【正文】 我從同學身上學到了許多可以享用一生的知識，課題組各位同學間的友誼與默契是我完成論文的基礎(chǔ)。曾經(jīng)為程序的編寫而冥思查找過，曾經(jīng)為無法找出錯誤而郁悶苦惱過，也曾經(jīng)為某一功能不能實現(xiàn)而猶豫彷徨過，但最終我成功了。這在程序編譯時本來不是什么大問題，但在實際操作時則體現(xiàn)的很明顯。在線調(diào)試過程中，系統(tǒng)在監(jiān)控狀態(tài)下運行，可隨時發(fā)現(xiàn)問題、隨時解決問題，從而使系統(tǒng)逐步完善。周而復始的循環(huán)。到5s時，南北，東西黃燈熄，南北紅綠燈亮，東西紅燈亮，開始第2周期的動作。到40s時，南北紅燈、東西綠燈同時熄滅，兩個方向的黃燈開始閃爍，并維持5s。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。 2. PLC系統(tǒng)的選型 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NBNB2 系列，光洋SR系列等。135U、155U為大型機，控制點數(shù)可達6000多點，模擬量可達300多路。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。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。 系統(tǒng)控制核心為PLC主機，通過PLC輸入接口送入PLC。而且其體積龐大，安裝，維修均不方便。而另一方面，小型PLC的功能不斷增加，如增加了數(shù)值運算、模擬量處理、與上位機或操作站聯(lián)網(wǎng)通信的功能。 PLC控制系統(tǒng)及技術(shù)的發(fā)展趨勢 隨著新技術(shù)、新器件的不斷出現(xiàn)，特別是微處理器、單片機、半導體存儲器等技術(shù)的飛速發(fā)展和迅速融合，使得PLC功能更加齊全，適用范圍更加廣泛，使用更加方便，具有更高的性能價格比。其閉環(huán)控制功能已經(jīng)廣泛地應(yīng)用于塑料擠壓成形機、加熱爐、熱處理爐、鍋爐等設(shè)備，以及輕工、化工、機械、冶金、電力、建材等行業(yè)。小型可編程控制器主要用于單機自動化，而大型可編程控制器則是自動生產(chǎn)線的必不可少的部件。因此維修極為方便。 由于采取了以上抗干擾措施，PLC的可靠性、抗干擾能力大大提高，可以承受幅值為1000V、上升時間為1ns、脈沖寬度為1us的干擾脈沖。一般由程序控制的數(shù)字電子設(shè)備產(chǎn)生的故障常有兩種：一種是軟故障，由于外界惡劣環(huán)境，如電磁干擾、超高溫、超低溫、過電壓、欠電壓等引起的未損壞系統(tǒng)硬件的暫時性故障，另一種是由多種因素而導致元器件損壞所引起的故障，稱為硬故障。 ⑷控制柜上強弱電交叉通過, 隨行電纜應(yīng)分開。 PLC周期性的循環(huán)執(zhí)行上述三個步驟，這種工作方式稱為PLC掃描工作方式。 1984 年后,PLC 的規(guī)模更大,存儲器的容量又提高了1 個數(shù)量級(最高可達896 K) ,有的PLC 已采用了32 位微處理器,多臺PLC 可與大系統(tǒng)一起連成整體的分布式控制系統(tǒng),在軟件方面有的已與通用計算機系統(tǒng)兼容。 PLC介紹 PLC控制系統(tǒng)的發(fā)展背景 1969 —1973 年是PLC 的初創(chuàng)時期。當車輛由路口4沿道路駛向路口1時，B3是路口3信號和路口4信號當相對相位差。這里稱時間對“錯開”為相位差。最長周期長度一般不超過120秒。目前，許多信號系統(tǒng)都實現(xiàn)了計算機控制，使用計算機系統(tǒng)控制的地理交叉口，其信號一般采用預定周期式控制。在綠波信號系統(tǒng)中，分配給次干路的綠燈時間必須限制在預定的時間內(nèi)。信號燈的亮度應(yīng)保證人們在1O0m以外能看清。一種是安裝在路口邊或中央的燈柱上。(5)黃燈閃爍時，車輛、行人須在確保安全的原則下通行。 2 交通信號燈與PLC介紹 交通信號燈的介紹 交通信號燈在道路上用來傳遞具有法定意義指揮交通流通行或停止的光、聲、手勢等，都是交通信號。2000年，隨著國家公安部提出“暢通工程”的要求，各地都采用智能交通運輸系統(tǒng)的理論，利用計算機和通信技術(shù)等高科技手段來解決城市的交通問題，加強了交通管理系統(tǒng)和交通控制系統(tǒng)的建設(shè)。1967 年英國運輸與道路研究實驗室（ TRRL ）成功地研究出交通網(wǎng)絡(luò)研究工具 TRANSYT ，用于脫機優(yōu)化配時方案，它的廣泛應(yīng)用，把交通控制技術(shù)推向更高的發(fā)展階段。PLC 機還具備停電記憶功能, 可保護斷電前的狀態(tài)。交通信號燈成為了不可缺少，不可代替的交通指揮工具。在全球工業(yè)計算機控制領(lǐng)域，圍繞開放與再開放過程控制系統(tǒng)、開放式過程控制軟件、開放性數(shù)據(jù)通信協(xié)議，已經(jīng)發(fā)生巨大變革，幾乎到處都有PLC，但這種趨勢也許不會繼續(xù)發(fā)展下去。本文就是基于可編程控制通過調(diào)試完成對交通信號燈的控制設(shè)計。本人簽名： 日期： 指導教師簽名： 日期： 目 錄1 前言 1 課題的目的和意義 1 交通信號燈的發(fā)展概況 2 課題的主要內(nèi)容 3 主要完成的工作 42 交通信號燈與PLC介紹 5 交通信號燈的介紹 5 交通信號燈 5 信號燈的設(shè)置 5 交通信號的控制方式 6 智能交通信號控制系統(tǒng)的基本組成 7 交通信號控制系統(tǒng)的主要術(shù)語和參數(shù) 8 PLC介紹 10 PLC控制系統(tǒng)的發(fā)展背景 10 PLC的工作原理 10 PLC系統(tǒng)的特點 12 PLC控制系統(tǒng)應(yīng)用領(lǐng)域 14 PLC控制系統(tǒng)及技術(shù)的發(fā)展趨勢 15 PLC機型的選擇 16 方案的分析比較 16 PLC的選型 173 交通信號燈系統(tǒng)設(shè)計 20 交通信號燈系統(tǒng)方案設(shè)計 20 通信號燈控制系統(tǒng)的軟件設(shè)計 21 交通信號燈梯形圖 244 系統(tǒng)測試 29 系統(tǒng)驗證平臺 29 常規(guī)檢查 29 系統(tǒng)調(diào)試 29 系統(tǒng)驗證中所遇到的問題 29 問題解決方案 305 總結(jié) 31致謝 32參考文獻 33附錄 34題目 基于PLC的交通燈控制系統(tǒng)設(shè)計 摘要隨著社會經(jīng)濟的發(fā)展，城市交通問題越來越引起人們的關(guān)注。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。關(guān)鍵詞 可編程控制器 交通燈 設(shè)計Title PLCbased automatic control system for traffic lights AbstractAlong with the development of the society economy, the city transportation problem causes people39。隨著軟件PLC(SoftPLC)控制組態(tài)軟件技術(shù)的誕生與進一步完善和發(fā)展，安裝有SoftPLC組態(tài)軟件和基于工業(yè)PC控制系統(tǒng)的市場份額正在逐步得到增長，這些事實使傳統(tǒng)PLC供應(yīng)商在思想上已經(jīng)發(fā)生了戲劇性的變化，他們必須面對現(xiàn)實，在傳統(tǒng)PLC的技術(shù)發(fā)展與提高方面作出更加開放的高姿態(tài)。實際應(yīng)用時, 指示等信號要求的PLC 機I/O (輸入/輸出) 點較多, 而其可靠性對交通信號燈運行影響不大, 因此可仍保留這部分電路, 即局部替代。 性高，程序設(shè)計方便靈活隨著科學技術(shù)的發(fā)展及人們對交通信號燈要求的日益提高，在用交通信號燈的改造正朝著實用化、舒適化、美觀化等方向發(fā)展。后來 TRRL 在 TRANSYT 的基礎(chǔ)上開發(fā)了 SCOOT 系統(tǒng)，澳大利亞開發(fā)了 SCATS 自適應(yīng)控制系統(tǒng)，這成為世界上兩個最優(yōu)秀的城市交通信號控制系統(tǒng)。 課題的主要內(nèi)容 通過畢業(yè)設(shè)計培養(yǎng)學生綜合運用所學的基礎(chǔ)理論，基礎(chǔ)知識，基本技能分析解決實際問題的基本能力以及協(xié)作能力。交通信號是在空間上無法實現(xiàn)分離原則的地方，主要在平面交叉口上，用來在時間上給交通流分配通行權(quán)的一種交通指揮措施。(6)右轉(zhuǎn)彎車輛和T形交叉口右邊無人行橫道的直行車輛，遇黃燈或紅燈時，在不妨礙被放行的車輛和行人通行的情況下可以通行。信號燈的排列方式通常分為兩種:水平排列式從道路的中心線一側(cè)起以紅、黃、綠的順序向路邊排列。 交通信號的控制方式根據(jù)所采用的控制裝置的不同，交通信號一般有三種控制方式：周期式信號。該系統(tǒng)的周期長和綠燈時間可根據(jù)需要隨時進行調(diào)整。有些城市還部分地實現(xiàn)了交替信號的線或面的聯(lián)動控制，在這樣的系統(tǒng)中，計算機充當了主控機和監(jiān)視器的角色。從疏散交通的角度講，顯然當交通需求越大時，周期應(yīng)越長，否則一個周期內(nèi)到達的車輛不能在該周期的綠燈時間內(nèi)通過交叉口，就會發(fā)生堵塞現(xiàn)象。把干線上某一路口作為基準路口，其他各路口的協(xié)調(diào)相位起始時刻滯后于基準路口的協(xié)調(diào)相位起始時刻的最小時間差，稱為絕對相位差。B4是路口2信號和路口3信號的相對相位差。在這個時期,PLC 從有觸點不可編程的硬接線順序控制器發(fā)展成為小型機的無觸點可編程邏輯控制器,可靠性比以往的繼電器控制系統(tǒng)有較大提高,靈活性也有所增強。編程語言除了傳統(tǒng)的梯形圖、流程圖語句表外,還有用于算術(shù)的BASIC 語言、用于機床控制的數(shù)控語言等。上述三步驟執(zhí)行一個周期所用的時間稱為掃描周期。 重要信號(如光電碼盤) , 要用屏蔽線連接。 PLC的循環(huán)掃描工作方式能在很大程度上減少軟故障的發(fā)生。 2. 編程簡單、使用方便 目前大多數(shù)的PLC采用繼電器控制形式的梯形圖編程方式，這是一種面向生產(chǎn)、面向用戶的編程方式，與常用的微機語言相比更容易被操作人員所接受并掌握。 、通用性強 現(xiàn)代PLC不僅具有邏輯運算、定時、計數(shù)、順序控制等功能，而且還具有A/D、D/A轉(zhuǎn)換，數(shù)值運算和數(shù)據(jù)處理等功能。最近我國引進的生產(chǎn)設(shè)備和自動生產(chǎn)線絕大多數(shù)都是采用可編程控制器作為核心控制部件的。 4. 數(shù)據(jù)處理 現(xiàn)代的PLC具有整數(shù)四則運算、矩陣運算、函數(shù)運算、字邏輯運算、求反、循環(huán)、移位、浮點數(shù)運算等運算功能，和數(shù)據(jù)傳送、轉(zhuǎn)換、排序、查表、位操作等功能，也可以完成數(shù)據(jù)的采