【導(dǎo)讀】獨(dú)立進(jìn)行研究所取得的成果。畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）中凡引用他人已經(jīng)發(fā)表?；蛭窗l(fā)表的成果、數(shù)據(jù)、觀點(diǎn)等，均已明確注明出處。發(fā)表或撰寫過的研究成果。對(duì)本文的研究做出重要貢獻(xiàn)的個(gè)人和集。體，均已在文中以明確方式標(biāo)明。本文采用PLC對(duì)交通指揮信號(hào)燈控制系統(tǒng)進(jìn)行了設(shè)計(jì)，期望能夠疏導(dǎo)交通，首先對(duì)設(shè)計(jì)的國內(nèi)外現(xiàn)狀進(jìn)行了介紹，并對(duì)PLC的原理與結(jié)構(gòu)進(jìn)行。再次通過編程軟件PowerPre/Codesys進(jìn)行了梯形圖語言編寫，并寫出其指令。最后對(duì)梯形圖及現(xiàn)場運(yùn)行圖進(jìn)行了仿真。

　　

【正文】 信號(hào)燈系統(tǒng)停止工作。 南北方向急通車 在線仿真模式登錄后，給南北方向急通車 強(qiáng)制賦值，給啟動(dòng)開關(guān) 強(qiáng)制賦值后，按 F5 系統(tǒng)開始運(yùn)行： （ 1）系統(tǒng)運(yùn)行，線圈 S3 接通如圖 426。南北方向綠燈閃爍（閃亮如圖 427，閃滅如圖 428）： 圖 426 南北急行燈啟動(dòng)自鎖 圖 427 南北綠燈閃爍（亮） 圖 428 南北綠燈閃爍（滅） （ 2）東西方向紅燈閃爍（閃爍如圖 429，閃滅如圖 430）： 榆林學(xué)院本科畢業(yè) 設(shè)計(jì)（論文） 25 圖 429 東西紅燈閃爍（亮） 圖 430 東西紅燈 閃爍（滅） （ 3）向 強(qiáng)制賦值，系統(tǒng)停止工作。 閃爍脈沖信號(hào) 為 1S 時(shí)鐘脈沖觸發(fā)信號(hào)，構(gòu)成信號(hào)燈的閃爍，如圖 431。 1S 后 信號(hào)狀態(tài)如圖 432： 圖 431 脈沖信號(hào)閃爍（亮） 圖 432 脈沖信號(hào)閃爍（滅） 經(jīng)仿真驗(yàn)證，該交通指揮信號(hào)燈設(shè)計(jì)達(dá)到預(yù)期目的，基本實(shí)現(xiàn)對(duì)十字路的交通的自動(dòng)化控制。 現(xiàn)場運(yùn)行的圖形模擬仿真 正常運(yùn)行狀態(tài)下的圖形仿真 （ 1）采用 Hollysys/Codesys 中的視圖仿真模塊，對(duì)現(xiàn)場圖形進(jìn)行仿真運(yùn)行，添加 新圖形模塊并命名為“ xinhonglvdeng” 如圖 433 所示： 基于 PLC 的交通指揮信號(hào)燈控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 26 圖 433 添加圖形模塊 使用自帶的畫圖工具畫出矩形邊框和圓形紅綠燈。如圖 434： 圖 434 信號(hào)燈模型 然后通過填充報(bào)警色（如圖 444）對(duì)信號(hào)燈進(jìn)行附色。 圖 444 填充報(bào)警色 使用改變顏色變量改變報(bào)警色如圖 445，來實(shí)現(xiàn)交通燈的亮滅。 圖 446 調(diào)用程序參數(shù) （ 2）點(diǎn)擊在線 — 仿真模式 — 登錄后，系統(tǒng)開始仿真。按下 F5 系統(tǒng)開始運(yùn)行。如圖 447 所示： （ 3）用鼠標(biāo)點(diǎn)擊啟動(dòng)按鈕，信號(hào)燈開始工作，指示燈亮，東西綠燈正 常運(yùn)行 20S，南北紅燈運(yùn)行 25S。如圖 448 所示： 榆林學(xué)院本科畢業(yè) 設(shè)計(jì)（論文） 27 圖 447 信號(hào)燈現(xiàn)場圖 圖 448 東西綠燈，南北紅燈 （ 4）東西綠燈正常工作 20S 后閃爍 3S，南北方向紅燈工作。東西綠燈亮（如圖 448），東西綠燈滅（如圖 449）： 圖 448 東西綠燈閃（滅），南北紅燈 圖 448 東西綠燈閃（亮），南北紅燈 （ 5）東西綠燈閃爍 3S 后熄滅，然后東西黃燈亮，持續(xù) 2S，如圖 449： （ 6）東西黃燈 2S 后熄滅，同時(shí)東西紅燈點(diǎn)亮，持續(xù) 25S，同時(shí)南北紅燈熄滅，南北綠燈正常點(diǎn)亮，持續(xù) 20S。如圖 450 如圖 449 東西黃燈，南北紅燈 如圖 450 東西紅燈，南北綠燈 （ 7）南北綠燈正常工作 20S 后，然后閃爍 3S，南北綠燈閃爍（滅）如圖 451；南北綠燈閃爍（亮）如圖 452： 基于 PLC 的交通指揮信號(hào)燈控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 28 如圖 451 東西紅燈，南北綠燈閃（滅） 如圖 452 東西紅燈，南北綠燈閃（亮） （ 8）南北綠燈閃爍 3S 后，南北黃燈點(diǎn)亮，持續(xù) 2S，如圖 453 所示： 圖 453 東西紅燈，南北黃燈 （ 9）南北黃燈亮 2S 后熄滅，南北紅燈亮，持續(xù) 25S，同時(shí)東西紅燈熄滅，東西綠燈點(diǎn)亮持續(xù) 20S。如此循環(huán)往復(fù)。按下停 止鍵，信號(hào)燈停止動(dòng)作。 急行燈狀態(tài)下的圖形仿真 （ 1）東西急行燈的圖形仿真 在仿真登錄狀態(tài)下，按下“東西急行燈”按鈕，東西急行指示燈亮。然后按下啟動(dòng)開關(guān)。東西方向綠燈閃爍，南北方向紅燈閃爍。如圖 454（閃爍亮），圖 455（閃爍滅）： 榆林學(xué)院本科畢業(yè) 設(shè)計(jì)（論文） 29 如圖 454 東西急行燈閃爍（亮） 如圖 455 東西急行燈閃爍（滅） 按下“停止”鍵，信號(hào)燈停止工作。 （ 2）南北急行燈的圖形仿真 在仿真登錄狀態(tài)下，按下“南北急行燈”按鈕，南北急行指示燈亮。然后按下啟動(dòng)開關(guān)。南北方向綠燈閃爍，東西方向紅燈閃爍。如 圖 456（閃爍亮），圖 457（閃爍滅）： 如圖 454 南北急行燈閃爍（亮） 如圖 455 南北急行燈閃爍（滅） 按下“停止”按鈕，信號(hào)燈停止工作。 經(jīng)過對(duì)交通指揮信號(hào)燈梯形圖的仿真與調(diào)試，該系統(tǒng)能滿足現(xiàn)代城市交通指揮信號(hào)燈的基本要求，系統(tǒng)運(yùn)行后：東西方向綠燈持續(xù) 20S，繼而閃爍 3S，然后變?yōu)辄S燈 2S，南北方向紅燈持續(xù) 25S；然后東西方向變?yōu)榧t燈，南北方向綠燈持續(xù) 20S，繼而閃爍 3S，然后變?yōu)辄S燈 2S。人行道只在其對(duì)應(yīng)主干道為綠燈時(shí)，由紅燈變?yōu)榫G燈。 東西急行燈下，東西方向綠燈閃爍，南北方向紅 燈閃爍。南北急行燈下，東西綠燈閃爍，南北綠燈閃爍。 基于 PLC 的交通指揮信號(hào)燈控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 30 在老師和同學(xué)們的幫助下，經(jīng)過多次程序的調(diào)試，終于圓滿的完成了基于PLC 實(shí)現(xiàn)十字路口紅綠燈自動(dòng)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。完成了以下方面 （ 1）本設(shè)計(jì)完成了對(duì) PLC 可編程控制器的選擇、對(duì) I/O 表的分配、并對(duì)基于 PLC 交通燈的做了硬件連接設(shè)計(jì)。陳述了該設(shè)計(jì)的意義及國內(nèi)外對(duì)交通信號(hào)燈的一些研究成果和理念。 （ 2）通過和利時(shí)下的 codesys 軟件，分別設(shè)計(jì)了正常時(shí)序下和急行燈下的交通指揮信號(hào)燈控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)，并給出了其指令表。 （ 3）利用 codesys 軟件的仿真 模式對(duì)正常時(shí)序和急行燈的交通指揮信號(hào)燈的 PLC 梯形圖語言登陸仿真。并給出了交通燈各個(gè)狀態(tài)的相關(guān)說明。 （ 4）利用 codesys 軟件的圖形仿真功能畫出了城市十字路口交通指揮信號(hào)燈簡易圖，通過相關(guān)參數(shù)控制“交通燈”顏色的變換，控制車流，完成交通指揮信號(hào)燈控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，得出結(jié)論，完成設(shè)計(jì)。 在設(shè)計(jì)過程中，總共有以下幾個(gè)難點(diǎn)： （ 1）理清行人道和主干道之間的相互關(guān)系，避免重復(fù)編程，增加不必要的指令。 （ 2）在信號(hào)燈運(yùn)行過程中，對(duì)于綠燈的閃爍程序，在此，可以先編寫一個(gè)1S 的始終脈沖信號(hào)小程序，在使用過程中調(diào)用，使程 序看起來簡單明了，修改起來更加方便。 （ 3）正常時(shí)序與急行燈之間的切換與沖突，在東西與南北急行燈之間設(shè)置互鎖，防止按鍵相互同時(shí)按下，在急行燈與正常時(shí)序下設(shè)置互鎖，急行燈開關(guān)通過鍵控開關(guān)控制。 （ 4）剛開始進(jìn)行圖形仿真時(shí)，總是提示找不到參數(shù)，可參數(shù)變量明明已經(jīng)連接了，并且聲明了。對(duì)此找了許多資料，最后通過和利時(shí)顯示屏編輯手冊(cè)了解到：輸出的變量和連接到圖形仿真界面的變量，必須設(shè)定為全局變量，否則在圖形模塊中就會(huì)提示找不到該參數(shù)。在重新設(shè)定后，完成了信號(hào)燈的圖形仿真。 本次設(shè)計(jì)中存在的不足與未來信號(hào)燈發(fā)展的方向： （ 1）本次設(shè)計(jì)的交通指揮信號(hào)燈只能滿足中小路段的交通指揮，對(duì)于車流較大的主干道還需要進(jìn)行更精確的計(jì)算車流與人流的交合點(diǎn)，車輛左轉(zhuǎn)彎與迎面車之間的交合點(diǎn)，這些都需要在四個(gè)方向各加上左右轉(zhuǎn)向燈，經(jīng)過科學(xué)的計(jì)算時(shí)差，來合理的控制車流。 （ 2）未來的信號(hào)燈必要向模糊控制方向發(fā)展，向東西南北方向各裝上傳感榆林學(xué)院本科畢業(yè) 設(shè)計(jì)（論文） 31 器，自動(dòng)檢測車流量大小，智能識(shí)別當(dāng)前的路況信息，并采取有效的方法最大限度的調(diào)節(jié)車流，并將信息傳送給附近的各路口。各個(gè)路口向互聯(lián)網(wǎng)通信，共同調(diào)節(jié)，共同制約，以適應(yīng)高速發(fā)展的城市化交通。 基于 PLC 的交通指揮信號(hào)燈控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 32 參考文獻(xiàn) [1] 丁金婷 .基于 PLC的交通十字路口模糊控制 [D]， 浙江大學(xué) 2020，： 311 [2] 禹翔，城市交叉路口交通燈控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)研究 [D],長安大學(xué) 2020： 210 [3] 王永華，現(xiàn)代電氣控制及 PLC應(yīng)用技術(shù)（第二版） [M].北京：北京航空航天大學(xué)出版社， 2020： 298383. 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