【正文】 最后，衷心感謝我的論文指導(dǎo)老師，從論文的結(jié)構(gòu)到材料的收集，具體內(nèi)容的 安排老師都給予了悉心的指導(dǎo)，沒有她的幫助我是不可能完成這篇論文的。通過這次畢業(yè)設(shè)計，我才明白學(xué)習(xí)是一個長期積累的過程，在以后的工作、生活中都應(yīng)該不斷的學(xué)習(xí)，努力提高自己知識和綜合素質(zhì)。 畢業(yè)設(shè)計是我作為一名學(xué)生即將完成學(xué)業(yè)的最后一次作業(yè)，他既是對學(xué)校所學(xué)知識的全面總結(jié)和綜合應(yīng)用，又為今后走向社會的實際操作應(yīng)用鑄就了一個良好開端，畢業(yè)設(shè)計是我對所學(xué)知識理論的檢驗與總結(jié) ，能夠培養(yǎng)和提高設(shè)計者獨立分析和解決問題的能力；是我在校期間向?qū)W校所交的最后一份綜合性作業(yè)，從老師的角度來說，指導(dǎo)做畢業(yè)設(shè)計是老師對學(xué)生所做的最后一次執(zhí)手訓(xùn)練。 系統(tǒng)輸出信號：南北和東西需要 12 個輸出信號，再加 1 個報警器，因此共需要 13 個輸出信號，考慮到以后可能補充調(diào)整再加 2 個信號點，所以一共要 15個輸出點。 CPU 對各個輸入端進行掃描，并將輸入端的狀態(tài)送到輸入狀態(tài)寄存器中；同時，把輸出狀態(tài)寄存器的狀態(tài)通過輸出部件轉(zhuǎn)換成外部設(shè)備能接受的電壓或電流信號，以驅(qū)動被控設(shè)備。內(nèi)部控制電路實際上也就是用戶根據(jù)控制要 求編制的程序。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不可拆卸的整體。 本設(shè)計 采用三菱 FX2N 系列中的 FX2N32MR 機型 進行設(shè)計的 ，F(xiàn)X2N32MR 表示該 PLC 的型號為 FX2N， I/O 總點數(shù)為 32，點數(shù)位 該控制器有16 個輸入點和 16 個輸出點， 基本單元，晶體輸出方式，交流電源，直流 24V 輸入，橫式端子排。 系統(tǒng)配 置既固定又靈活。這很適合多品種、小批量的生產(chǎn)場合。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。作為實時控制系統(tǒng)，不僅 PLC 數(shù) 據(jù)通信速率要求高，而且要考慮出現(xiàn)停電故障時的對策。當(dāng)過程控制中某一個變量出現(xiàn)偏差時 ,PID 控制算法會計算出正確的輸出 ,把變量保持在設(shè)定值上。 PLC 可應(yīng)用于單機控制、多機群控、生產(chǎn)自動線控制等。我國從 1974 年開始研制。隨著生產(chǎn)的發(fā)展，汽車型號更新的周期愈來愈短，這樣，繼電器控制裝置就需要經(jīng)常地重新設(shè)計和安裝，十分費時，費工，費料，甚至阻礙了更新周期的縮短。但是為了避免與個人計算機（ Personal Computer）的簡稱混淆，所以將可編程控制器簡稱 PLC。有急車來時，將急車強通開關(guān)接通，不管原來信號燈的狀態(tài)如何，一律強制讓急車來車方向的綠燈亮，使急車放行，直至急車通過為止。 一般情況下， 先南北紅燈亮 50S，南北綠燈亮 20S，閃爍 3S，黃燈亮 2S，此時南北左轉(zhuǎn)紅燈亮了 75S，然后南北直通紅燈亮 25S,同時南北左轉(zhuǎn)綠燈亮 20S，閃爍 3S，黃燈亮 2S。車輛繼續(xù)往前就會經(jīng)過檢測器 2 和 4，同樣檢測器 2 和 4 也會發(fā)出 2 個脈沖給 PLC， PLC 對檢測器 2 和 4 脈沖的計數(shù)就會得到車輛駛出候車入口的總數(shù)和 X，那么 Y(進入總量 )X（駛出總量） =Z1(南北向車輛滯留數(shù) ),同樣，東西方向， PLC 通過對檢測器脈沖的計數(shù)就可得到滯留量Z2。把先進的智能控制技術(shù)、信息融合技術(shù)、智能信息處理技術(shù)與交 通管理技術(shù)結(jié)合起來，代表著城市交通信號控制系統(tǒng)發(fā)展的方向。即使是經(jīng)過長期運行、較適用的方案，仍然會發(fā)生這樣的現(xiàn)象：綠燈方向幾乎沒有什么車輛，而紅燈方向卻排著長隊等候通過。 可以說，在近百年的發(fā)展中，道路交通信號控制系統(tǒng)經(jīng)歷了無感應(yīng)控制到有感應(yīng)控制、手動控制到自動控制再到智能控制、單點控制 (點控 )到干線控制 (線控 )再到區(qū)域控制和網(wǎng)絡(luò)控制 (面控 )的過程。當(dāng)今在城市道路交通自動控制、交通監(jiān)測和交通數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)中，應(yīng)用最廣的是環(huán)形線圈車輛檢測器。 1922 年，美國休斯頓市建立了一個同步系統(tǒng)，它以一個交通亭為中心控制十二個交叉路口。在工業(yè)控制和自動控制的 PLC 應(yīng)用系統(tǒng)中， PLC 具有很強的抗干擾性， PLC 往往是作為一個核心部件來使用。隨著社會的發(fā)展，一個城市的交通是否便捷是衡量其是否具有發(fā)展?jié)摿Φ闹匾笜?biāo)，目前，我國大中小城市都出現(xiàn)了交通擁堵的現(xiàn)象，特別是那些大城市，隨著城市機動車量的不斷增加，許多大城市如北京、上海、南京等出現(xiàn)了交通超負(fù)荷運行的情況，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。 在未來的工業(yè)發(fā)展中 ，交通燈的需求將 慢慢地走向人性化、自由化和便利化 。 設(shè)計要求 1) 能用梯形圖或狀態(tài)圖語言編寫 PLC 程序； 2) 能通過比較分析，正確選擇探測器，監(jiān)測汽車流量； 3) 對軟件的各個子程序能順利的仿真調(diào)試通過； 4) 按照學(xué)校規(guī)范要求完成畢業(yè)設(shè)計的說明書一份； 5) 完成與畢業(yè)設(shè)計內(nèi)容相關(guān)的英文資料翻譯； 技術(shù)參數(shù) 1）能檢測出每分鐘通過的汽車數(shù)量； 2）每一個紅、綠、黃燈周期后進行一次時間調(diào)節(jié)； 二．指定查閱的主要參考文獻(xiàn)及說明 [1] 張偉林 .電氣控制與 PLC 應(yīng)用 .北京：人民郵電出版社 . 第一版 [2] 張運鋼等 .三菱 FX2NPLC 技術(shù)與應(yīng)用 .北京：人民郵電出版社， 20xx [3] 史宜巧等 .PLC 技術(shù)及應(yīng)用項目教程 .北京：中國機械工業(yè)出版社 . 第一版 [4] 學(xué)校 VPN 資源服務(wù)（每天 16： 30 之后用你的用戶名、密碼登錄校園網(wǎng) 數(shù)字校園 —— VPN 資源服務(wù) —— 校內(nèi)電子資源共 4 個，可以打開查找相關(guān)文章并免費下載 ） [5] 百度文庫： [6] 電氣控制與 PLC 原理及應(yīng)用，林春方主編，上海交通大學(xué)出版社， 20xx [7] 李偉《機床電器與 PLC》西安：西安電子科技大學(xué)出版社， 20xx [8] 社會交通與社會發(fā)展，黎德?lián)P， 20xx [9] 常斗南《可編程序控制器》原理 同時對減輕車輛尾氣排放 、 降低環(huán)境污染都起到了不可低估的作用 。可見，研究一種高效的智能交通控制系統(tǒng)是很有必要的， 因此選擇一個最優(yōu)的放行時間是解決交通擁堵問題的根本，現(xiàn)在也有很多城市開始考慮用 GPS 定位系統(tǒng)來檢測路口的車流量從而實現(xiàn)交通燈的智能控制即根據(jù)路口的車流量來控制交通，這種方法雖說能很大程度上緩解交通壓力，但以目前的經(jīng)濟條件還不能完全實現(xiàn)。 1914 年及稍晚一些時候，美國的克利夫蘭、紐約和芝加哥才重新出現(xiàn)了交通信號燈，它們采用電力驅(qū)動，與現(xiàn)在意義上的信號燈已經(jīng)相差無幾。車輛感應(yīng)控制器的特點是它能根據(jù)檢測器測量 的交通流量來調(diào)整綠燈時間的長短，使綠燈時間更有效地被利用，減少車輛在交叉口的時間延誤，比定時控制方式有更大的靈活性。 進入 20 世紀(jì) 80 年代后期，隨著城市化進程的加快和汽車的普及，城市交通擁擠、阻塞現(xiàn)象日趨惡化，由此引發(fā)的事故、噪聲和環(huán)境污染己成為日益嚴(yán)重的社會問題，交通問題成為困擾世界各國的普遍性難題。如何改善交通燈控制系統(tǒng)，使其適應(yīng)現(xiàn)在 的交通狀況，成為研究的課題。 智能交通系統(tǒng)（ ITS—— Intelligent Transport Systems） ITS 是一個跨學(xué)科、信息化、系統(tǒng)化的綜合研究體系，其主要內(nèi)容是：將先進的人工智能技術(shù)、自動控制技術(shù)、計算機技術(shù)、信息與通訊技術(shù)及電子傳感技術(shù)等有效的集成，并應(yīng)用于整個地面交通管理系統(tǒng)而建立的一種在大范圍內(nèi)、全方位發(fā)揮作用的，實時、準(zhǔn)確、高效的綜合交通運輸管理系統(tǒng)。分析了現(xiàn)代城市交通控制與管理問題的現(xiàn)狀，結(jié)合交通的實際情況闡述了交通燈控制系統(tǒng)的工作原理，給出了一種簡單實用的城市交通燈控制系統(tǒng)的 PLC 設(shè)計方案。 各檢測器時刻檢測車輛，在一個紅綠燈周期中，每當(dāng)東西或南北綠燈亮之前， PLC 都要依據(jù)脈沖的計數(shù)判定東西、南北的車流規(guī)模，然后根據(jù)以上簡述的智能控制原則，調(diào)整綠燈時長。 南北綠燈和東西綠燈不能同時亮，如果同時亮則報警并關(guān)閉系統(tǒng)。 PLC 使用面向控制過程、面向用戶的“自然語言”編程，適應(yīng)工業(yè)環(huán)境，簡單易懂，操作方便，是可靠性高的新一代通用工業(yè)控制裝置。 PLC 與機器人 ,計算機幫助設(shè)計與制造一起作為現(xiàn)代工業(yè)的三大支柱 。 這一新型工業(yè)控制裝置的出現(xiàn)，也受到了世界其他國家的高度重視?！? PLC 的用途與特點 PLC 的用途 PLC 的初期由于其價格高于繼電器控制裝置 ,使其應(yīng)用受到限制。 相對來說，位置控制模塊比計算機數(shù)值控制（ CNC）裝置體積更小，價格更低，速度更快， 操作方便。美國 GE 公司的 CNC 設(shè)備新機種也同樣使用了具有數(shù)據(jù)處理的 PLC。 (2)配套齊全，功能完善，適用性強 PLC 發(fā)展到今天，已經(jīng)形成了大、中、小各種規(guī)模的系列化產(chǎn)品。為不熟悉電子電路、不懂計算機原理和匯編語言的人使用計算機從事工業(yè)控制打開了方便之門 。FX2N 系列是小型 機。令人放心的 高性能。高速計數(shù)器 1 相 1 輸入 11 點， C235— C245， 1 相 2 輸入 5 點， C246— C每個端子可等效為一個內(nèi)部繼電器線圈，線圈號即輸入接點號，這個線圈由接收到的輸入端的外部信號來驅(qū)動，其驅(qū)動電源可由 PLC 的電源部件提供 (如直流 24V)，也可由獨立的交流電源 (如交流 110V)供給。在 PLC 內(nèi)部，有若干能與外部設(shè)備直接相連的輸出繼電器 (有繼電器、雙向硅、晶體管三種形式 )，它也有無限多軟件實現(xiàn)的動合、動斷觸點，可在 PLC 內(nèi)部控制電路中使用；但對應(yīng)每一個輸出端只有一個硬件的動合觸點與之相連，用以驅(qū)動需要操作的外部負(fù)載；如圖 12 所示。物體不限于金屬，所有能反射光線的物體均可被檢測。 程序流程圖 為了方便分析，以下是該系統(tǒng)的正?？刂瞥绦蛄鞒虉D 22 有急車 是 否 南北強通 按下按鈕 SB6 南北綠燈亮 東西紅燈亮 按下按鈕 SB5 東西綠燈亮 南北紅燈亮 圖 急車強通控制圖 東西強通 啟動閉合 SB1 正常運行 23 plc 梯形圖 24 南北直紅 南北直綠 南北直黃 南北左紅 南北左綠 南北左黃 東西直紅 東西直綠 東西直黃 25 東西左紅 東西左綠 東西左黃 報警燈 26 程序語句表 27 28 5 系統(tǒng)評價 系統(tǒng)的優(yōu)點 能夠較好的解決 車流量不均衡、不穩(wěn)定問題 ,提高公路交通通行率，較全球定位系統(tǒng)而言成本更低 ，易操作，也便于修改控制程序。畢業(yè)設(shè)計不僅是對前面所學(xué)知識的一種檢驗，而且也是對自己能力的一種提高 。在整個設(shè)計中我懂得了許多東西，也培養(yǎng)了我獨立工作的能力，樹立了對自己工作能力的信心，