【正文】 首先，最需要感謝的人是我的指導(dǎo)老師 朱 老師。一個流程圖無論多么復(fù)雜，都可以拆分上面的形式，然后就可以利用上面的方法編程了。做為一名 機(jī)電 專業(yè)的學(xué)生對電器原理圖的了解更應(yīng)該有深刻的認(rèn)識，知道它的重要性。 交通信號燈控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì) ,我 們以前學(xué)過，我 想這個課題是很 有意義 的。實(shí)際應(yīng)用時(shí)σ的值需整定，過小則導(dǎo)致紅綠燈切換過頻，過大又不能實(shí)現(xiàn)適時(shí)控制。如，東、西相向的 2 個左行、直行、右行道上的車輛的滯留量全部相加，再與南北向的總車流量進(jìn)行比較，據(jù)此作為調(diào)整紅綠燈時(shí)長的依據(jù) (下面的例子就是按此種方式 )。其目的是不讓右轉(zhuǎn)彎車輛過分受人行道燈的限制。當(dāng)動作進(jìn)行完最后一步，既 T455 計(jì)時(shí)到，則 T455 常閉觸電斷開，使 M230 斷開，動作按正常時(shí)序從頭開始運(yùn)行。 T454 3s 計(jì)時(shí)到， T454 常閉觸點(diǎn)斷開，使 Y430 斷開，南北綠燈閃光熄； T454 常開觸點(diǎn)閉合， 使 Y431 接通，南北黃燈亮； T455 開始計(jì)時(shí)。如果不是 以上兩種情況則 進(jìn)入正常時(shí)序狀態(tài)。安裝簡單，維修方便。 當(dāng)掃描用戶程序結(jié)束后， PLC 就進(jìn)入輸出刷新階段。完成上述三個階段稱作一個掃描周期。模塊式 PLC 包括CPU 模塊、 I/O 模塊、內(nèi)存、電源模塊、底板或機(jī)架，這些模塊可以按照一定規(guī)則組合配置。 4）數(shù)據(jù)處理 在機(jī)械加工中， PLC 作為主要的控制和管理系統(tǒng)用于 CNC 和 NC 系統(tǒng)中，可以完成大量的數(shù)據(jù)處理工作。它用來取代傳統(tǒng)的 繼電器順序控制。許多部門和單位相繼引進(jìn)可編程序控制器并自己設(shè)計(jì)組成控制系統(tǒng)，其應(yīng)用范圍也擴(kuò)大到建材、輕工、煤炭、水處理、食品、制藥、造紙、橡膠和精細(xì)化工等工業(yè)領(lǐng)域。 ②性能的提高。在本階段，為了適應(yīng)信息技術(shù)的發(fā)展與工廠自動化的需要， PLC 的各種功能不斷進(jìn)步。各 PLC 生產(chǎn)廠家產(chǎn)品的價(jià)格 、 品種開始系列化，并且形 6 成了 固定 I/O點(diǎn)型、基本單元加擴(kuò)展塊型、模塊化結(jié)構(gòu)型這三種延續(xù)至今的基本結(jié)構(gòu)模型。 20世紀(jì) 80 年代以后，隨著大規(guī)模、超大規(guī)模集成電路等微電子技術(shù)的迅速發(fā)展，16位和 32 位微處理器應(yīng)用于 PLC 中，使 PLC 得到迅速發(fā)展。 5 （ 1） PLC的發(fā)展歷程 在可編程控制器出現(xiàn)前，在工業(yè)電氣控制領(lǐng)域中，繼電器控制占主導(dǎo)地位，應(yīng)用廣泛。 交通路段車流量繁忙時(shí)，傳感器起到勘測車流量的存在與通過的作用。 按照城市交通控制的需要，本文討論了用 PLC 實(shí)現(xiàn)正常時(shí)序、急車強(qiáng)通 2種控制方式，通過傳感器與 PLC 完成對交通異常狀況（滯留或堵車）的判別及處理。綠燈是通行信號，面對綠燈的車輛可以直行，左轉(zhuǎn)彎和右轉(zhuǎn)彎，除非另一種標(biāo)志禁止某一種轉(zhuǎn)向。這種紅綠燈由紅綠黃三色圓形的投光器組成，安裝在紐約市 5號大街的一座高塔上。可編程序控制器 (PLC) 是一種新型的通用的自動控制裝置 ,它將傳統(tǒng)的繼電器控制技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)和通訊技術(shù)融為一體 ,是專能加強(qiáng)、編程簡單、使用方便以及體積小、重量輕、功耗低等一系列優(yōu)點(diǎn)。 12 強(qiáng)通情況 10 正常時(shí)序 3 （ 1） PLC 的發(fā)展歷程 1 三菱系列的可編程序控制器和傳感技術(shù)來實(shí)現(xiàn)對交通燈的智能信號控制。城市交通燈控制采用的可編程制器具有可靠性高、 維護(hù)方便 ， 應(yīng)用 簡單 、通用性強(qiáng)等諸多優(yōu)點(diǎn)。 Trapezoid。 1 6 的工作原理 11 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 ” 。紅外光束能把信號燈的紅燈延長一段時(shí)間，推遲汽車放行，以免發(fā)生交通事故。然而，隨著交通量的快速增長和缺乏對高澎路的系統(tǒng)研究和控制， 4 高速道路沒有充分發(fā)揮出預(yù)期的作用。 急車強(qiáng)通時(shí)發(fā)送信號給交通燈 控制系統(tǒng)， 讓其對來急車方向的交通燈進(jìn)行綠燈暢通 。有人將它與數(shù)控技術(shù)、 CAD/CAM 技術(shù)工業(yè)機(jī)械人技術(shù)并稱為現(xiàn)代工業(yè)自動化技術(shù)的四大支柱。從此這項(xiàng)技術(shù)迅速發(fā)展起來。 PLC 的原理、結(jié)構(gòu)、軟件、硬件趨向統(tǒng)一與成熟， PLC 的應(yīng)用領(lǐng)域由最初的小范圍、有選擇使用、逐步向機(jī)床、生產(chǎn)線擴(kuò)展。此外， PLC 的體積大幅度縮小，出現(xiàn)了各類微型 化 PLC。 ①體積小型化。繼寶鋼一期工程后，國內(nèi)許多廠家陸續(xù)引進(jìn)的設(shè)備和生產(chǎn)線大都配備了可編程序控制器，其應(yīng)用范圍包括電站、石油化工、汽車制造、港口和碼頭等各領(lǐng)域。但最近十多年來， PLC 的應(yīng)用面越來越廣，其主要原因是：一方面由于微處理器芯片幾有關(guān)元件的價(jià)格大大下降，使得 PLC的成本下降；另一方面 PLC 的功能大大增強(qiáng)，它也能解決復(fù)雜的計(jì)算和通 信問題。 3）過程控制 PLC 還能控制大量的過程參數(shù)，例如 ：溫度、流量、壓力、液位和速度。 在我國應(yīng)用的 PLC 系統(tǒng)中， I/O64 點(diǎn)以下 PLC 銷售額占整個 PLC 的 47%， 64 點(diǎn)~256 點(diǎn)的占 31%，合計(jì)占整個 PLC 銷售額的 78%。 考慮到繼電器控制裝置各類觸點(diǎn)的動作時(shí)間一般在 100ms 以上，而 PLC 掃描用戶程序的時(shí)間一般均小于 100ms，因此， PLC 采用了一種不同于一般微型計(jì)算機(jī)的運(yùn)行方式 掃描技術(shù)。因此，如果輸入是脈沖信號，則該脈沖信號的寬度必須大于一個掃描周期，才能保 證在任何情況下，該輸入均能被讀入。信號燈的選擇 :選用紅、黃、綠發(fā)光二極管作為信號燈 (箭頭方向型 )。 HL1 南北紅燈 啟動 HL2 HL3 東西綠燈 HL4 HL5 東西黃燈 I HL6 南北急車 HL7 HL8 南北綠燈 東西急車 HL9 HL10 東西紅燈 HL11 _ 南北黃燈 HL12 圖 31 正常時(shí)序交通燈電路圖 PLC Y430 COM X400 Y431 COM Y432 COM X401 Y433 COM X402 Y434 Y435 +24V COM 12 O/Y431 到 O/Y435 PLC 輸出點(diǎn)分別控制著兩個信號燈，如果 PLC 輸出點(diǎn)的輸出電流不夠大 ,可以用一個輸出點(diǎn)驅(qū)動一盞信號燈 ,也可以在 PLC 輸出端增設(shè)中間繼電器 ,由中間 繼電器再去驅(qū)動信號燈 。當(dāng)東西綠燈閃 3 次（時(shí)間為 3s）時(shí)， T451 計(jì)時(shí)到， T451 常閉觸點(diǎn)斷開，使 Y434 斷開，東西綠 燈閃光熄； T451 常開觸點(diǎn)閉合，使 Y435 接通，東西黃燈亮； T452 開始計(jì)時(shí)。比如一臺救護(hù)車需要急救，強(qiáng)通十字路口，為了病人的生命安全保障，需把此路段暢通，讓救護(hù)車通 過。車輛左轉(zhuǎn)彎是造成交通堵塞很重要的一個方面，應(yīng)加以適當(dāng)限制，故車輛左轉(zhuǎn)彎始終采用最小定時(shí)控制，以減小系統(tǒng)的復(fù)雜程度，提高可靠性。 （ 2）先統(tǒng)計(jì)每股車道上車輛的滯留量，然后按大方向原則累加統(tǒng)計(jì)。進(jìn)一步的說明在后面的注釋中。 25 四、結(jié) 論 本文討論了用 三菱系列的可編程序控制器和傳感技術(shù)來實(shí)現(xiàn)對交通燈的智能信號控制。遇到這些問題的時(shí)候都能讓你主動去翻書，復(fù)習(xí)這些陌生的知識。特別多順序控制設(shè)計(jì)有了一定的了解。把可編程控制器的理論知識用在實(shí)踐中，實(shí)現(xiàn)了理論和實(shí)踐相結(jié)合，從中更懂得理論是實(shí)踐的基礎(chǔ)，實(shí)踐又能檢驗(yàn)理論的正確性，讓我受益非淺， 對我以后工作中遇到問題或者繼續(xù)學(xué)習(xí)將會產(chǎn)生巨大的幫助和影響。 程 犇 2020 年 5 月 于沈陽 。 通過本系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)， 更加體會到 PLC的 可靠性高，抗干擾能力強(qiáng) ， 通用性強(qiáng)，控 26 制程序可變，使用方便 等優(yōu)點(diǎn)。 在程序設(shè)計(jì)過 程中，我對以前的編程方法做了歸納，之前我習(xí)慣用功能流程寫程序，遇到難點(diǎn)的時(shí)候習(xí)慣翻書，對照例子提取點(diǎn)精華。就如畫電氣原理圖吧，整體的構(gòu)造腦海里都有一個整體 的概念。今天的 PLC 已經(jīng)開始用于閉環(huán)控制，不僅如此，隨著其擴(kuò)展能力和通信能力的發(fā)展，它也越來越多地應(yīng)用到了復(fù)雜的分布式控制系統(tǒng)中。其中最小定時(shí)時(shí)間是為了避免紅綠燈切換過快之弊 。 （ 1）每股行車道的車流量通過 PLC 分別統(tǒng)計(jì)。σ為車流量的偏差量。 16 圖 36 急車強(qiáng)通流程圖 圖 37 急車強(qiáng)通控制時(shí)序圖 17 SM240SM241PLS M220PLS M221T550T550T550X400T550方波發(fā)生器周期為 1S（ ）M100M100M100T452 M201 M231M230 T452M200X400 T450 M200 M330 M201 M231Y423Y434T450 M100 T451M230M200X400 T455 M200 M230 M201 M231T450K20T450T451K3M230T451 T452Y435T451Y452K2T452 T455Y436M231M201T452 T458Y480T453 M100