【正文】 了信號(hào)控制系統(tǒng)、122接處警、交通違法取證系統(tǒng)等集成統(tǒng)一的指揮中心平臺(tái)。交通狀態(tài)可以用交通量、占有率、車速等交通數(shù)據(jù)的特征值來表達(dá)。所以經(jīng)典控制法很難得到滿意的效果。目前，PLC在國(guó)內(nèi)外廣泛應(yīng)用于鋼鐵、石油、化工、電力、建材、機(jī)械制造、汽車、輕紡、交通運(yùn)輸、環(huán)保及娛樂等各個(gè)行業(yè)。20世紀(jì)70年代末期，可編程控制器進(jìn)入了實(shí)用化發(fā)展階段，計(jì)算機(jī)技術(shù)已經(jīng)全面引入可編程控制器中，使其功能發(fā)生了飛躍。國(guó)際電工委員會(huì)（International Electrical Committee）在1987年頒布的PLC標(biāo)準(zhǔn)草案中對(duì)PLC作了如下定義：“PLC是一種專門為在工業(yè)環(huán)境下應(yīng)用而設(shè)計(jì)的數(shù)字運(yùn)算操作的電子裝置。執(zhí)行的結(jié)果都存儲(chǔ)在輸出狀態(tài)暫存區(qū)中。此外，PLC具有硬件故障的自我檢測(cè)功能，出現(xiàn)故障時(shí)可及時(shí)發(fā)出報(bào)警信息。像梯形圖語(yǔ)言的圖形符號(hào)和表達(dá)方式與繼電器電路圖非常接近，只用PLC的少量開關(guān)邏輯控制指令就可以方便地實(shí)現(xiàn)繼電接觸器電路的功能。其主要特點(diǎn)有：第一，自上而下，從左到右的順序排列，兩列垂直線為母線，每一邏輯行起始左母線；第二，梯形圖中采用繼電器名稱，但不是真實(shí)物理繼電器稱為“軟繼電器”；第三，每個(gè)梯級(jí)流過的是概念電流，從左向右，其兩端母線設(shè)有電源；第四，輸入繼電器用于接入信號(hào)，而無(wú)線圈。（4）功能塊圖：功能塊圖是一種類似于數(shù)字邏輯電路的編程語(yǔ)言，該編程語(yǔ)言用類似與門、或門的方框來表示邏輯運(yùn)算關(guān)系，就像電路圖一樣，它們被“導(dǎo)線”連接在一起。PLC硬件結(jié)構(gòu)框圖如下所示：圖21 PLC系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖（CPU）中央處理器(CPU)是可編程控制器的控制中樞，它按照PLC 系統(tǒng)程序賦予的功能接收并存儲(chǔ)從編程器輸入的用戶程序和數(shù)據(jù)、檢查電源、存儲(chǔ)器I/O以及警戒定時(shí)器的狀態(tài)；而且能診斷用戶程序中的語(yǔ)法錯(cuò)誤。只讀存儲(chǔ)器是用來存放永久保存的系統(tǒng)程序，一般為淹膜只讀存儲(chǔ)器和可編程電改寫只讀存儲(chǔ)器?？删幊炭刂破鞯碾娫窗榭删幊炭刂破鞲鞴ぷ鲉卧╇姷拈_關(guān)電源及為掉電保護(hù)電路供電的后備電源，后備電源一般為電池。 當(dāng)然，PLC之間的通訊網(wǎng)絡(luò)是各廠家專用的，PLC與計(jì)算機(jī)之間的通訊，一些生產(chǎn)廠家采用工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)總線，并向標(biāo)準(zhǔn)通訊協(xié)議靠攏，這將使不同機(jī)型的PLC之間、PLC與計(jì)算機(jī)之間可以方便地進(jìn)行通訊與聯(lián)網(wǎng)。(2)編程簡(jiǎn)單，使用方便PLC采用面向過程，面向問題的“自然語(yǔ)言”編程，比如梯形圖語(yǔ)言編程方式，非常直觀，易懂易編，容易推廣使用，現(xiàn)代的 PLC已經(jīng)使用 IEC11313作為編程語(yǔ)言標(biāo)準(zhǔn)，具有功能清晰、易于理解的特點(diǎn)正在被技術(shù)人員所接納和采用。圖31 傳感器鋪設(shè)位置圖設(shè)車道內(nèi)等候車輛間距及車輛長(zhǎng)為5米，則檢測(cè)區(qū)共可停放16輛車，根據(jù)實(shí)際情況，現(xiàn)假設(shè)每輛車通過路口所需時(shí)間為5s。圖42 十字路口交通燈布置圖 結(jié)合十字路口交通燈的路況模擬控制實(shí)驗(yàn)在PLC交通燈模擬模塊中，主干道東西南北每面都有4種控制燈，分別為：● 禁止通行燈 （亮?xí)r為紅色）● 準(zhǔn)備禁止通行燈 （亮?xí)r為黃色）● 直通燈 （亮?xí)r為綠色）● 左轉(zhuǎn)通行燈 （亮?xí)r為綠色） 另外行人道東西南北每面都有2種控制燈,分別為：● 禁止通行燈 （亮?xí)r為紅色）● 直通燈 （亮?xí)r為綠色） 結(jié)合十字路口交通燈實(shí)際情況設(shè)計(jì)交通燈模擬控制系統(tǒng)信號(hào)燈受輸入信號(hào)控制，各個(gè)輸入信號(hào)對(duì)應(yīng)不同的工作方式。具體時(shí)序圖如下：圖43 十字路口交通燈模擬控制時(shí)序圖上述時(shí)序圖只是描述了白天的狀況，對(duì)于晚上只有黃燈閃爍，其余的信號(hào)燈都不工作，所以它的時(shí)序圖沒有白天復(fù)雜，只要夜間按鈕一按主干道輸出為全黃燈閃。如下圖所示，就是兩位數(shù)顯示的數(shù)碼管， 型號(hào)為SM420362，為共陰極七段數(shù)碼管：圖44 數(shù)碼管實(shí)物圖圖45 七段數(shù)碼管共陰極連接圖下圖為數(shù)碼管內(nèi)部引腳配置圖:圖46 數(shù)碼管內(nèi)部引腳圖 A/D轉(zhuǎn)換模塊在工業(yè)生產(chǎn)過程當(dāng)中，有許多連續(xù)變化的量，如溫度、壓力、流量、液位和速度等都是模擬量。考慮到系統(tǒng)容量的擴(kuò)展，應(yīng)該預(yù)留一定的輸入/輸出端子，可選用日本三菱公司的FX2N48MR系列的PLC作為核心控制器。在SWOPCFXGP/WINC中，可通過梯形圖符號(hào)，指令語(yǔ)言及SFC符號(hào)來創(chuàng)建程序，還可以在程序中注釋，它還能夠監(jiān)控PLC運(yùn)行時(shí)的動(dòng)作狀態(tài)和數(shù)據(jù)變化情況，而且還具有程序和監(jiān)控手段，是功能較強(qiáng)的PLC上位編程軟件。近年來不少PLC廠家制作時(shí)在梯形圖語(yǔ)言之外采用了國(guó)際電工委員會(huì)(IEC)標(biāo)準(zhǔn)的順序控制流程圖(sequential function chart, SFC),用于編制復(fù)雜的順序控制程序。數(shù)據(jù)控制中使用了數(shù)據(jù)傳送MOVP 指令、數(shù)據(jù)減一DEC指令、數(shù)據(jù)比較CMP指令、7段碼譯碼SEGD指令以及區(qū)間復(fù)位ZRST 等功能指令。第6章 在組態(tài)軟件中的實(shí)現(xiàn)第6章 在組態(tài)軟件中的實(shí)現(xiàn)本次組態(tài)仿真，我們采用了MCGS組態(tài)軟件。并設(shè)置相應(yīng)的動(dòng)畫屬性，當(dāng)變量的值改變時(shí)，在畫圖上以圖形對(duì)象的動(dòng)畫效果表示出來，或者由軟件使用者通過圖形對(duì)象改變數(shù)據(jù)變量的值。交通燈綠燈和黃燈在實(shí)際運(yùn)行中是必須要經(jīng)過閃爍的，所以在設(shè)計(jì)過程中也要加入這個(gè)功能，參考了一些PLC的交通燈程序介紹時(shí)發(fā)現(xiàn)PLC中內(nèi)置繼電器可以實(shí)現(xiàn)這一功能，這是一種硬件實(shí)現(xiàn)功能的方法，雖然程序可以減少但比較死板閃爍頻率不能控制。參考文獻(xiàn)【1】洪偉等，交叉路網(wǎng)交通燈的協(xié)調(diào)模糊控制方法，系統(tǒng)仿真學(xué)報(bào)，2001【2】陳洪等，單路口交通實(shí)時(shí)模糊控制的一種方法，信息與控制，1997，（9）【3】李艷等，基于模糊控制的城市交叉路口群信號(hào)控制及仿真，交通運(yùn)輸工程學(xué)報(bào)，2003【4】陳建勤等，模糊控制系統(tǒng)的閉環(huán)模型及穩(wěn)定性分析，自動(dòng)化學(xué)報(bào)，1994【5】陳洪，模糊數(shù)學(xué)在城市交通控制中的應(yīng)用，工程數(shù)學(xué)，1998，（6）【6】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(dá)預(yù)測(cè)模型的研究，中國(guó)公路學(xué)報(bào)，1998【7】劉智勇等，基于PLC的模糊智能交通控制系統(tǒng)，公路交通科技，1998【8】陳德望等，基于模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的城市高速公路入口匝道控制算法，交通運(yùn)輸工程學(xué)報(bào)，2003【9】陳淑燕等，單路口多相位交通信號(hào)模糊控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，系統(tǒng)仿真學(xué)報(bào)，2002 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七段數(shù)碼管的選擇與顯示原理根據(jù)控制要求，在實(shí)物制作中要有數(shù)碼顯示，即每個(gè)主干道都要裝有七段數(shù)碼管用來顯示每個(gè)交通燈的控制時(shí)間。當(dāng)南北主干道紅燈點(diǎn)亮?xí)r，東西主干道應(yīng)依次點(diǎn)亮直行綠燈，直行綠燈閃亮，黃燈，左轉(zhuǎn)綠燈，左轉(zhuǎn)綠燈閃亮，黃燈；反之，當(dāng)東西主干道紅燈點(diǎn)亮?xí)r，南北主干道依次點(diǎn)亮直行綠燈，直行綠燈閃，黃燈，左轉(zhuǎn)綠燈，左轉(zhuǎn)綠燈閃，黃燈。系統(tǒng)開始運(yùn)行，待東西向左轉(zhuǎn)綠燈延時(shí)30s結(jié)束，南北方向直行綠燈閃亮開始，當(dāng)綠燈延時(shí)到15s時(shí)，此時(shí)根據(jù)該方向直行車道檢測(cè)區(qū)中的車輛數(shù)決定綠燈的繼續(xù)閃亮?xí)r間（車輛數(shù)取相對(duì)方向中的較大者），時(shí)間計(jì)算公式為車輛數(shù)（XY）5s，待該直行綠燈閃亮結(jié)束，黃燈亮5s，轉(zhuǎn)紅燈亮，與此同時(shí)，該方向左轉(zhuǎn)綠燈開始閃亮，當(dāng)綠燈延時(shí)到15s時(shí)，根據(jù)此時(shí)該左轉(zhuǎn)車道中檢測(cè)區(qū)內(nèi)車輛數(shù)決定綠燈繼續(xù)閃亮?xí)r間（車輛數(shù)取相對(duì)方向中的較大者），時(shí)間計(jì)算公式為車輛數(shù)（XY）5s，當(dāng)左轉(zhuǎn)綠燈閃亮結(jié)束，黃燈亮5s，轉(zhuǎn)紅燈亮。PLC的配置、安裝、使用和維護(hù)都很簡(jiǎn)單，方便，PLC標(biāo)準(zhǔn)的積木式結(jié)構(gòu)與模塊化的程序設(shè)計(jì)可以適應(yīng)大小不同、功能復(fù)雜的控制要求，并能適應(yīng)產(chǎn)品規(guī)格或者工藝要求的變化，從而可以節(jié)省大量的人力和物力。 功