【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 下啟動(dòng)按鈕，南北直行，左轉(zhuǎn)、右轉(zhuǎn)、人行亮紅燈：同時(shí)東西左轉(zhuǎn)、人行亮紅燈，東西直行、右轉(zhuǎn)亮綠燈，保持 15 秒，執(zhí)行下一步； （ 2）南北直行、左轉(zhuǎn)、右轉(zhuǎn)、行人和東西左轉(zhuǎn)、行人亮紅燈，東 西右轉(zhuǎn)黃燈閃爍（周期 1 秒），東西直行綠燈，保持 5 秒，執(zhí)行下一步； （ 3）南北直行、左轉(zhuǎn)、右轉(zhuǎn)、行人和東西左轉(zhuǎn)、右轉(zhuǎn)亮紅燈，東西直行、行人綠燈，保持 15 秒，執(zhí)行下一步； （ 4）南北直行、左轉(zhuǎn)、右轉(zhuǎn)、行人和東西左轉(zhuǎn)、右轉(zhuǎn)亮紅燈，東西直行黃燈閃爍（周期 1 秒），東西行人綠燈閃爍，保持 5 秒，執(zhí)行下一步； （ 5）南北直行、左轉(zhuǎn)、右轉(zhuǎn)、行人和東西右轉(zhuǎn)、直行、行人亮紅燈，左轉(zhuǎn)亮綠燈，保持 15 秒，執(zhí)行下一步； （ 6）南北直行、左轉(zhuǎn)、右轉(zhuǎn)、行人和東西直行，右轉(zhuǎn)，行人亮紅燈，左轉(zhuǎn)黃平 頂 山 工 業(yè) 職 業(yè) 技 術(shù) 學(xué) 院 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) （ 論 文 ） 說(shuō) 明 書 5 燈閃爍（周期 1 秒），保持 5 秒，執(zhí)行下一步； （ 7）東西直行、左轉(zhuǎn)、右轉(zhuǎn)、行人和南北左轉(zhuǎn)、行人亮紅燈，南北直行、右轉(zhuǎn)亮綠燈，保持 15 秒，執(zhí)行下一步； （ 8）東西直行、左轉(zhuǎn)、右轉(zhuǎn)、行人和南北左轉(zhuǎn)、行人亮紅燈，南北右轉(zhuǎn)黃燈閃爍（周期 1 秒），南北直行綠燈，保持 5 秒，執(zhí)行下一步； （ 9）東西直行、左轉(zhuǎn)、右轉(zhuǎn)、行人和南北左轉(zhuǎn)、右轉(zhuǎn)亮紅燈，直行和行人亮綠燈，保持 15 秒，執(zhí)行下一步； （ 10）東西直行、左轉(zhuǎn)、右轉(zhuǎn)、行人和南北左轉(zhuǎn)、右轉(zhuǎn)亮紅燈，直行黃燈閃爍（周期 1 秒），行人綠燈，保持 5 秒，執(zhí)行下一步； （ 11）東西直行、左轉(zhuǎn)、右轉(zhuǎn)、行人和南北直行、右轉(zhuǎn)、行人亮紅燈，左轉(zhuǎn)亮 綠燈，保持 5 秒，執(zhí)行下一步； （ 12）東西直行、左轉(zhuǎn)、右轉(zhuǎn)、行人和南北直行、右轉(zhuǎn)、行人亮紅燈，左轉(zhuǎn)黃燈閃爍（周期 1 秒），保持 5 秒。循環(huán)。 晚上 南北方向及東西方向的黃燈以 秒間隔閃爍。路口禁止車輛通行。 手動(dòng)控制 急車強(qiáng)通 急車強(qiáng)通信號(hào)受急車強(qiáng)通開關(guān)控制。無(wú)急車時(shí)，信號(hào)燈按正常時(shí)序控制。有急車來(lái)時(shí)，將急車強(qiáng)通開關(guān)接通，不管原來(lái)信號(hào)燈的狀態(tài)如何，一律強(qiáng)制讓急車來(lái)車方向的綠燈點(diǎn)亮，使急車放行，直至急車通過(guò)為止。急車一過(guò)，將急車強(qiáng)通開關(guān)斷開，信號(hào)燈的狀態(tài)立即轉(zhuǎn)為急車放行方向上的綠燈閃 3 次，隨后按正常 時(shí)序控制。 平 頂 山 工 業(yè) 職 業(yè) 技 術(shù) 學(xué) 院 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) （ 論 文 ） 說(shuō) 明 書 6 第三章 系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì) PLC 產(chǎn)生和定義 1968 年由美國(guó)通用汽車公司（ GE）提出， 1969 年有美國(guó)數(shù)字設(shè)備公司 （ DEC）研制成功，有邏輯運(yùn)算、定時(shí)、計(jì)算功能稱為 PLC（ programmable logic controller） 。 80 年代，由于計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展， PLC 采用通用微處理器為核心，功能擴(kuò)展到各種算術(shù)運(yùn)算 ， PLC 運(yùn)算過(guò)程控制并可與上位機(jī)通訊、實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制。被稱為PC（ programmable controller） 即可編程控制器。國(guó)際電工委員會(huì) （ IEC） 1987 年頒布的可 編程邏輯控制器的定義如下： “可編程邏輯控制器是專為在工業(yè)環(huán)境下應(yīng)用而設(shè)計(jì)的一種數(shù)字運(yùn)算操作的電子裝置，是帶有存儲(chǔ)器、可以編制程序的控制器。它能夠存儲(chǔ)和執(zhí)行命令，進(jìn)行邏輯運(yùn)算、順序控制、定時(shí)、計(jì)數(shù)和算術(shù)運(yùn)算等操作，并通過(guò)數(shù)字式和模擬式的輸入輸出，控制各種類型的機(jī)械或生產(chǎn)過(guò)程。可編程控制器及其有關(guān)的外圍設(shè)備，都應(yīng)按易于工業(yè)控制系統(tǒng)形成一個(gè)整體、易于擴(kuò)展其功能的原則設(shè)計(jì)?！? PLC的基本組成 目前，可編程控制器的產(chǎn)品很多，不同的廠家生產(chǎn)的 PLC 以及同一家生產(chǎn)的不同型號(hào)的 PLC 其結(jié)構(gòu)個(gè)不相同，但就其 工作原理而言，是大致相同的。它們都是以微處理器為核心的結(jié)構(gòu)，其功能的實(shí)現(xiàn)不僅基于硬件的作用，而更靠軟件的支持 。 PLC 的主機(jī)由微處理器 （ CPU） 、存儲(chǔ)器（ EPROM、 ROM）、輸入 /輸出模塊、外設(shè) I/O 接口、通信接口及電源組成。下面分別介紹 PLC 各組成部分及作用。 平 頂 山 工 業(yè) 職 業(yè) 技 術(shù) 學(xué) 院 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) （ 論 文 ） 說(shuō) 明 書 7 圖 31 PLC 硬件結(jié)構(gòu)組成框圖 PLC的基本工作原理 PLC 是一種存儲(chǔ)程序的控制器。用戶根據(jù)某一對(duì)象的具體控制要求，編好程序后，編程器將程序鍵入 PLC 的用戶存儲(chǔ)器中存儲(chǔ)。 PLC 的控制功能就是運(yùn)用用戶程序來(lái)實(shí)現(xiàn)的。 PLC 運(yùn)行程序的方 式與微型機(jī)算計(jì)相比有較大的不同，微型計(jì)算機(jī)運(yùn)行程序時(shí)，一旦執(zhí)行到 END 指令，程序運(yùn)行結(jié)束。而 PLC 從 0000 存儲(chǔ)地址所存放的第一條擁護(hù)指令開始，在無(wú)中斷或跳轉(zhuǎn)的情況下，按存儲(chǔ)地址好遞增的方向順序執(zhí)行擁護(hù)程序，直到 END 指令結(jié)束。然后再?gòu)念^開始，并周而復(fù)始的重復(fù)，直至到停機(jī)或運(yùn)行（ RUN）切換到停止（ STOP）工作狀態(tài)。我們把 PLC 這種執(zhí)行程序的方式成為掃描工作方式。每掃描完一次程序就構(gòu)成一個(gè)掃描周期。另外， PLC 對(duì)輸出，輸出信號(hào)的處理與微型機(jī)算機(jī)不同 。微型機(jī)算機(jī)對(duì)輸出、輸出信號(hào)實(shí)時(shí)處理。而 PLC 對(duì)輸出、輸 出信號(hào)是集中批處理。 PLC 掃描工作方式分為三個(gè)階段：輸出采樣、程序執(zhí)行、輸出刷新。 PLC的特點(diǎn) PLC 是綜合繼電器接觸器控制的優(yōu)點(diǎn)及計(jì)算機(jī)靈活、方便的特點(diǎn)而設(shè)計(jì)制造和發(fā)展的 ,這就使 PLC 具有許多其他控制器所無(wú)法相比的優(yōu)點(diǎn)。 （ 1) 可靠性高，抗干擾能力強(qiáng) 平 頂 山 工 業(yè) 職 業(yè) 技 術(shù) 學(xué) 院 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) （ 論 文 ） 說(shuō) 明 書 8 （ 2） 通用性強(qiáng)，使用方便 （ 3) 采用模塊化結(jié)構(gòu)，使系統(tǒng)組合靈活方便 （ 4) 編程語(yǔ)言簡(jiǎn)單、易學(xué)，便于掌握 （ 5) 系統(tǒng)設(shè)計(jì)周期短 （ 6) 對(duì)生產(chǎn)工藝改變適應(yīng)性強(qiáng) （ 7) 安裝簡(jiǎn)單、調(diào)試方便、維護(hù)工作量小 （ 8）體積小、重量輕、功耗低 PLC 的選用 三菱系列 FX2N PLC 具有可靠性高，抗干擾能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，可以組成能滿足各種控制要求的控制系統(tǒng)，用戶不必自己再設(shè)計(jì)和制作硬件裝置。 PLC 還具有功能強(qiáng)，適應(yīng)面廣的特點(diǎn)。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，不僅在交通燈中控制自如，它也越來(lái)越多地應(yīng)用到了復(fù)雜的分布式控制系統(tǒng)中。由 PLC 控制十字路口的指示燈 ,維護(hù)方便 ,可按需要隨意修改指示燈亮的時(shí)間 ,更是體現(xiàn)了城市管理工作的現(xiàn)代化。 PLC 用于對(duì)交通信號(hào)燈的控制，主要是考慮其具有對(duì)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(duì)目前普遍使用的“漸進(jìn)式“信號(hào)燈進(jìn)行精確控制，特別對(duì)于多岔路口的控制可方便地實(shí)現(xiàn)。目前大多數(shù)品牌的 PLC 內(nèi)部均配有實(shí)時(shí)時(shí)鐘，通過(guò)編程控制可對(duì)信號(hào)燈實(shí)施全天候無(wú)人化管理。由于 PLC本身具有通訊聯(lián)網(wǎng)功能，所以將同一條路上的信號(hào)燈組成一局域網(wǎng)功進(jìn)行統(tǒng)一調(diào)度管理，可縮短車輛通行等候時(shí)間，實(shí)現(xiàn)科學(xué)化管理。城市交通燈控制采用 PLC比傳統(tǒng)的采用電子線路和繼電器具有可靠性高、維護(hù)方便、使用簡(jiǎn)單、通用性強(qiáng)等特點(diǎn)， PLC 還可以聯(lián)成網(wǎng)絡(luò)，根據(jù)實(shí)測(cè)各十字路口之間的距離、車流量和車速等，合理確定各路口信號(hào)燈之間 的時(shí)差，把 N 臺(tái) PLC 聯(lián)網(wǎng)到一臺(tái)控制電腦上，以方便操作、管理和監(jiān)控，從而極大地提高城市道路交通管理能力。用 PLC 控制十字路口的指示燈，維護(hù)方便，可按需要隨意修改指示燈亮的時(shí)間，更體現(xiàn)了城市平 頂 山 工 業(yè) 職 業(yè) 技 術(shù) 學(xué) 院 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) （ 論 文 ） 說(shuō) 明 書 9 管理工作的現(xiàn)代話。 LED 的選用 LED 交通信號(hào)燈是以規(guī)定之時(shí)間上交互更換之光色訊號(hào)，通常設(shè)置于交岔路口或其他特殊地點(diǎn)，用以將道路通行權(quán)指定給車輛駕駛?cè)伺c行人，管制其行止及轉(zhuǎn)向之交通管制設(shè)施。設(shè)于交岔路口或其他必要地點(diǎn)。通信號(hào)燈是交通信號(hào)指揮中的重要組成部分，是道路交通的基本語(yǔ)言。交通信號(hào)燈由紅燈（表示禁止通行）、綠 燈（表示允許通行）、黃燈（表示警示）組成。分為：機(jī)動(dòng)車信號(hào)燈、非機(jī)動(dòng)車信號(hào)燈、人行橫道信號(hào)燈、車道信號(hào)燈、方向指示信號(hào)燈、閃光警告信號(hào)燈、道路與鐵路平面交叉道口信號(hào)燈。廣泛用于公路交叉路口，彎道、橋梁等存有安全隱患的危險(xiǎn)路段，指揮司機(jī)或行人交通，促進(jìn)交通暢通，避免交通事故和意外事故發(fā)生。 平 頂 山 工 業(yè) 職 業(yè) 技 術(shù) 學(xué) 院 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) （ 論 文 ） 說(shuō) 明 書 10 第四章 可編程控制器程序設(shè)計(jì) 程序設(shè)計(jì) 梯形圖編程是目前使用最為廣泛、最受電氣技術(shù)人員的歡迎的一種編程語(yǔ)言，具有簡(jiǎn)單、直觀、易學(xué)易懂的特點(diǎn)。采用常開接點(diǎn)、常閉接點(diǎn)構(gòu)成組合邏輯電路驅(qū)動(dòng)各類軟器件線圈或者功能指令塊實(shí)現(xiàn) 一定的邏輯運(yùn)算、算術(shù)運(yùn)算或數(shù)據(jù)的傳送、變換與外部輸出等功能。 表 41 紅綠燈系統(tǒng)符號(hào)表 序號(hào) 名稱 軟元件編號(hào) 注釋 1 晚上標(biāo)志繼電器 M1 M1 為“ 1”時(shí)為晚上 2 自動(dòng)標(biāo)志繼電器 M0 M0 為“ 1”時(shí)為自動(dòng)狀態(tài) 3 初始狀態(tài)繼電器 S0 上電或改變時(shí)狀態(tài)為“ 1” 4 自動(dòng)初始步 S1 SA1 處于自動(dòng)位置 5 手動(dòng)初始步 S2 SA1 處于手動(dòng)位置 6 白天狀態(tài)初始步 S10 自動(dòng)狀態(tài)白天時(shí)的初始步 7 晚上狀態(tài)繼電器 S40 黃燈閃爍 8 東西方向強(qiáng)制通行 S50 東西綠燈，南北紅燈 9 南北方向強(qiáng)制通行 S60 南北綠燈，東西紅燈 平 頂 山 工 業(yè) 職 業(yè) 技 術(shù) 學(xué) 院 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) （ 論 文 ） 說(shuō) 明 書 11 表 42 I/O 地址分配表 輸入 功能 輸出 功能 SA1 手動(dòng) /自動(dòng) XO Y0 南北人行道綠燈 SA2 東西 /南北 X1 Y1 南北人行道紅燈 Y2 東西人行道綠燈 Y3 東西人行道紅燈 Y4 南北直行紅燈 Y5 南北直行黃燈 Y6 南北直行綠燈 Y7 南北左轉(zhuǎn)紅燈