【正文】 交流電動機三角形改星形起動控制線路。當(dāng)然，也可選用其他種類的計算機作為控制器。當(dāng)汽車進入這一高頻磁 場區(qū)時，汽車就會產(chǎn)生渦流損耗，環(huán)狀絕緣電線的電感開始減少。 電路 檢測汽車存在的具體實現(xiàn)是在感應(yīng)線圈的始端連接上檢測電感電流變化的檢測器 , 并將之轉(zhuǎn)化為標(biāo)準(zhǔn)脈沖電壓輸出。 本科 畢業(yè)設(shè)計（論文） ２６ (2) 先統(tǒng)計每股車道上車輛的滯留量，然后按大方向原則累加統(tǒng)計。 為了讓交通燈能夠進行時間設(shè)置并對緊急情況進行緊急處理處理在此直接在 IO 口線上接上按鍵開關(guān)。滯環(huán)特性如圖 56所示。其目的是不讓右轉(zhuǎn)彎車輛過分受人行道燈的限本科 畢業(yè)設(shè)計（論文） ２８ 制。觀察圖可以看出：兩組發(fā)光管（一組紅、一組綠）由于反相器的作用，其邏輯狀態(tài)恰恰相反。 本科 畢業(yè)設(shè)計（論文） ３１ 結(jié) 論 比較傳統(tǒng)的定時交通燈控制與智能交通燈控制，可知本設(shè)計最大優(yōu)點在于減緩滯流現(xiàn)象，也不會出現(xiàn)空道占時的情形，提高了公路交通通行率，較全球定位系統(tǒng)而言成本更低，特別適合繁忙的、未立交的交通路口，更適合于四個以上的路口，也可方便連網(wǎng)。 通過這次課程設(shè)計使我懂得了理論與實際相結(jié)合是很重要的，只有理論知識是遠遠不夠的，只有把所學(xué)的理論知識與實踐相結(jié)合起來，從理論中得出結(jié)論，才能真正為社會服務(wù)，從而提高自己的實際動手能力和獨立思考的能力。共四組和上述相同的電路分別代表東西南北四個方向的紅綠燈。 （ 5） 車流量的計量是不間斷的，與控制呈并行關(guān)系，該系統(tǒng)屬多任務(wù)處理 . （ 6）按鍵子程序流程圖 它包含倒計時調(diào)整和緊急狀態(tài)兩個狀態(tài)。 2 流程圖注釋 （ 1）流程圖中的 15s、 30s、 75s 等 時間分別為交管部門定的車輛左轉(zhuǎn)彎時間、直行最小時間、允許的最大通行時間 。 1. 主程序流程圖如附錄圖 1 （ 1）當(dāng)各路口的車輛滯留量達一定值溢滿時 (相當(dāng)于比較嚴(yán)重的堵車 )，紅綠燈切換采用現(xiàn)有的常規(guī)定時控制方式 。 (3) 統(tǒng)計每股車道上車輛的滯留量后按通行最大化原則 (不影響行車安全的多道相向行駛 )累加統(tǒng)計。原理框圖如圖 53所示 , 輸出脈沖波形見圖 52(b)。當(dāng)汽車離開這高頻磁場區(qū)時，該感應(yīng)線圈電感逐漸復(fù)原到初始狀態(tài)。它具有高可靠性豐富的輸入 /輸出接口，并且具有較強的驅(qū)動能力 。 (2)根據(jù)原有的動作要求適當(dāng)考慮設(shè)置中間單元。該存儲單元如果為“ 1”狀態(tài)，則表示梯形圖中對應(yīng)編程元件的線圈“通電”，其對應(yīng)的動合觸電接通，動斷觸點斷開，稱這種狀態(tài)是該編程元件的“ 1”狀態(tài)，或該編程元件 ON（接通）。在許多情況下 CNC 裝置中的管理和控制的某些任務(wù)必須同時執(zhí)行，即所謂的并行處理。目前已從小規(guī)模單機順序控制，發(fā)展到包括過程控制、位置控制等場合的所有控制領(lǐng)域。它們通過地址總線、數(shù)據(jù)總線和控制總線連接起來。它的靈敏度為常數(shù)，線性度也很好。較強的耐工業(yè)環(huán)境性能 (堅固的產(chǎn)品完全封裝在樹脂中 )。傳感器的輸出信號強，電壓靈敏度一般每毫米的位移可達數(shù)百毫伏的輸出。檢測用敏感元件為電感線圈，它是振蕩電路的一個組成部分在檢測線圈的工作面上有個交變磁場，當(dāng)金屬物質(zhì)（車輛）接近檢測線圈時，金屬物質(zhì)內(nèi)部就會產(chǎn)生渦流而吸收振蕩能量，是振蕩減弱甚至停振。此外，無錫華光公司、上海鄉(xiāng)島公司等中外合資企業(yè)也是我國比較著名的 PLC生產(chǎn)廠家。 20世紀(jì)末期，可編程控制器的發(fā)展特點是更加適應(yīng)于現(xiàn)代工業(yè)的需要。 20世紀(jì) 70年代中末期，可編程控制器進入實用化發(fā)展階段，計算機技術(shù)已全面引入可編程控制器中，使其功能發(fā)生了飛躍。 PLC 的國內(nèi)外狀況 在工業(yè)生產(chǎn)過程中，大量的開關(guān)量順序控制，它按照邏輯條件進行順序動作，并按照邏輯關(guān)系進行連鎖保護動作的控制，及大量離散量的數(shù)據(jù)采集。因此，網(wǎng)絡(luò)在自動化系統(tǒng)集成工程中的重要性越來越顯著，甚至有人提出 網(wǎng)絡(luò)就是控制器 的觀點說法。 按 I/O 點數(shù)確定模塊規(guī)格及數(shù)量， I/O 模塊可多可少，但其最大數(shù)受 CPU 所能管理的基本配置的能力，即受最大的底板或機架槽數(shù)限制。 CPU 速度和內(nèi)存容量是 PLC 的重要參數(shù)，它們決定著 PLC 的工作速度， IO 數(shù)量及軟件容量等，因此限制著控制規(guī)模。進入運行后，從用戶程序存貯器中逐條讀取指令，經(jīng)分析后再按指令規(guī)定的任務(wù)產(chǎn)生相應(yīng)的控制信號，去指揮有關(guān)的控制電路。數(shù)據(jù)處理一般用于大型控制系統(tǒng)，如無人控制的柔性制造系統(tǒng)；也可用于過程控制系統(tǒng)，如造紙、冶金、食品工業(yè)中的一些大型控制系統(tǒng)。 過程控制 過程控制是指對溫度、壓力、流量等模擬量的閉環(huán)控制。如注塑機、印刷機、訂書機械、組合機床、磨床、包裝生產(chǎn)線、電鍍流水線等。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。例如三菱公司生產(chǎn)的 F 系列 PLC 平均無故障時間高達 30萬小時。若不寫 END 指令， PLC 將以用戶存貯器的第一步執(zhí)行到最后一步，因此，使用 END 指令可縮短掃描周期。輸出指令用于并行輸出，能連續(xù)使用多次。 ：又叫指令表，類似計算機匯編語言形式，用指令的記助符編程。 （ 2） 程序執(zhí)行階段： PLC 對用戶程序掃描。本方案中具體的設(shè)計思路是在入路口的各個方向附近的地下按要求埋設(shè)感應(yīng)線圈，當(dāng)汽車經(jīng)過時就會產(chǎn)生渦流損 耗，環(huán)狀絕緣電線的電感開始減少，即可檢測出汽車的通過，并將這一信號轉(zhuǎn)換為標(biāo)準(zhǔn)脈沖信號作為可編程控制器的控制輸入，并用 PLC 計數(shù)，按一定控制規(guī)律自動調(diào)節(jié)紅綠燈的時長。國內(nèi)外有宏觀和微觀兩種模型。s control. Therefore more and more applies now PLC in the traffic light system. At the same time, PLC itself also has the munication working function, poses a local area work the identical strip path39。據(jù)統(tǒng)計 ,可編程控制器是工業(yè)自動化裝置中應(yīng)用最多的一種設(shè)備。簡單的十字路口交通燈已經(jīng)不能適應(yīng)車流量越來越大的實際情況，所以這就需要一個更為合理和智能且成本不高的路口交通燈控制系統(tǒng)。因此現(xiàn)在越來越多地將 PLC 應(yīng)用于交通燈系統(tǒng)中。城市交通控制系統(tǒng)是用于城市交通數(shù)據(jù)監(jiān)測、交通信號燈控制與交通疏導(dǎo)的計算機綜合管理系統(tǒng)，它是現(xiàn)代城市交通監(jiān)控指揮系統(tǒng)中最重要的組成部分。 但前者主要側(cè)重于在理論方面闡釋，后者把問題簡化為單行道的控制，均未對實際問題提出解決方案。在 1987 年國際電工委員會（ International Electrical Committee）頒布的 PLC 標(biāo)準(zhǔn)草案中對 PLC 做了如下定義 ： PLC 英文全稱 Programmable Logic Controller ,中文全稱為可編程邏輯控制器，定義是 :一種數(shù)字運算操作的電子系統(tǒng)，專為在工業(yè)環(huán)境應(yīng)用而設(shè)計的。 1:梯形圖：由繼電器控制邏輯演變而來，兩者具有一定程度的相似性，但梯形圖編程語言功能更強更方便。 梯形圖與助記符的對應(yīng)關(guān)系： 助記符指令與梯形圖指令有嚴(yán)格的對應(yīng)關(guān)系，而梯形圖的連線又可把指令的順序予以體現(xiàn)。 地址 指令 數(shù)據(jù) 0002 LD X001 0003 ANDI X002 0004 OR X003 0004 OUT Y001 3 電路塊的并聯(lián)和串聯(lián)指令（ ORB、 ANB） 符號（名稱） 功能 操作元件 ORB（塊或） 電路塊并聯(lián)連接 無 ANB（塊與） 電路塊串聯(lián)連接 無 含有兩個以上觸點串聯(lián)連接的電路稱為 “串聯(lián)連接塊 ”，串聯(lián)電路塊并聯(lián)連接時，支路的起點以 LD 或 LDNOT 指令開始，而支路的終點要用 ORB 指令。 其他的一些指令，如置位復(fù)位、脈沖輸出、清除、移位、主控觸點、空操作、跳轉(zhuǎn)指令等，同學(xué)們可以參考一些課外書，在這里我們不詳細介紹了。此外， PLC 帶有硬件故障自我檢測功能，出現(xiàn)故障時可及時發(fā)出警報信息。 3 易學(xué)易用，深受工程技術(shù)人員歡迎 PLC 作為通用工業(yè)控制計算機，是面向工礦企業(yè)的工控設(shè)備。由于體積小很容易裝入機械內(nèi)部，是實現(xiàn)機電一體化的理想控制設(shè)備。 PLC 廠家都生產(chǎn)配套的 A/D 和 D/A 轉(zhuǎn)換模塊，使可編程控制器用于模擬量控制。大中型 PLC 都有 PID 模塊，目前許多小型 PLC 也具有此功能模塊。新近生產(chǎn)的 PLC 都具有通信接口，通信非常方便。 在使用者看來，不必要詳細分析 CPU 的內(nèi)部電 路，但對各部分的工作機制還是應(yīng)有足夠的理解。輸入模塊將電信號變換成數(shù)字信號進入 PLC 系統(tǒng)，輸出模塊相本科 畢業(yè)設(shè)計（論文） １１ 反。 底板或機架 大多數(shù)模塊式 PLC 使用底板或機架，其作用是：電氣上，實現(xiàn)各模塊間的聯(lián)系，使 CPU 能訪問底板上的所有模塊，機械上，實現(xiàn)各模塊間的連接，使各模塊構(gòu)成一個整體。 PLC 的通信現(xiàn)在主要采用通過多點接口（ MPI）的數(shù)據(jù)通訊、 PROFIBUS 或工業(yè)以太網(wǎng)進行聯(lián)網(wǎng)。20世紀(jì) 70年代初出現(xiàn)了微處理器。這個時期可編程控制器發(fā)展的特點是大規(guī)模、高速度、高性能、產(chǎn)品系列化。 我國可編程控制器的引進、應(yīng)用、研制、生產(chǎn)是伴隨著改革開 放開始的。從技術(shù)上看，計算機技術(shù)的新成果會更多地應(yīng)用于可編程控制器的設(shè)計和制造上，會有運算速度更快、存儲容量更大、智能更強的品種出現(xiàn)；從產(chǎn)品規(guī)模上看，會進一步向超小型及超大型方向發(fā)展；從產(chǎn)品的配套性上看，產(chǎn)品的品種會更豐富、規(guī)格更齊全，完美的人機界面、完備的通信設(shè)備會更好地適應(yīng)各種工業(yè)控制場合的需求；從市場上看，各國各自生產(chǎn)多品種產(chǎn)品的情況會隨著國際競爭的加劇而打破，會出現(xiàn)少數(shù)幾個品牌壟斷國際市場的局面，會出現(xiàn)國際通用的編程語言；從網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展情況來看，可編程控制器和其它 工業(yè)控制計算機組網(wǎng)構(gòu)成大型的控制系統(tǒng)是可編程控制器技術(shù)的發(fā)展方向。 電感式接近傳感器本質(zhì)上由振蕩器組成，線圈組成了檢測面，交變磁場在線圈周圍產(chǎn)生。但不足的是，它有頻率響應(yīng)較低，不宜快速動態(tài)測控等缺點。在實際應(yīng)用中，這三種傳感器多制成差動式，以便提高線性度和減小電磁吸力所造成的附加誤差。銜鐵隨被測物體移動時改變了線圈的電感量。 可編程控制器控制 可編程控制器簡稱 ——PLC 是以微處理器為基礎(chǔ)，綜合了計算機技術(shù)、自動控制技術(shù)和通訊技術(shù)發(fā)展而來的一種新型工業(yè)控制裝 置。 數(shù)控裝置控制 CNC 裝置需要執(zhí)行兩種控制，即數(shù)字控制和順序控制 (或稱輔助控制 )。如何用可編程序控制器完成實際控制系統(tǒng)的應(yīng)用設(shè)計，是每個從事電氣自動化控制技術(shù)人員所面臨的實際問題。在編制中應(yīng)按自上而下，從左到右的方式編。 (5)外部負載的額定電壓。 圖 51 用 PLC 實現(xiàn)智能交通燈控制原理框圖 本設(shè)計例中 ,PLC 選用 FX2N64，其輸入端接收來自各個路口的車輛探測器測得的輸出標(biāo)準(zhǔn)電脈沖，輸出接十字路口的紅綠信號交通燈。電感式傳感器的高頻電流頻率為 60kHz，尺寸為 2 3m，電感約為 100μ 測的電感變化率在 ％以上 [1， 2]。 本科 畢業(yè)設(shè)計（論文） ２５ 圖 55a 車輛行駛狀態(tài) S1 圖 55b 車輛行駛狀態(tài) S2 圖 55c 車亮行駛狀態(tài) S3 圖 55d 車亮行駛狀態(tài) S4 圖 55 紅綠燈規(guī)則的狀態(tài)圖 請注意圖 55b 和圖 55d，它們在一個時間段中四個方向都可以通車，這種狀態(tài)能在一定的時間內(nèi)達到較大的車流量，效率特 別高。可以把以上不同計量判別方式編成不同的子程序，方便調(diào)用。最大通行時間是為了保障公平性，不能讓其它的車或行人過 分久 等。 （ 2） 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控制，以減小系統(tǒng)的復(fù)雜程度，提高可靠性。當(dāng)出現(xiàn)緊急的情況的時候，按下 K3或者 K4 就切換到緊急狀態(tài)，當(dāng)緊急事件處理完畢的時候，按下 K2，就可以返回正常 狀態(tài) 。 58 數(shù)碼管的控制原理圖 本科 畢業(yè)設(shè)計（論文） ３０ 測試、數(shù)據(jù)及結(jié)果分析 1．狀態(tài)燈顯示測試 當(dāng)電路連接完畢后，將程序?qū)懭?plc， K1 和 K2 分別給端口送高電平和 低電平，通電