【正文】 交通燈系統(tǒng)的硬件設(shè)計 ..................................................................................... 13 PLC 的用途與特 點 ............................................................................................ 14 PLC 的用途 .............................................................................................. 14 PLC 的特點 .............................................................................................. 15 的選型 .......................................................................................................... 15 FX2NPLC 的結(jié)構(gòu) ................................................................................... 16 PLC 的工作原理 ....................................................................................... 17 傳感器的選擇 .................................................................................................... 18 I/O 分配表 ......................................................................................................... 19 I/O 分配點數(shù)估算 .............................................................................................. 19 PLC 硬件電路圖 ................................................................................................ 19 4 PLC 軟件編程設(shè)計 ................................................................................................... 21 程序流程圖 ...................................................................................................... 21 plc 梯形圖 ......................................................................................................... 23 程序語句表 ....................................................................................................... 26 5 系統(tǒng)評價 ..................................................................................................................... 28 系統(tǒng)的優(yōu)點 ....................................................................................................... 28 系統(tǒng)需改進的地方 ............................................................................................. 28 7 總結(jié) ........................................................................................................................... 29 8 致謝 ........................................................................................................................... 30 參考文獻 ........................................................................................................................ 31 7 1 引言 隨著我國社會經(jīng)濟的發(fā)展，城市交通問題越來越引起人們的關(guān)注，交通問題成為制約我國社會經(jīng)濟發(fā)展的一個大問題，我國的人口眾多，現(xiàn)在大多數(shù)城市都經(jīng)常會出現(xiàn)交通擁堵現(xiàn)象，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。而且，近年來隨著科技的 飛速發(fā)展，PLC 的應(yīng)用正在不斷地走向深入，同時帶動傳統(tǒng)控制檢測日新月益更新。 1917 年，在美國鹽湖市開始使用聯(lián)動式信號系統(tǒng)，把六個交叉路口作為一個系統(tǒng)，以人工方式加以集中控制。繼氣動橡皮管式檢測器之后，雷達、超聲波、光電、地磁、電磁、微波、紅外以及環(huán)形線圈等檢測器相繼問世。于是，智能交通系統(tǒng) (ITS)應(yīng)運而生，并得到迅猛發(fā)展。然而，實際上車輛流量的變化往往是不確定的，有的路口在不同的時段甚至可能產(chǎn)生很大的差異。由于交通系統(tǒng)具有較強的非線性、模糊性和不確定性，是一個典型的分布式非線性系統(tǒng)，而且具有多種信息來源、多傳感器的特點，用傳統(tǒng)的理論與方法很難對其進行有效的控制。如下圖 以南北向為例，每當(dāng)車輛進入十字路口必先經(jīng)過檢測器 1 和 3，檢測器就會發(fā)生 2 個脈沖給 PLC， PLC 對檢測器 1 和 3 的計數(shù)就可得到車輛進入候車入口的總數(shù)和 Y。當(dāng)啟動開關(guān)接同時，信號燈系統(tǒng)開始工作，啟動開關(guān)斷開時所有信號燈熄滅。無急車時，信號燈按正常時序控制。隨著技術(shù)的發(fā)展，這種裝置的功能已經(jīng)大大超過了邏輯控制的范圍，因此，今天這種裝置稱作可編程控制器，簡稱 PC。當(dāng)時汽車的每一次改型都直接導(dǎo)致繼電器控制裝置的重新設(shè)計和安裝。 1973 年，西歐國家也研制出它們的第一臺 PLC。 PLC 的應(yīng)用通?？煞譃槲宸N類型： （ 1）順序控制 這是 PLC 應(yīng)用最廣泛的領(lǐng)域，用以取代傳統(tǒng)的繼電器順序控制。 PID（ Proportional Intergral Derivative）模塊的提供使 PLC 具有閉環(huán)控制功能 ,即一個具有 PID 控制能力的 PLC 可用于過程控制。 （ 5）通信和聯(lián)網(wǎng) 為了適應(yīng)國外近幾年來興起的工廠自動化（ FA）系統(tǒng)、柔性制造系統(tǒng)（ FMS）及集散控制系統(tǒng)（ DCS）等發(fā)展的需要，必須發(fā)展 PLC 之間， PLC 和上級計算機之間的通信功能。除了邏輯處理功能以外，現(xiàn)代 PLC 大多具有完善的數(shù)據(jù)運算能力，可用于各種數(shù)字控制領(lǐng)域。更重要的是使同一設(shè)備經(jīng)過改變程序改變生產(chǎn)過程成為可能。 除輸入輸出 1625 點的獨立用途外 ,還可以適用于在多個基本組件間的 連接 ,模擬控制 ,定位控制等特殊用途 ,是一套可以滿足多樣化廣泛需要的 PLC。以及具有豐富的軟元件 [15]。 FX2NPLC 的 結(jié)構(gòu) PLC 實質(zhì)是一種專用于工業(yè)控制的計算機其硬件結(jié)構(gòu)基本上與微型計算機從結(jié)構(gòu)上分， PLC 分為固定式和組合式（模塊式）兩種。 （ 2）內(nèi)部控制電路 這部分的作用是運算和處理由輸入部分得到的信息，并判斷應(yīng)產(chǎn)生哪些輸出。 （ 4）輸入、輸出更新階段 PLC 的 CPU 在每個掃描周期進行一次輸入來進行輸出更新。 感應(yīng)控制是本系統(tǒng)的重點也是不同于一般交通信號控 制之處，其主要思想為：光電傳感器檢測十字路口各方向的車流，每當(dāng)有車輛經(jīng)過，檢測器就會發(fā)出一個脈沖并傳輸給 PLC（如圖 ）， PLC 通過對脈沖的計數(shù)就可得到各方向的車流量，然后 PLC 通過一定的智能控制原則根據(jù)各方向車流量的大小自然的改變相應(yīng)的綠燈燈亮?xí)r間從而盡可能減少車輛等候時間 圖 感應(yīng)控制 原理圖 光電傳感器 車輛 檢測儀 PLC 有車輛經(jīng)過 沒有車輛經(jīng)過 信號輸出 檢測儀的輸出 19 I/O 分配表 根據(jù)控制要求分配輸入 /輸出點表 表 輸入 /輸出點分配表 序號 輸入設(shè)備 端號 輸出設(shè)備 端號 1 啟動按鈕 SB1 X0 南北紅燈 Y0 2 停止按鈕 SB2 X1 南北綠燈 Y1 3 自動開關(guān) SB3 X2 南北黃燈 Y2 4 自動開關(guān) SB4 X3 南北左轉(zhuǎn)紅 Y3 5 東西強通開關(guān) SB5 X4 南北左轉(zhuǎn)綠 Y4 6 南北強通開關(guān) SB6 X5 南北左轉(zhuǎn)黃 Y5 7 東西紅燈 Y6 8 東西綠燈 Y7 9 東西黃燈 Y10 10 東西左轉(zhuǎn)紅 Y11 11 東西左轉(zhuǎn)綠 Y12 12 東西左轉(zhuǎn)黃 Y13 13 報警燈 Y14 I/O 分配點數(shù)估算 系統(tǒng)輸入信號：手動選擇按鈕 4 個，需要 4 個輸入端 自動選擇按鈕 2 個，需要 2 個輸入端 以上共需要 6 個輸入信號點，考慮到以后可能會對系統(tǒng)進行補充調(diào)整，所以再增加 2 個備用點，這樣就共需要 8 個輸入點。該系統(tǒng)的局限性就是紅綠燈自動調(diào)節(jié)的時間不是很靈活 ， 比如說南北方向滯留的車輛很多，在南北方向綠燈延長了 5s 后停留的車輛依然比東西方向的多，從而就沒達到 設(shè)計 的效果 ,不能夠統(tǒng)計到人和 29 7 總結(jié) 通過此次畢業(yè)設(shè)計，我不僅把知識融會貫通，而且豐富了大腦，同時在查找資料的過程中也了解了許多課外知識，開拓了視野，認識了將來電子的發(fā)展方向，使自己在專業(yè)知識方面和動手能力方面有了質(zhì)的飛躍。自己要學(xué)習(xí)的東西還太多，以前老是覺得自己什么東西都會，什么東西都懂，有點眼高手低。雖然這個設(shè)計做的也不太好，但是在設(shè)計過程中所學(xué)到的東西是這次畢業(yè)設(shè)計的最大收獲和財富，使我終身受益。再次表示衷心的感謝！ 31 參考文獻