【正文】 先左后右、先上后下的順序?qū)τ捎|點(diǎn)構(gòu)成的控制線路進(jìn)行邏輯運(yùn)算，然后根據(jù)邏輯運(yùn)算 得出 的結(jié)果，刷新該邏輯線圈在系統(tǒng) RAM存儲(chǔ)區(qū)中 所 對(duì)應(yīng)位的狀態(tài)；或者 是 刷新該輸出線圈在 I/O映象 中 所 對(duì)應(yīng)位的狀態(tài)； 又 或者 是 確定是否要執(zhí)行該梯形圖所規(guī)定的特殊功能指令。在這兩 個(gè)階段中，即使輸入狀態(tài)和數(shù)據(jù)發(fā)生變化， I/O映象區(qū)中的相應(yīng)單元的 數(shù)據(jù)和狀態(tài) 也不會(huì) 因此而 改變。 PLC工作時(shí)主要是取指令及執(zhí)行指令以完成一定的功能，其內(nèi)部工作過程大致可分為如下階段： (1)輸入采樣階段 在此階段 中 ， PLC以掃描 的 方式依次地讀入所有輸入狀態(tài)和數(shù)據(jù)，并將它們存入 I/O映象區(qū)中的相應(yīng)得單元內(nèi)。所有這些元素組合成為一個(gè)不可拆解的整體。 PLC接受了來自現(xiàn)場的控制信號(hào)后經(jīng)過中央處理元件處理后送入驅(qū)動(dòng)受控元件進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對(duì)象的操作控制。 （ 2） 東西 向主干道直行綠燈先亮 5s， 然后閃爍 2s， 再亮直行黃燈 2s，然后是直行紅燈亮 9s；同時(shí)南北向紅燈先亮 9s，其次綠燈亮 5s， 然后閃爍 2s， 再亮直行黃燈 2s， 依次循環(huán) 。 交通信號(hào)燈的正常循環(huán)運(yùn)行邏 輯流程圖如圖所示，具體控制要求如下： （ 1） 按下啟動(dòng)按鈕后，交通信號(hào)燈系統(tǒng)開始工作。 2. 東西主干道 東西主干道的交通燈也是 3個(gè)，分別是直行紅燈、 直行綠燈和直行黃燈。 本設(shè)計(jì)的研究技術(shù)路線如圖所示： 10 設(shè)計(jì)技術(shù)路線 研究了解信號(hào)燈的工作原理和動(dòng)作規(guī)律 查閱相關(guān)資料并選擇適合本課題的技術(shù) 確定 PLC 的技術(shù)路線 實(shí)現(xiàn) PLC 控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的基本要求并設(shè)計(jì)出PLC 的控制程序 依照自己的設(shè)計(jì)做出總體布局設(shè)計(jì) 完成 PLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)流程圖 繪制 編寫畢業(yè)論文 11 第 2 章 控制系統(tǒng)總體方案與技術(shù)要求 系統(tǒng)的基本要求 信號(hào)燈的基本構(gòu)成 十字路口交通的具體的交通燈分布如圖所示，在十字路口的東、西、南、北方向裝有主干道直行“紅綠黃”燈 。 當(dāng)按下按鈕后，東西方向的綠燈亮 5 秒，閃爍 2 秒后滅，黃燈亮 2 秒后滅，然后紅燈亮 9 秒后滅，如此循環(huán) 。 課題研究的主要內(nèi)容 本設(shè)計(jì)主要研究了基于 PLC 的十字路口交通信號(hào)燈 控制。這是今后的交通信號(hào)燈的主要研究 方向。近年來，隨著眾多研究控制理論的學(xué)者教授的參與，城市交通的自動(dòng)控制領(lǐng)域方面的研究出現(xiàn)了新的思路和方法，人工智能是新的研究方法之一。 城市的交通系統(tǒng)是一種時(shí)刻變化且非線性的系統(tǒng)。另外因?yàn)?PLC具有通信聯(lián)網(wǎng)功能，所以可以將同一條道路上的交通燈組成局域網(wǎng)進(jìn)行 的 統(tǒng)一調(diào)度管理，這樣 就 可以縮短車輛等候時(shí)間， 進(jìn)而 實(shí)現(xiàn)科學(xué)化 管理。 9 未來發(fā)展趨勢 和單片機(jī)控制的十字路口信號(hào)燈相比，用 PLC進(jìn)行控制主要是考慮 PLC具有很強(qiáng)的環(huán)境適應(yīng)性，同時(shí)其內(nèi)部定時(shí)器資源非常豐富，可對(duì)交通燈進(jìn)行精確控制。 我國在 “十五 ”規(guī)劃中 就 已明確提出了 “用信息化帶動(dòng)工業(yè)化 ”的發(fā)展計(jì)劃，大量傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的自動(dòng)化改造將為 PLC控制。本文要研究的由 PLC控制十字路口交通信號(hào)燈正是為了解決上述問題運(yùn)應(yīng)而生。合理的交通控制方法能有效的緩解交通擁擠、減少尾氣排放及能源消耗、縮短出行 延時(shí)，改善我國獨(dú)有的交通問題，所以對(duì)交通信號(hào)控制方法的研究具有重大意義。 對(duì)于交通燈這種技術(shù)要求不太高的控制，與 PLC有關(guān)的研究更是無人問津。 PLC在我國的應(yīng)用潛力遠(yuǎn) 遠(yuǎn) 沒有得到充分發(fā)揮 ， PLC產(chǎn)品 還 有 著 很大的應(yīng)用空間。 在工業(yè)自動(dòng)化領(lǐng)域中，國外的 PLC 己經(jīng)成為大多數(shù)自動(dòng)化系統(tǒng)的設(shè)備基礎(chǔ)，由于綜合了計(jì)算機(jī)和自動(dòng)化技術(shù)， PLC 的發(fā)展更是日新月異，現(xiàn)在己經(jīng) 很大程度 地超過了其 剛剛 出現(xiàn)時(shí)的技術(shù)水平。究 其 原因 ，主要是 一方面由于微處理器芯片 有 關(guān) 的 元件價(jià)格大 為 下降， 這 使得 PLC 的成本 迅速 下降；另一方面 PLC 的功能大大增強(qiáng)， 也能 夠 解決復(fù)雜的計(jì)算 以及 通信問題。 PLC 的初期由于其價(jià)格高于繼電器控制裝置，使得其 在 應(yīng)用 方面 受到 了 限制。如日本主要發(fā)展中小型 PLC，其小型 PLC 設(shè)計(jì) 先進(jìn)，結(jié)構(gòu)緊湊，價(jià)格便宜，在世界市場上占用重要地位 ,以 PLC 為基礎(chǔ)的紅綠燈在各大城市并不少見，各個(gè) PLC 生產(chǎn)公司也因此大獲其利。而且由于 PLC 具有高可靠性和超長壽命的優(yōu)點(diǎn)，平時(shí)并不需要人工維護(hù)，這在人力資源奇缺的西方發(fā)達(dá)國家來說，是節(jié)約勞動(dòng)力的最好方式。 國內(nèi)外現(xiàn)狀及未來發(fā)展趨勢 國外發(fā)展現(xiàn)狀 在交通信號(hào)燈的控制方面，國外尤其是歐美等發(fā)達(dá)國家， PLC 控制的交通信號(hào)燈在大中城市甚至是小城填也早己數(shù)見不鮮。該課題的提出和研究有利于填補(bǔ)國內(nèi)外 PLC應(yīng)用領(lǐng)域的空白和不足，充分發(fā)揮 PLC在現(xiàn)代工業(yè)控制中的優(yōu)越性。 并且由于 PLC內(nèi)部均配有實(shí)時(shí)時(shí)鐘，因此通過 PLC控制可對(duì)交通燈實(shí)施全天候無人化管理?？煽啃愿?，功能完善，抗干擾性好、具有結(jié)構(gòu)簡單、編程方便、體積小、重量輕等優(yōu)點(diǎn)，是一種專門用于工業(yè)環(huán)境及過程控制的數(shù)字運(yùn)算操作的電子系統(tǒng)。 和單片機(jī)控制的十字路口信號(hào)燈相比，用 PLC進(jìn)行控制主要是考慮 PLC具有很強(qiáng)的環(huán)境適應(yīng)性，同時(shí)其內(nèi)部定時(shí)器資源非常豐富，可對(duì)交通燈進(jìn)行精確控制。而國內(nèi)外到目前為止尚無完善的解決 方案，這就為 PLC的研發(fā)應(yīng)用提供了廣闊的空間。 目前我國的交通信號(hào)燈主要靠單片機(jī)甚至是更初級(jí)的控制方式。 這就說明了交通路口的車輛指揮工作是極為重要的一環(huán)，而疏導(dǎo)交通的主要工具 .交通信號(hào)燈的性能就更為重要。龍其在國際性大都市，擁擠的交通己經(jīng)造成了巨大的能源損失 和環(huán)境污染，同時(shí)也給人們的生活帶來了巨大的困擾。 課題研究的目的意義 交通運(yùn)輸是城市功能活動(dòng)的命脈，它直接影響社會(huì)經(jīng)濟(jì)與生活的各個(gè)方面。 利用交通燈對(duì)車流進(jìn)行管理，無疑是最為便捷且最為行之有效的方法。 面對(duì)日益嚴(yán)重的交通擁堵問題，想要僅僅依 靠行政措施是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的。從相關(guān)部門的事后查處的結(jié)果來看， 造成這些現(xiàn)象 其中的 一個(gè)重要原因就是機(jī)動(dòng)車駕駛員在交警視線 外違法行 駛的情況非常普遍，交通參與者 的 交通安全意識(shí) 普遍偏低。特別是早晚 行車 流量高峰期，道路人流、車流量基本處于飽和或超飽和狀態(tài)，車輛行駛緩慢，加上 小 商販占道擺攤設(shè)點(diǎn)、車輛 隨意停亂放，使得 蠶食、侵占道路現(xiàn)象比較突出， 而 “行車難、停車難”已越來越成為中心城區(qū)內(nèi)的一種常 態(tài)，是城市交通管理的難點(diǎn)和熱點(diǎn)。大 多數(shù)人選擇汽車的初始動(dòng)機(jī)主要是為了出行快捷和節(jié)省時(shí)間，然而由于交通堵塞所造成的出勤的低效率，往往使得人們的愿望與實(shí)際結(jié)果產(chǎn)生較大的 6 差異 。 在世界各大城市，交通堵塞尤為嚴(yán)重，盡管人們發(fā)明了紅綠燈，修建了立交橋，但是交通堵塞問題始終沒有解決，使之成為世界性的難題。 課題的背景 隨著社會(huì)的發(fā)展和進(jìn)步以及人民生活水平的提高，上路的車輛越來越多，但相應(yīng)的公路設(shè)施卻沒有相應(yīng)的改善。 本課題通過深入地研