【導(dǎo)讀】研究、設(shè)計(jì)工作后獨(dú)立完成的。除了文中特別加以標(biāo)注和致謝的地。方外，說明書中不包含其他人己經(jīng)發(fā)表或撰寫過的研究成果。本人完全意識(shí)到本聲明的法律后果由本人承擔(dān)。通參與者的權(quán)利得到強(qiáng)有力的保障。目前我國城市中的交通信號(hào)控制系統(tǒng)都比較死。板，不存在智能處理的功能。交通信號(hào)系統(tǒng)存給交通行駛帶來諸多的不便。該設(shè)計(jì)采用PLC控制核心，實(shí)現(xiàn)交通。信號(hào)燈的時(shí)間參數(shù)設(shè)置和倒計(jì)時(shí)顯示。同時(shí)可以根據(jù)實(shí)際的交通情況，解決交通繁。忙和交通堵塞的問題，使得整個(gè)交通控制最優(yōu)化。維修、性能可靠、編程靈活通用、體積小且使用壽命很長(zhǎng)等一些的優(yōu)點(diǎn)。這樣一個(gè)智能化的交通控制系統(tǒng)對(duì)城市現(xiàn)代化的建設(shè)有著很重要的意義。

　　

【正文】 兩個(gè)一組，分別代表東西方向和南北方向的數(shù)碼顯示部分，東西方向的十位 上數(shù)碼管的 7 個(gè)引腳 A A A A A AA7 分別與 PLC 的輸出接口 Y10~Y7 相連接；東西方向的個(gè)位上數(shù)碼管的 7 個(gè)引腳B B B B B B B7 分別與 PLC 的輸出接口 Y20~Y27 相連接。南北方向的數(shù)碼管并聯(lián)在東西方向數(shù)碼管上即可。共陽數(shù)碼管顯示用的是 24V 穩(wěn)壓電源供電，穩(wěn)壓 24V 電源的正極接在數(shù)碼管的正極上，不過四個(gè)數(shù)碼管的正極要串聯(lián)在一起供電，穩(wěn)壓 24V 電源的負(fù)極與 PLC 的輸出公共端 COM3 和 COM4 串聯(lián)。在接線完成后檢查連接是否正確，然后再給 PLC 上電。此次接線所需連接線較 多，在接線時(shí)用萬用表檢查連接線是否正常。完成之后的接線圖如下圖 51 所示 圖 51 系統(tǒng)硬件仿真接線實(shí)物圖 交通信號(hào)燈 PLC 控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 20 系統(tǒng)程序調(diào)試 在硬件接線完整的基礎(chǔ)下，給 PLC 上電，把事先編寫好的測(cè)試程序下載到 PLC里，如 PLC 上的幾個(gè)指示燈沒有出現(xiàn)紅燈，則說明應(yīng)用程序正確的下載到 PLC 中了，沒有出現(xiàn)邏輯錯(cuò)誤，下載程序成功之后，操作相關(guān)按鈕對(duì)比理論上所應(yīng)該出現(xiàn)的現(xiàn)象，具體操作如下（ 1）按下 X0 開始啟動(dòng)，這時(shí)進(jìn)入白天正常運(yùn)行模式，首先是東西方向綠燈亮 25S 并倒計(jì)時(shí)，在東西方向綠燈最后 5S 時(shí)，東西方向綠燈開始閃爍 5S 并倒 計(jì)時(shí)在東西方向綠燈亮?xí)r，南北方向紅燈亮；下一個(gè)狀態(tài)是東西方向黃燈亮 5S 并倒計(jì)時(shí)，南北方向依然是紅燈亮。當(dāng)東西方向黃燈計(jì)時(shí)結(jié)束結(jié)束后，東西方向紅燈亮，南北方向綠燈亮并計(jì)時(shí) 25S，同樣在南北方向綠燈最后 5S，南北方向綠燈閃爍 5S；計(jì)時(shí)結(jié)束后南北方向黃燈計(jì)時(shí) 5S 并倒計(jì)時(shí)。最后是南北方向紅燈亮，東西方向綠燈亮并計(jì)時(shí) 25S。在執(zhí)行過程中，任何時(shí)刻按下緊急按鈕 X2，正常運(yùn)行都會(huì)停止，去執(zhí)行緊急狀態(tài)模式。（ 2）在白天正常運(yùn)行時(shí)遇到交通堵塞，按下 X2，轉(zhuǎn)換開關(guān)打到 X3 時(shí)，南北方向紅燈，東西方向綠燈；轉(zhuǎn)換開關(guān)打到 X4狀態(tài)，南 北方向綠燈，東西方向紅燈。（ 3）在夜間 23 點(diǎn)到 6 點(diǎn)之間，當(dāng)按下 X17后，等待正常運(yùn)行模式運(yùn)行一周期后，開始執(zhí)行夜間模式，東西、南北四個(gè)方向，黃燈分別開始閃爍。上述所有狀態(tài)的實(shí)物現(xiàn)象如下列圖片所示： 圖 52 白天正常模式東西紅燈南北綠 圖 53 白天正常模式東西紅燈南北黃 鹽城工學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書（ 2020） 21 圖 54 白天正常模式東西綠燈南北紅 圖 55 白天正常模式東西黃燈南北紅 圖 56 白天緊急模式情況 1 圖 57 白天緊急模式情況 2 交通信號(hào)燈 PLC 控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 22 圖 58 夜間模式東西南北黃燈閃爍 程序調(diào)試過程中遇到的問題 在硬件接線時(shí)，一開始出現(xiàn)了一個(gè)嚴(yán)重的問題，實(shí)驗(yàn)之前誤以為交通燈實(shí)驗(yàn)面板和數(shù)碼管顯示面板所供用的電壓都是 12V。在第一次接線完成之后，通電實(shí)驗(yàn)，數(shù)碼管完全沒有反應(yīng)，一個(gè)指示燈都不亮，最初原以為是數(shù)碼管顯示程序程序出錯(cuò)了，經(jīng)反復(fù)檢查后并沒有出現(xiàn)錯(cuò)誤，繼而再次檢查硬件接線，在查閱相關(guān)硬件接線資料和實(shí)驗(yàn)設(shè)備使用說明書之后才發(fā)現(xiàn)是電源供電出現(xiàn)了問題，數(shù)碼管顯示所用 是24V 穩(wěn)壓電源，經(jīng)修改后，再次給 PLC 上電，各項(xiàng)設(shè)備一切正常。 在程序調(diào)試的具體操作中，發(fā)現(xiàn)一個(gè)現(xiàn)象，就是在綠燈倒計(jì)時(shí) 最 后五秒時(shí)，綠燈正常應(yīng)該閃爍 5 次并倒計(jì)時(shí)，可是實(shí)驗(yàn)的現(xiàn)象是綠燈最后 5 秒并沒有閃爍，而是繼續(xù)亮燈。這一問題的出現(xiàn)，我的第一直覺就是程序的邏輯出現(xiàn)了問題，因?yàn)槲以诔绦蛑芯帉懥司G燈最后 5 秒的閃爍程序，只是沒有執(zhí)行，跳過了這一步。多次修改了閃爍程序的位置，結(jié)果還是不能實(shí)現(xiàn)該項(xiàng)功能。靜下心來，仔細(xì)看了很長(zhǎng)時(shí)間的程序，發(fā)現(xiàn)了一個(gè)嚴(yán)重的問題，程序中出現(xiàn)了 “雙重線圈輸出 ”問題。我改變編程思維，用兩個(gè)定時(shí)器 代換的方式和一個(gè)綠燈線圈輸出。修改后，終于實(shí)現(xiàn)了這項(xiàng)功能。 在仿真和調(diào)試過程中，我們會(huì)遇到很到問題，有時(shí)候這些小問題很難發(fā)現(xiàn)，被我們所忽略，不加以注意，就會(huì)導(dǎo)致整個(gè)實(shí)驗(yàn)仿真的失敗。所以我們?cè)诜抡嬷耙欢ㄒ敿?xì)的了解實(shí)驗(yàn)設(shè)備和仔細(xì)的檢查測(cè)試程序是否有邏輯錯(cuò)誤。 鹽城工學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書（ 2020） 23 結(jié)束語 本 次畢業(yè) 設(shè)計(jì)的 課題 是 交通信號(hào)燈 PLC 控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 。因?yàn)?這個(gè)課題和我們的日常 生活 緊密相連 ，所以這讓我 感到并不陌生， 做起來相對(duì) 熟悉和 簡(jiǎn)單一點(diǎn)。 萬事都是 開頭難，一開始我 是一點(diǎn)思路沒有 ， 感覺自己什么都不會(huì)寫，后來經(jīng)過朱 老師的指導(dǎo)，慢慢的 也 就 有 設(shè)計(jì)思路 了，然后就開始了 寫大綱目錄，搜尋相關(guān)資料。此設(shè)計(jì)系統(tǒng) 的交通 信號(hào) 燈的功能 可以實(shí)現(xiàn) 路口緊急處理、倒計(jì)時(shí)數(shù)碼顯示、時(shí)間預(yù)置、一般計(jì)時(shí)、時(shí)間快速調(diào)整 ?，F(xiàn)實(shí)的交通分為高峰期和正常期， 不同時(shí) 間段的交通狀況不同，所以本次 畢業(yè) 設(shè)計(jì)就分為正常 運(yùn)行 和 緊急強(qiáng)通運(yùn)行，以及白天和夜晚兩種模式。在做畢業(yè)設(shè)計(jì)之前，我觀察了各種交通十字路口， 自己研究普通的十字 路口 交通燈，在了解透徹的情況下，老師又跟我們具體講解 分析了 這次設(shè)計(jì)的思想。把具體的 要解決的問題 給我 講解了 ，然后又給我提出了可能會(huì)遇到的問題讓我加以注意。 經(jīng)過上述的工作 ，我 就開始 認(rèn)真的 做準(zhǔn)備。 在做之前，我對(duì) PLC 知識(shí)進(jìn)行了基本的學(xué)習(xí)，了解它的發(fā)展歷史，以及基本組成和工作原理。之后 我做硬件 系統(tǒng) 設(shè)計(jì)，先 進(jìn)行了 I/O 地址分配，根據(jù)地址分配選擇 PLC 型號(hào)，又畫出 硬件接線圖，在老師的指導(dǎo)下，我順利的完成了 硬件部分的設(shè)計(jì) 。 在硬件的基礎(chǔ)上，軟件的設(shè)計(jì)與編程就顯得得心應(yīng)手。 整個(gè)系統(tǒng)的功能主要靠程序的編寫，在編寫程序時(shí)需要解決的就是正常運(yùn)行模式與緊急情況下的急停模式的切換，同時(shí)還要考慮白天模式與夜間模式的自然交替問題。 老師 和 我一起分析，起初我的程序出現(xiàn)了錯(cuò)誤， 亮燈次序出現(xiàn)了錯(cuò)誤 ，而且不能進(jìn)行跳 轉(zhuǎn)，在老師一次又一次的分析下，我對(duì)程序進(jìn)行修改、試驗(yàn)，最后終于成功了。 現(xiàn)在感覺整個(gè)畢業(yè)設(shè)計(jì)做完并不是想象的那么簡(jiǎn)單。 在這 十幾 周的忙碌 學(xué)習(xí)中 ， 我也真正的感受到畢業(yè)設(shè)計(jì)的麻煩與繁瑣。這次設(shè)計(jì)的控制核心器件就是 PLC，之前在大三時(shí)所學(xué)的 PLC 知識(shí)都已經(jīng)忘卻的差不多了，在這次的設(shè)計(jì)中， 我從圖書館里借來很多 PLC 的書籍，花了很長(zhǎng)一段時(shí)間復(fù)習(xí)之前所學(xué)習(xí)的知識(shí)，重拾起有關(guān)PLC 的基本知識(shí)。 在 朱 老師、 同組 同學(xué)的幫助下，我很快完成了設(shè)計(jì)，我認(rèn)為 大學(xué)生的畢業(yè)設(shè)計(jì)是對(duì)這幾年學(xué)習(xí)的檢測(cè)，也是對(duì)今后學(xué)習(xí)的幫助，讓我們意識(shí)到 自己的不足，學(xué)會(huì)終生學(xué)習(xí)。 交通信號(hào)燈 PLC 控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 24 參考文獻(xiàn) [1] 曹金福，譚勝富 .電氣控制與 PLC[M].北京： 化學(xué)工業(yè)出版社， 2020. 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