路口群信號控制及仿真 [L].湖南：交通運輸工程學(xué)報， 2020 [4]洪清輝等 .基于 PLC 的交通燈智能控制 [L].福建：漳州師范學(xué)院學(xué)報， 2020 [5]田海等 .基于模糊控制的十字路口交通燈控制 系統(tǒng) [M].內(nèi)蒙古：自動化與信息工， 2020 [6]王洪猛等 .基于 PLC 的過程控制系統(tǒng)設(shè)計與實現(xiàn) [L].武漢：自動化技術(shù)與應(yīng)用， 2020 [7]文國瑋 .城市交通與道路系統(tǒng)規(guī)劃 .北京：清華大學(xué)出版社， 2020 [8]陳寬民等 .道路通行能力分析 [M].北京：人民交通出版社， 2020 [9]顧懷中等 .基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的城市道路交叉口車輛到達預(yù)測模型的研究 [L].西安：中國公路學(xué)報， 1998 [10]陳淑燕等 .單路口多相位交通信號模糊控制系統(tǒng)的設(shè)計 [L].西安：系統(tǒng)仿真學(xué)報 附錄：程序清單（指令表） LD 00000 OR 20200 AND NOT 00001 AND NOT 01003 OUT 20200 LD 20200 AND NOT TIM004 OUT TIM000 LD TIM000 OUT TIM004 LD 20200 AND TIM000 OUT TIM006 LD TIM006 OUT TIM007 LD TIM007 OUT TIM005 LD TIM000 OUT TIM001 LD TIM001 OUT TIM002 LD TIM002 OUT TIM003 LD 20200 ANT NOT TIM000 OUT 01002 LD TIM000 OUT 01006 LD 01002 AND NOT TIM006 OR TIM006 AND NOT TIM007 AND 25502 OUT 01004 LD TIM007 AND NOT TIM005 OUT 01005 LD 01006 AND NOT TIM001 OR TIM001 AND NOT TIM00 。李老師對論文的質(zhì)量嚴格把關(guān)，從論述方法的有效性到論文的措辭，甚至到標點符號都一絲不茍的審查，以確保 論文的完整性和嚴謹性。在故障排除后，按過復(fù)位按鈕后，方能重新起動系統(tǒng)工作 梯形圖如下： 6． 3 信號燈轉(zhuǎn)換控制程序軟件梯形圖 信號燈梯形如圖 6所示 圖 6 信號燈梯形 第 7章 總結(jié) 致謝 結(jié)束本文之際，本人謹向電子與自動化學(xué)院的李靜老師致以崇高的敬意和由衷的感謝。 梯形圖如下： 復(fù)位環(huán)節(jié) 當(dāng) TIM003計滿 2s時，斷開 01001，南北黃燈熄滅。 梯形圖如下 ： 后半周期啟動環(huán)節(jié) 當(dāng) TIM005計滿 2s的同時，恰好 TIM000計時滿 25s，此時循環(huán)工作的下半周期開始。安下啟動鈕后， 20200 接通且自鎖?？紤]到開關(guān)壽命問題，最好選用晶閘管輸出模塊。并只能以字為單位使用，不能以位為單位使用。不進行 1： 1鏈接時，鏈接繼電器可作內(nèi)部輔助繼電器使用。 輔助記憶繼電器區(qū) (AR)有 16個通道 AR00~AR15。 保持繼電器區(qū) (HR)具有短點保持功能，即當(dāng)電源掉電時，他們能夠保持掉電前的ON/OFF狀態(tài)。 特殊輔助器區(qū)共有 24個通道 232~255， SR區(qū)和 IR區(qū)實際上是 PC的同一數(shù)據(jù)區(qū)， SR區(qū)的通道在 IR區(qū)之后順序編號， IR和 SR的區(qū)別在于前者供用戶使用，而后者由系統(tǒng)使用。一個通道內(nèi)有 16位。 CPM1A的通信單元 RS232C通信適配器、 RS422通信適配器和 CompoBus/S I/O鏈接單元等。 CPM1A的 CPU單元有 16種規(guī)格，按 I/O點數(shù)分有 10點、 20點、 30點、 40點 4種，按使用電源分有AC型和 DC型 2種，按輸出形式分有繼電器型 和晶體管，表 2為 CPU單元的規(guī)格。 CPM1A系列 PLC是歐姆龍公司生產(chǎn)的小型整體式可編程控制器，有多種型號的 CPU供選擇；具有豐富的特殊 I/O單元，它的性能價格比很高，適用于小規(guī)模機器控制。輸入分為開關(guān)量或模擬量，輸出為繼電器、可控硅、晶體管等形式。單元式 I/O結(jié)構(gòu)固定，而模塊式 I/O點可靈活配置。 2. PLC系統(tǒng)的選型[2] 交通信號燈控制常用的 PLC系統(tǒng)型號有歐姆龍 C系列，三菱 F系列，富士 NB NB2 系列，光洋 SR系列等。 ● 日本三菱公司的 PLC也是較早推到我國來的。 135U、 155U 為大型機，控制點數(shù)可達 6000 多點，模擬量可達 300 多路。通訊聯(lián)網(wǎng)功能強，有各種通訊聯(lián)網(wǎng)的模塊，可以構(gòu)成三級通訊網(wǎng)，實現(xiàn)工廠生產(chǎn)管理自動化。它能聯(lián)接各種特殊功能模塊，通訊聯(lián)網(wǎng)功能更強，指令系統(tǒng)更豐富，內(nèi)存容量更大，掃描速度更快。 (2) 按 I/O 點數(shù)分類可分為小、中、大型 PLC[7] ● 小型 PLC的 I/O 點數(shù)一般在 128點以下，其特點是體積小、結(jié)構(gòu)緊湊，整個硬件融為一體，除了開關(guān)量 I/O 以外，還可以連接模擬量 I/O 以及其他各種特殊功能模塊。整體式 PLC 一般還備有擴展單元、各種特殊功能模塊，使其功能達到擴大。且在編程時要注意各條指令間的邏輯關(guān)系 ,梯形圖中的內(nèi)部輔助繼電器和定時器統(tǒng)一分配編號 ,除了列出 I/O 分配表外 ,還應(yīng)列出內(nèi)輔功能分配表，充分利用 PLC提供的指令。 系統(tǒng)控制核心為 PLC 主機，通過 PLC 輸入接口送入 PLC。 4． 4 總體方案的確定 比較 PLC 和繼電器， PLC 只需修改程序便可適應(yīng)工藝變更，控制速度快，可靠性強，可擴展性強，壽命長，容易安裝調(diào)試，因此用 PLC 控制系統(tǒng)。而且其體積龐大，安裝，維修均不方便。固根據(jù)信號燈轉(zhuǎn)換交互過程的正確性定義可得出，圖 1所示的信號燈轉(zhuǎn)換的交互過程模型的是正確的。MtM? 。從圖 4可看出，南北方向信號燈的轉(zhuǎn)換與東西方向信 號燈的轉(zhuǎn)換形成相互的交互過程，從過程模型結(jié)構(gòu)考慮，一個正確的交互過程應(yīng)滿足以下條件： ⑴ 交互過程開始后必須能正確結(jié)束，即交互過程是可達的； ⑵ 交互過程中不能出現(xiàn)死鎖； ⑶ 從“開始任務(wù)”開始直到“終止任務(wù)”結(jié)束的任何可達狀態(tài)，交互過程的網(wǎng)系統(tǒng) 中資源庫所不會有殘留標記，也不會發(fā)生活鎖。 圖中變遷為時間變遷，如 T1 T1 T T2 T2 T20 等；和瞬時變遷（如T1 T1 T15 等表示）兩類， 瞬時變遷為網(wǎng)結(jié)構(gòu)上不考慮時間的事件過程。 6) 守恒性：守恒性在一個 Petri網(wǎng)系統(tǒng)中，標記被用來描述系統(tǒng)資源，對這類Petri網(wǎng)，守恒性是一個重要性質(zhì)，要使代表資源的標記在 Petri網(wǎng)運行中既不會增加也不會減少，最簡單的方法就是網(wǎng)中總標記數(shù)保持恒定。 5) 安全性：安全性決定系統(tǒng)中正在執(zhí)行的操作不會發(fā)出請求。一個 Petri網(wǎng)被稱為活的，僅當(dāng)從Ｍ 0可達的任一標識出發(fā)，都可以通過執(zhí)行某一變遷序列而最終實施任何一個變遷。 Petri網(wǎng)若存在一個整數(shù)，使得Ｍ 0的任一可達標識的每個位置中的標記數(shù)都不超過Ｋ，即對于每個標識Ｍ∈Ｒ (Ｍ 0)和每個位置ｐ，Ｍ (ｐ )≤Ｋ均成立，則稱 Petri網(wǎng)是Ｋ有界，簡稱有界。按照 Petri網(wǎng)的實施規(guī)則，有效轉(zhuǎn)移的實施將改變標記的分布 (產(chǎn)生新的標識 )。Ｆ，Ｗ，Ｍ 0) ，其中： 1)Ｐ∩Ｔ =φ，Ｐ∪Ｔ≠φ； 2)Ｐ ={ｐ 1，ｐ 2，ｐ 3， ?，ｐ ｍ } 是有限位置的集合； 3)Ｔ ={ｔ 1，ｔ 2，ｔ 3， ?，ｔ ｎ } 是有限變遷的集合； 4) 是弧的集合，弧關(guān)系僅存在于位置和變遷兩類元素之間； FPTTP?∪ 5)Ｗ∶Ｆ→Ｎ +是弧權(quán)函數(shù)，Ｎ +={1， 2， 3， ?}； 6)Ｍ 0∶Ｐ→Ｎ是初始標識，Ｎ ={0， 1， 2， 3， ?}。 Petri網(wǎng)包括四種基本元素：標記（ token）、位置Ｐ、變遷 T和弧 F。在故障排除后，按過復(fù)位按鈕后，方能重新起動系統(tǒng)工作。TIM004 的常閉接點使 TIM000 斷開復(fù)位，隨后 TIM004 自動亦被復(fù)位。 TIM001 計滿 25s，其一常開接點起動 TIM002 計時開始，一常閉斷開南北綠燈，而另一常開與 25502 一起使南北綠燈閃爍。 當(dāng) TIM007計滿 3s后，其常開接點使 TIM005計時開始，其另一個常閉接點斷開東西 綠燈閃爍電路，而一常開接點則使 01005 接通，東西黃燈亮。 2. 控制過程分