十字路口交通燈plc控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)與調(diào)試畢業(yè)設(shè)計(jì)(編輯修改稿)
2025-01-04 01:37 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 題，但共性就是混合交通流問(wèn)題 。在交叉口如何解決混合交通流中的相互影響或彼此的相互影響，就是解決問(wèn)題的關(guān)鍵！隨著我國(guó)城市化建設(shè)的發(fā)展，越來(lái)越多的新興城市的出現(xiàn)，使得城市的交通成為了一個(gè)絕對(duì)主要的問(wèn)題。同時(shí)隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的穩(wěn)步發(fā)展，隨著城市機(jī)動(dòng)車量的不斷增加，人民的生活水平日漸提高，越來(lái)越多的汽車進(jìn)入尋常老百姓的家庭，據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，目前我國(guó)城市里的十字路口交通系統(tǒng)大都采用定時(shí)來(lái)控制 (不排除繁忙路段或高峰時(shí)段用交警來(lái)取代交通燈的情況 )，這樣必然產(chǎn)生如下弊端 :當(dāng)某條路段的車流量很大時(shí)卻要等待紅燈，而此時(shí)另一條是空道或車流量相對(duì)少得多的道卻長(zhǎng)時(shí)間 亮的是綠燈，這種多等少的尷尬現(xiàn)象是未對(duì)實(shí)際情況進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控所造成的，不僅讓司機(jī)乘客怨聲載道，而且對(duì)人力和物力資源也是一種浪費(fèi) [2]。 單片基控制 系統(tǒng) 設(shè)計(jì)時(shí)硬件和軟件均要設(shè)計(jì)，抗干擾性能差，不通用，并且需要有接口電路與之配套，價(jià)格中等，制造較難 。 程序的設(shè)計(jì)中，分析控制交通的多種原理，用傳統(tǒng)的方法實(shí)現(xiàn)難度較大， 所以 使用可編程控制器， 其主要原因是因?yàn)?PLC具有簡(jiǎn)單易懂、操作方便、可靠性高、通用靈活、體積小、使用壽命長(zhǎng)等一系列的優(yōu)點(diǎn)。 本設(shè)計(jì)介紹了應(yīng)用 PLC 實(shí)現(xiàn)十字路口交通信號(hào)燈的自動(dòng)控制。通 過(guò)對(duì)交通信號(hào)燈的控制要求分析，對(duì) PLC 控制系統(tǒng)進(jìn)行了軟、硬件設(shè)計(jì)，并通過(guò)實(shí)驗(yàn)證明該系統(tǒng)簡(jiǎn)單、經(jīng)濟(jì)、運(yùn)行可靠，具有很高的實(shí)用價(jià)值。 長(zhǎng)春職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)專用紙 第一章 PLC 的介紹 PLC 的基本知識(shí) 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) [3]?！? 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 [4]。 圖 PLC 硬件結(jié)構(gòu)組成框圖 編程器 輸出電路 輸 入 電 路 中央處理器 （ CPU） 系統(tǒng)程序存儲(chǔ)器 用戶程序存儲(chǔ)器 電源 長(zhǎng)春職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)專用紙 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(kāi)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(kāi)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 [5]。 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) 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 的應(yīng)用與前景 為了適應(yīng)市場(chǎng)的各方面的需求 ,各生產(chǎn)廠家對(duì) PLC不斷進(jìn)行改進(jìn) ,推出功能更加強(qiáng)大、結(jié)果更加完美的新產(chǎn)品。這些新產(chǎn)品總體來(lái)說(shuō)，朝兩個(gè)方向發(fā)展：一個(gè)向超小型、專用化和低價(jià)格的方 向發(fā)展，以進(jìn)行單機(jī)控制；另一個(gè)是向大型化、高速化、多功能化和分布式全自動(dòng)網(wǎng)絡(luò)化方向發(fā)展，以適應(yīng)現(xiàn)代化的大型工廠、企業(yè)自動(dòng)化的需要 [6]。 長(zhǎng)春職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)專用紙 第二章 十字路口交通燈的介紹 十字路口交通燈的原理 十字路口交通燈的原理及示意圖 如圖 是十字路口交通信號(hào)燈示意圖 , 本系統(tǒng)的控制對(duì)象有六個(gè)，分別為東西方向紅燈兩個(gè)，南北方向紅燈兩個(gè)，東西方向黃燈兩個(gè)，南北方向黃燈兩個(gè)，東西方向
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