【文章內(nèi)容簡介】 數(shù)、順控等功能，數(shù)值運算和數(shù)據(jù)處理等功能。因此，它既可對開關(guān)量進行控制，也可以對模擬量進行控制，既可控制一臺生產(chǎn)機械、一條生產(chǎn)線，也可控制一個生產(chǎn)過程。 PLC 還具有通信聯(lián)網(wǎng)的功能，可與上位計算機構(gòu)成分布式控制系統(tǒng)。用戶只需根據(jù)控制的規(guī)模和要求，適當選擇PLC 的型號和硬件配置，就可以組成所需的控制系統(tǒng)。 PLC 編程一般采用易于理解和掌握的梯形圖語言及面向工業(yè) 控制的簡單指令編制程序，非常形象直觀，在了解了 PLC 簡單工作原理和它的編程技術(shù)后，就可以結(jié)合實際需要進行應(yīng)用設(shè)計，進而將 PLC 用語實際控制系統(tǒng)中，此外， PLC 還具有使用和編程方便，抗干擾能力強，運行穩(wěn)定可靠，在實際運用中設(shè)施施工周期短等特點，是一種用于工業(yè)自動化控制的理想工具。 今后， PLC 將主要朝著以下兩個方向發(fā)展 :一個是向超小型專用化和低價格方向發(fā)展 。另一個是向高速多功能和分布式自動化網(wǎng)絡(luò)方向發(fā)展?？偟内厔萑缦拢? 洛陽理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 4 處理速度進一步加快 交通燈的發(fā)展及現(xiàn)狀 交通信號燈的出現(xiàn)，使交通得以有效管制，對于疏導(dǎo)交通流量、提高道路通行能力，減少交通事故有明顯效果。 城市道路交通自動控制系統(tǒng)的發(fā)展是以城市交通信號控制技術(shù)為前導(dǎo)，與汽車工業(yè)并行發(fā)展的。在各個其發(fā)展階段，由于交通的各種矛盾不斷出現(xiàn)，人們總是盡可能的把各個歷史階段當時的最新成果應(yīng)用到交通控制中來，從而促進了交通自動控制技術(shù)的不斷發(fā)展！ 早在 1850 年，城市交叉口 不斷 增長的交通就引發(fā)了人們對安全和擁堵的關(guān)注。世界上第一臺交通自動信號燈的誕生，拉開了城市交通控制的序幕， 1868 年，英國工程師納伊特在倫敦威斯特敏斯特街口安裝了一臺紅綠兩色的煤氣照明燈，用來控制交叉路口馬車的通行，但一次煤氣爆炸事故致使這種交通信號燈幾乎銷聲匿跡了近半個世紀。 1914 年及稍晚一些時候，美國的克利夫蘭、紐約和芝加哥才重新出現(xiàn)了交通信號燈，它們采用電力驅(qū)動，與現(xiàn)在意義上的信號燈已經(jīng)相差無幾。 1926 年英國人第一次安裝和使用自動化的控制器來控制交通信號燈，這是城市交通自動控制的起點。 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。 1922 年，美國休斯頓市建立了一個同步系統(tǒng)，它以一個交通亭為中心控制十二個交叉路口。 1928 年，上述系統(tǒng)經(jīng)過改進，形成 “ 靈活步進式 ” 定時系統(tǒng) ， 由于它簡單、可靠、價格便宜，很快在美國推廣普及。這種系統(tǒng)以后不斷改進、完善，成為當今的協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)。 20 世紀 30 年代初，美國最早開始用車輛感應(yīng)式信號控洛陽理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 5 制器，之后是英國，當時使用的車輛檢測器是氣動橡皮管檢測器。車輛感應(yīng)控制器的特點是它能根據(jù)檢測器測量的交通流量來調(diào)整綠燈時間的長短，使綠 燈時間更有效地被利用，減少車輛在交叉口的時間延誤，比定時控制方式有更大的靈活性。計算機技術(shù)的出現(xiàn)為交通控制技術(shù)的發(fā)展注入了新的活力， 1952 年，美國科羅拉多州丹佛市首次利用模擬計算機和交通檢測器實現(xiàn)了對交通信號機網(wǎng)的配時方案自動選擇式信號燈控制，而加拿大多倫多市于 1964 年完成了計算機控制信號燈的實用化，建立了一套由IBM650 型計算機控制的交通信號協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)，成為世界上第一個具有電子數(shù)字計算機城市交通控制系統(tǒng)的城市。這是道路交通控制技術(shù)發(fā)展的里程碑。 目前城市交通控制研究的新發(fā)展主要體現(xiàn)在城市交通網(wǎng)絡(luò)的 區(qū) 域交通信號燈和城市快速公路 叉 道口的控制 上。 在近百年的發(fā)展中，道路交通信號控制系統(tǒng)經(jīng)歷了無感應(yīng)控制到有感應(yīng)控制、手動控制到自動控制再到智能控制、單點控制 (點控 )到干線控制 (線控 )再到區(qū)域控制和網(wǎng)絡(luò)控制(面控 )的過程。 其實 ,用這三色 作 為 交通訊號和人的視覺機能結(jié)構(gòu)和心理反應(yīng)有關(guān) 。 顏色也有活動 (activity)的含意，要表達熱或劇烈的話，最強是紅色，其次是黃色。綠色則有較冷及平靜 的含意。因此，人們常以紅色代表危險，黃色代表警覺，綠色代表安全 。 而且，由于紅光的穿透力最強，其他顏色的光很容易被散射，在霧天里就不 容易看見，而紅光最不容易被散射，即使空氣能見度比較低，也容易被看見，不會發(fā)生事故。所以我們用紅色表示禁止。 隨著交通的不斷發(fā)展和汽車化進程的加快，交通擁擠加劇，交通事故頻發(fā)，交通環(huán)境惡化，已經(jīng)成為引人注目的城市問題之一。交通問題不僅是 發(fā)展中國家，就在發(fā)達國家也是一個令人困擾的嚴重問題。眾所周知，緩解交通擁擠的最直接和最有效辦法是提高路網(wǎng)的通信能力。但無論哪個國家的大城市，不可能無限制地修建道路，不論是資金因素還是土地因素，都限制了道路的無節(jié)制增長。因此，不可能通過無限制地修建道路難滿足日益增長的交通需求。 與此同時，通過限制車輛增加削減交通需求也因受到客觀因素的制約而無法取得滿意的結(jié)果。事實上，由于交通系統(tǒng)是一個相當復(fù)雜的大系統(tǒng)，無論單獨從車輛方面考慮還是從道路方面考慮，都很洛陽理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 6 難從根本上解決問題。 所以，如何采用合適的控制方法，最大限度利用好耗費巨資修建的城市高速道路，緩解主干道車流量繁忙的交通擁堵狀況，越來越成為交通運輸管理和城市規(guī)劃部門待解決的主要問題。 本課題主要研究內(nèi)容 本設(shè)計主要針對于城市繁忙十字路口的交通燈控制 ， 旨在實現(xiàn) 避免交通堵塞造成的不必要的麻煩與事故，很方便 、 很 快 捷 的控制車輛、行人 出行安全 。 按照城市交通控制的需要，本 設(shè)計 討論了用 FX2N PLC實現(xiàn)自動控制、手動控制 2 種控制方式，通過 PLC 控制交通燈的變化和時間顯示 。 正常 工作 控制 ， 對 南北直行 車道 、人行道，東西直行 車道 、人行道，南北左轉(zhuǎn) 車 道，東西左轉(zhuǎn) 車 道 進行控制 ，按照綠燈亮，綠燈閃，黃燈亮，紅燈亮循環(huán)控制！ 非正常工作時 ，采用手動控制，保證交通燈的正常使用，保證十字路口的行人、車輛安全！洛陽理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 7 第 2 章 交通燈 方案 的 設(shè)計 交通燈的設(shè)計方案 交通燈控制系統(tǒng)的要求 交通燈控制系統(tǒng)應(yīng)具有手動和自動方式 為了防止突發(fā)事件，交通燈 應(yīng)具有手動和自動方式。手動和自動的轉(zhuǎn)換由按鈕開關(guān)來控制，當停止按鈕按下時，啟動手動控制，交通燈可以手動調(diào)節(jié)。當啟動按鈕按下時，手動控制失效，由自動控制系統(tǒng)控制交通燈，PLC 動作輸出信號控制交通燈三色燈的變化。 交通燈控制系統(tǒng)的設(shè)計方案 交通的控制系統(tǒng)的方案： 交通燈 的控制 情況 。 。 I/O 設(shè)備。根據(jù)交通燈控制系統(tǒng)的功能要求，確定系統(tǒng)所需的用戶輸入、輸出設(shè)備。常用的輸入設(shè)備有按鈕、選擇開關(guān)、行程開關(guān)、傳感器等，常用的輸出設(shè)備有繼電器、接觸器、指 示燈等。 I/O 點數(shù)選擇合適的 PLC 類型。 I/O 點數(shù)，分配 PLC 的輸入輸出點，編制出輸入輸出分配表或者輸入輸出端子的接線圖。 。 、程序，根據(jù)工作要求設(shè)計出周密完整的梯形圖程序，這是整個交通燈系統(tǒng)設(shè)計的核心工作。 交通燈的布置 南北方向交通燈的布置 十字路口交通燈示意圖如圖１所示。在十字路口的南北方向裝有主干洛陽理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 8 道“紅綠黃”燈、人行道“紅綠黃”，其中主干道的“紅綠黃”燈又分為左轉(zhuǎn)“紅綠黃”燈和直行“紅綠黃”燈。具體的交通燈 的布置如下： 南北主干道的交通燈有６個，分別是左轉(zhuǎn)紅燈、左轉(zhuǎn)綠燈、左轉(zhuǎn)黃燈、直行紅燈、直行綠燈和直行黃燈。 南北人行道的交通燈有３個，分別是紅燈、綠燈和黃燈。 東西方向交通燈的布置 十字路口交通燈示意圖如圖 2１所示。在十字路口的東西方向裝有 車道“紅綠黃”燈、人行道“紅綠黃”，其中車 道的“紅綠黃”燈又分為左轉(zhuǎn)“紅綠黃”燈和直行“紅綠黃”燈。具體的交通燈的布置如下： 東西 車 的交通燈有６個，分別是左轉(zhuǎn)紅燈、左轉(zhuǎn)綠燈、左轉(zhuǎn)黃燈、直行紅燈、直行綠燈和直行黃燈。 南北人行道的交通燈有３個，分別是紅燈、綠燈 和黃燈。 其中南北直行車道紅黃綠燈可與南北人行道紅黃綠燈 可分別 并聯(lián)，同理，東西直行車道紅黃綠燈可與東西人行道紅黃綠燈 可分別 并聯(lián) ；南北方向的直行車道紅黃綠燈可分別并聯(lián)，左轉(zhuǎn)車道的紅黃綠燈可分別并聯(lián)；同理，東西方向的直行車道紅黃綠燈可分別并聯(lián)，左轉(zhuǎn)車道的紅黃綠燈可分別并聯(lián)。 共計 36 個交通燈 ，但是設(shè)計時可以把南北方向的兩組直行燈、左轉(zhuǎn)燈、人行燈看做一組燈 ，即南北直行燈、南北左轉(zhuǎn)燈、南北人行燈，同理可以把東西方向的兩組直行燈、左轉(zhuǎn)燈、人行燈看做一組燈，即東西直行燈、東西左轉(zhuǎn)燈、東西人行燈，可看作是 18 個交通燈。 洛陽理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 9 圖 21 交通燈布置圖 交通燈 系統(tǒng) 的控制要 求 交通燈的控制實際情況 見表 21 交通燈工作情況表 ：直行綠燈 亮 25S、直行綠 燈 閃 3S、 直行 黃 燈亮 2S 、直行