【正文】 身于十字路口交通建設(shè)的研究之中，創(chuàng)造和設(shè)計(jì)出了很多新型的方案，把我國交通建設(shè)推向了更高的發(fā)展階段。 1918 年，又出現(xiàn)了帶控制的紅綠燈和紅外線紅綠燈。然而， 將 PLC 用于對交通信號燈的控制，主要是考慮其具有對使用環(huán)境適應(yīng)性強(qiáng)的特性，同時(shí)其內(nèi)部定時(shí)器資源十分豐富，可對目前普遍使用的 “ 漸進(jìn)式 ” 信號燈進(jìn)行精確控制，特別對多岔路口的控制可方便的實(shí)現(xiàn)。在多數(shù)情況下， PLC 把掃描目標(biāo)位置的數(shù)據(jù)送給模版塊，其輸出移動(dòng)一軸或數(shù)軸到目標(biāo)位置。由于觸點(diǎn)接觸不良，容易出現(xiàn)故障， PLC用軟件代替大量的中間繼電器和時(shí)間繼電器，僅剩下與輸入和輸出有關(guān)的少量硬件，接線可減少互繼電器控制系統(tǒng)的 1/101/100，因觸點(diǎn)接觸 不良造成的故障大為減少。 PLC 的基本結(jié)構(gòu) PLC 實(shí)質(zhì)是一種專用于工業(yè)控制的計(jì)算機(jī)其硬件結(jié)構(gòu)基本上與微型計(jì)算機(jī)從結(jié)構(gòu)上分， PLC 分為固定式和組合式（模塊式）兩種。 （二）存儲器 存放系統(tǒng)軟件的存儲器稱為系統(tǒng)程序存儲器； 存放應(yīng)用軟件的存儲器稱為用戶程序存儲器。 I/O分為開關(guān)量輸入（ DI），開關(guān)量輸出（ DO），模擬量輸入（ AI），模擬量輸出（ AO）等模塊。 3. 存儲 設(shè)備：有存儲卡、存儲磁帶、軟磁盤或只讀存儲器，用于永久性地存儲用戶數(shù)據(jù)，使用戶程序不丟失，如 EPROM、 EEPROM 寫入器等。 PLC 的指令是很多的。 為了處理急需響應(yīng)的輸入信號， PLC有種種措施。同時(shí)點(diǎn)數(shù)多，系統(tǒng)的存儲器輸入、輸出的信號區(qū)（輸入輸出繼電器區(qū)或稱輸入、輸出映射區(qū)）也大。 常見的 PLC 模塊有： CPU 模塊，它是 PLC 的硬件核心。通訊模塊代表 PLC 的組網(wǎng)能力，代表著當(dāng)今 PLC 性能的重要方面。而為實(shí)現(xiàn)這些存儲，相應(yīng)的就有存卡器、磁帶機(jī)、軟驅(qū)或 ROM 寫入器，以及相應(yīng)的接口部件。系統(tǒng)內(nèi)存對于用戶，主要體現(xiàn)在 PLC能提供多少內(nèi)部器件。定時(shí)值可任意設(shè)定。功能很強(qiáng)的指令，綜合多種作用的指令日見增多。 助記符語言是最基本也是最簡單的 PLC 語言。這種混合語言有不同的實(shí)現(xiàn)方法，而且多用于大型的 PLC 的編程 高級語言， PLC 編程也可以使用高級語言，如 BASIC、 C語言等。 （七） 可靠控制 為使 PLC 能可靠工作，在硬件與軟件兩個(gè)方面 PLC 廠家都采取了很多措施， 對一些特殊可靠要求的 PLC，還有相應(yīng)的特殊的措施，如熱備、冗余等等。輸出指令用于并行輸 出，能連續(xù)使用多次。交通信號燈分為機(jī)動(dòng)車信號燈、非機(jī)動(dòng)車信號燈、人行橫道信號燈、車道信號燈、方向指示信號燈、閃光警告信號燈、道路與鐵路平面交叉道口信號燈。至此，為交通信號燈變化的一個(gè)周期，隨后進(jìn)行周而復(fù)始。 下面同學(xué)們可練習(xí)由梯形圖寫出與之對應(yīng)的助記符形式的指令。一般講，同 樣技術(shù)性能的 PLC，價(jià)格低其經(jīng)濟(jì)指標(biāo)就好 此外，還要看供貨情況，供貨不及時(shí)，影響使用，價(jià)格即使低，也不一定就好；看技術(shù)服務(wù)，資料不全，用戶出現(xiàn)問題得不到技術(shù)支持也不好。 有的 PLC 廠家或第三方廠家還開發(fā)了使用 PLC 的組態(tài)軟件，用以實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)對PLC 控制系統(tǒng)監(jiān)控，以及與 PLC 交換數(shù)據(jù)。 梯形圖與流程圖混合語言。 除了指令，為進(jìn)行通訊， PLC 還有相應(yīng)的協(xié)議與通訊指令或命令，這些也反映了 PLC 的性能。 此外還有其它一些內(nèi)部器件，了解某 PLC 性能時(shí)，也都必須掌握它。 有的內(nèi)部繼電器還可丟電 保持，即它的狀態(tài)（ ON或 OFF）、 PLC丟電后，靠內(nèi)部電池仍予以保持。 用戶內(nèi)存大小與可存儲的用戶程序量有關(guān)。除了不能改變 PLC 的用戶程序，編程器能做的它都能做，是使用 PLC 很好的界面。如 A/D（模入）模塊、 D/A（模出）模塊、高速計(jì)數(shù)模塊、位控模塊 、溫度模塊等等。但模塊的功能則單一些。為了避免這個(gè)情況， PLC 的工作速度就要快。當(dāng)輸入信號送入 PLC 時(shí)，PLC 的輸入刷新正好結(jié)束，就是這種情況。 3． 輸出刷新階段 當(dāng)用戶程序執(zhí)行結(jié)束后，元件映象寄存器中所有輸出繼電器的狀態(tài)，在輸出刷新階段轉(zhuǎn)存輸出鎖存器中，并通過一定方式輸出，驅(qū)動(dòng)外部負(fù)載，每一次掃描所用時(shí)間稱為一個(gè)掃描周期。 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 （七）外部設(shè)備 外部設(shè)備是 PLC 系統(tǒng)不可分割的一部分，它有四大類 1. 編程設(shè)備：有簡易編程器和智能圖形編程器，用于編程、對系統(tǒng)作一些設(shè)定、監(jiān)控 PLC 及 PLC 所控制的系統(tǒng)的工作狀況。如果沒有一個(gè)良好 的可靠得電源系統(tǒng)是無法正常工作的，因此 PLC 的制造商對 電源的設(shè)計(jì)和制造也十分重視，一般交流電壓波動(dòng)在 +10%(+15%)范圍內(nèi)可以不采取其它措施，而將 PLC 直接連接到交流電網(wǎng)上去。但工作節(jié)奏由震蕩信號控制。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。 （ 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(dòng)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(jì)算機(jī)之間的通信功能。 PLC 的應(yīng)用通常可分為五種類型： （ 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。 PLC 在我國城市交通上的應(yīng)用概述 可編程序控制器簡稱 PLC， 是以微處理器為基礎(chǔ) ,綜合了計(jì)算機(jī)技術(shù)、自動(dòng)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。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”。 1 學(xué)號 1085041717 畢業(yè)論文 題 目 : 用 PLC 控制交通信號燈 系 部 : 自 動(dòng) 化 專 業(yè) : 機(jī) 電 一 體 化 姓 名： 2021 年 6 月 2 題目：用 PLC 控制交通信號燈 摘 要 ?????????俗話說： ?想要富，先修路 ?。 1869 年 1月 2日，煤氣燈爆炸，使警察受傷，遂被取消。它具有結(jié)構(gòu)簡單、編程方便、可靠性高等優(yōu)點(diǎn) ,已廣泛用于工業(yè)過程和位置的自動(dòng)控制中。 PLC可應(yīng)用于單機(jī)控制、多機(jī)群控、生產(chǎn)自動(dòng)線控制等。作為實(shí)時(shí)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(shí)的對策。這很適合多品種、小批量的生產(chǎn)場合。運(yùn)算器用于進(jìn)行數(shù)字或邏輯運(yùn)算，在控制器指揮下工作。 （四） I/O 模塊 PLC 與電氣回路的接口，是通過輸入輸出部分（ I/O）完成的。編程器是 PLC 開發(fā)應(yīng)用、監(jiān)測運(yùn)行、檢查維護(hù)不可缺少的器件，但它不直接參與現(xiàn)場控制運(yùn)行。 PLC 的基本性能指標(biāo) 可編程控制器的基本性能可用如下八條予以概括： （一） 工作速度 工作速度是指 PLC的 CPU執(zhí)行指令的速度及對急需處理的輸入信號的響應(yīng)速度。這時(shí)，要多等待一個(gè)周期， PLC 的輸入映射區(qū)才能接受到這個(gè)新的輸入信號。所以，大型 PLC 的工作速度總是比小的要快。相反，小型 PLC、檔次低的 PLC模塊種類也少，規(guī)格也少，指標(biāo)也低。這些模塊有自己的CPU，可對信號作預(yù)處理或后處理，以簡化 PLC 的 CPU 對復(fù)雜的程控制量的控制。性能好的 PLC，這種外部設(shè)備已越來越豐富。內(nèi)存大，可存儲的程序量大，也就可進(jìn)行更為復(fù)雜的控制。再上電后可繼續(xù)丟電前的狀態(tài)。 內(nèi)部器件也是 PLC 指令的操作數(shù)，不弄清楚是無法編程的。 （六） 支持軟件 為了便于編制 PLC 程序，多數(shù) PLC 廠家都開發(fā)有關(guān)計(jì)算機(jī)支持軟件。這種語言，梯形圖與流程圖兩者兼用，可使 PLC程序結(jié)構(gòu)化。 PLC 的用戶也可基于 DOS 或 WINDOWS 平臺開發(fā)用于 PLC 控制系統(tǒng)的應(yīng)用軟件，以提高 PLC 系統(tǒng)自動(dòng)化及智能化水平。 對經(jīng)濟(jì)指標(biāo)還要作綜合分析，要看使用了 PLC 能否帶來效益，然后，再分析使用哪家的 PLC 效益更好些。并由后面的 GPP軟件傳輸?shù)?PLC 中，實(shí)時(shí)運(yùn)行。 30 參考文獻(xiàn)： 1 孫耀明 .微型機(jī)算計(jì)在機(jī)器人技術(shù)中的作用 .第 1 版 .北京：科學(xué)技術(shù)文獻(xiàn)出版社， 1987 2 李發(fā)海 .王巖 .電機(jī)與拖動(dòng)基礎(chǔ) .第 1 版 .北京：清華大學(xué)出版社， 1994 3 諸靜 .機(jī)器人與控制技術(shù) .第 1 版 .浙江：浙江大學(xué)出版社， 1991 4 趙超 .工業(yè)微型計(jì)算機(jī)的作用 .清華 大學(xué)出版社 2021 5 熊有倫 .丁漢 .劉恩滄 .機(jī)器人學(xué) .第 1 版 . 機(jī)械工業(yè)出版社， 1993 6 萬光毅 ,嚴(yán)義 .單片機(jī)實(shí)驗(yàn)與實(shí)踐教程 [M].北京 :北京航空航天大學(xué)出版社 ,2021. 7 中國電子網(wǎng)。紅燈表示禁止通行，綠燈表示準(zhǔn)許通行，黃燈表示警示。 OUT 指令是線圈的驅(qū)動(dòng)指令，可用于輸出繼電器、輔助繼電器、定時(shí)器、計(jì)數(shù)器、狀態(tài)寄存器等，但不能用于輸入繼電器。 總之，為了用好 PLC， PLC 的支持軟件越來越豐富，性能也越來越好，其界面也越來越友好，也因此，它的情況如何，已成為評判 PLC 性能的指標(biāo)之一。用梯形圖再確定塊中的種種量間的邏輯關(guān)系。它之所以能使用一些助記符語言、梯形圖語言、流程圖語言，以至高級語言，全靠為使用這些語言而開發(fā)的種種軟件。你不懂 PLC 指令怎么編程， 沒有程序， PLC 又怎么工作？ PLC 的指令越來越多，越來越豐富。 21 定時(shí)器，可進(jìn)行定時(shí)控制。大型 PLC的內(nèi)存容量可達(dá)幾十 k，以至于一百多 k。這些設(shè)備，如存儲卡、存儲磁帶、軟磁盤或只讀存儲器。 通訊模塊，它接人 PLC 后，可使 PLC 與計(jì)算機(jī)，或 PLC 與 PLC 進(jìn)行通訊，有的還可實(shí)現(xiàn)與其它控制部件，如變頻器、溫控器通訊，或組成局部網(wǎng)絡(luò)。 組成 PLC 的模塊是 PLC 的硬件基礎(chǔ)，只有弄清所選用的 PLC 都具有那些模塊及其特點(diǎn)，才能正確選用模塊，去組成一臺完整的 PLC，以滿足控制系統(tǒng)對 PLC的要求。規(guī)模大，用戶程序長，要求有更大的用戶存儲區(qū)。對急需處理的輸人信號延遲多長時(shí)間 PLC 能予以響應(yīng)，要另作要求。速度高了，才可能通過運(yùn)行程序?qū)崿F(xiàn)控制，才可能不斷擴(kuò)大控制規(guī)模，才可能發(fā)揮 PLC 的多種多樣的作用。直接監(jiān)視數(shù)據(jù)或通過畫面監(jiān)視數(shù)據(jù)。輸入模塊將電信號變換成數(shù)字信號進(jìn)入 PLC 系統(tǒng)，輸出模塊相反。 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 。由于體積小很容易裝入機(jī)械內(nèi)部，是實(shí)現(xiàn)機(jī)電一體化的理想控制設(shè)備。傳統(tǒng)的繼電器控制系統(tǒng)中使用了大量的中間繼電器 時(shí)間繼電器。 （ 2）運(yùn)動(dòng)控制 PLC 制造商目前已提供了拖動(dòng)步進(jìn)電動(dòng)機(jī)或伺服電動(dòng)機(jī)的單軸或多軸位置控制模版。 隨著科技的發(fā)展，可編程控制器的功能日益完善，加上小型化、價(jià)格低、可靠性高，在現(xiàn)代工業(yè)中的作用更加重要。紅燈亮表示“停止”，綠燈亮表示“通行”。目前，伴隨著機(jī)動(dòng)車輛的不斷增加，尤其是十字路口的交通建設(shè) ?頗為關(guān)鍵，嚴(yán)重的影響到城市交通安全。這是世界上最早的交通信號燈。而城市高速道路在構(gòu)造上的特點(diǎn)，也決定了城市高速道路的交