【正文】
thod of using is simple, the in general use strong etc. characteristics, this text uses the design that the programmable controller of the Mitsubishi FX2N control intersections conveyance light explains the programmable controller hardware software. Resolve the good highway transportation light control problem will is guarantee the transportation contain preface, safety, fast movement of important link. But the transportation signal beacon control systems have now are all the single and fixed cycle times controls, can39。 傳感器探測 。關(guān)鍵詞: PLC(可編程序控制器)??捎萌缦路桨竵砜刂平煌窙r:制作傳感器探測車輛數(shù)量來控制交通燈的時長。但現(xiàn)在有的交通信號燈控制系統(tǒng)都是單一的固定時序控制,不能夠根據(jù)實際交通狀況進行調(diào)節(jié)控制。城市交通燈控制采用的可編程制器具有可靠性高、維護方便,用法簡單、通用性強等特點,本文用三菱FX2N的可編程控制器控制十字路口信號燈來說明可編程控制器硬件、軟件的設(shè)計。其中用標準邏輯器件來實現(xiàn)電路在很大程度上要受到邏輯器件如門電路等的影響,調(diào)試工作極為不易,而單片機編程復雜不容易掌握,因此,最終我們選擇了用可編程的控制器PLC來實現(xiàn)系統(tǒng)功能的設(shè)計.可編程序控制器在工業(yè)自動化中的地位極為重要,廣泛的應(yīng)用于各個行業(yè)。城市交通控制系統(tǒng)是用于城市交通數(shù)據(jù)監(jiān)測、交通信號燈控制與交通疏導的計算機綜合管理系統(tǒng),它是現(xiàn)代城市交通監(jiān)控指揮系統(tǒng)中最重要的組成部分。在此對老師說一聲謝謝!衷心的感謝!PLC控制交通燈的論文 摘 要隨著社會經(jīng)濟的發(fā)展,城市交通問題越來越引起人們的關(guān)注。對于一些疑難問題老師更是很有耐心、不厭其煩的給予解答,并且在百忙之中對本論文進行了仔細的審閱,提出了極為寶貴的修改意見和建議,保證了論文的質(zhì)量。在此對老師表示衷心的感謝和崇高的敬意。對于一些疑難問題老師更是很有耐心、不厭其煩的給予解答,并且在百忙之中對本論文進行了仔細的審閱,提出了極為寶貴的修改意見和建議,保證了論文的質(zhì)量。這次畢業(yè)設(shè)計使我完善了知識結(jié)構(gòu)、拓寬了知識面,開闊了眼界、提高了對各科知識綜合應(yīng)用的能力;同時也鍛煉和培養(yǎng)了我的基本素質(zhì),它使我更加耐心、謹慎、細致。 參考文獻[1]常建生,:[2]張鳳珊,電氣控制及可編程序控制器(第2版)[M].北京:中國輕工業(yè)出版社,2003[3]范晶彥,傳感器與檢測技術(shù)應(yīng)用[M].北京:機械工業(yè)出版社,2005[4]張萬忠,:化學工業(yè)出版社,2005[5]薛迎成,PLC與觸摸屏控制技術(shù)[M].北京:中國電力出版社,2008[6]胡學林,可編程控制器教程::電子工業(yè)出版社,2004[7]李國厚,PLC原理與應(yīng)用[M].清華大學出版社,2009[8]馬志溪,電氣工程設(shè)計[M].北京:機械工業(yè)出版社,2002[9]郁漢琪,電氣控制與可編程序控制器應(yīng)用技術(shù)[M].南京:東南大學出版社, 2003[10]吳曉軍,楊向明,電氣控制與可編程控制器應(yīng)用[M].北京:中國建材工業(yè)出 版社,2004[11]王阿根,:清華大學出版社,2007[12]王海國,:中國勞動社會保障出版社,2007附錄致謝短暫的畢業(yè)設(shè)計即將結(jié)束,在此,我首先感謝我的母校,在我們即將步入社會,走向工作崗位之際為我提供了這樣一個良好的學習知識與動手操作的機會,并為我提供了先進實驗設(shè)備。最后終于做完了有種如釋重負的感覺。用PLC控制十字路口的指示燈,維護方便,可按需要隨意修改指示燈亮的時間,更體現(xiàn)了城市管理工作的現(xiàn)代話。由于PLC本身具有通訊聯(lián)網(wǎng)功能,所以將同一條路上的信號燈組成一局域網(wǎng)功進行統(tǒng)一調(diào)度管理,可縮短車輛通行等候時間,實現(xiàn)科學化管理。PLC用于對交通信號燈的控制,主要是考慮其具有對使用環(huán)境適應(yīng)性強的特性,同時其內(nèi)部定時器資源十分豐富,可對目前普遍使用的“漸進式“信號燈進行精確控制,特別對于多岔路口的控制可方便地實現(xiàn)。今天的PLC已經(jīng)開始用于閉環(huán)控制,不僅如此,隨著其擴展能力和通信能力的發(fā)展,不僅在交通燈中控制自如,它也越來越多地應(yīng)用到了復雜的分布式控制系統(tǒng)中。東西方向同理即可。 車輛計數(shù)二、通行車輛計數(shù)將南北兩路口車輛數(shù)多的一方的車輛數(shù)值放入寄存器D5后,通過比較指令對D5和20進行對比。 程序重點部分分析一、車輛計數(shù)功能在南北綠燈亮一個周期的時間內(nèi),經(jīng)過南北路口的兩傳感器記錄下通過各個路口的車輛數(shù),南方向的車輛數(shù)放入寄存器D1,北方向的車輛數(shù)放入寄存器D3,通過比較指令對南北各個路口的車輛數(shù)進行對比,然后記錄下路口車輛多的一個方向,將其車輛數(shù)放入寄存器D5。(5) 延時開關(guān)的分配:。(3) 輔助繼電器分配:。啟動/停止南北紅燈東西綠燈東西黃燈東西紅燈南北綠燈南北黃燈 交通信號燈時序狀態(tài)示意圖 十字路口交通信號燈控制系統(tǒng)的資源分配(1) 數(shù)字量輸入部分:。4個計數(shù)器在一個綠燈的周期內(nèi)分別記錄下東西南北的車流量,若東西與南北大的兩個方向都小于20,則按原有的:紅燈亮25S,綠燈亮20S閃3S,黃燈亮2S進行循環(huán);若東西與南北的兩個方向都大于20,則也按照原有的時間進行循環(huán);若東西與南北大的兩個車流量中有一個車流量大于20,而另一方向小于20時,則車流量大的一方綠燈加時20S,車流量小的一方紅燈加時20S,依次循環(huán)檢測改變交通燈時間。 PLC外部I/O設(shè)備接線圖第四章 交通燈程序設(shè)計 交通燈的控制要求按下啟動按鈕后,交通等控制系統(tǒng)開始工作。由圖可見:起動按鈕SB1接于輸入繼電器X0端,停止按鈕SB2接于輸入繼電器Xl端,東西方向的綠燈接于輸出繼電器Y0端,東西方向黃燈接于輸出繼電器Y1端,東西方向的紅燈接于輸出繼電器Y2端,南北方向紅燈接于輸出繼電器Y3端,南北方向的綠燈接于輸出繼電器Y4,南北方向黃燈接于輸出繼電器Y5。用南北兩方向統(tǒng)計的車流量相比教,可得到車流量大的一個方向;用東西兩方向統(tǒng)計的車流量相比較,可得到車流量大的一個方向,然后用東西與南北各個車流量大的一方進行比較,大的則綠燈加時,據(jù)此作為調(diào)整紅綠燈時長的依據(jù)。 用PLC實現(xiàn)智能交通燈控制原理框圖每股行車道的車流量通過PLC分別統(tǒng)計。它采用模塊化結(jié)構(gòu),編程簡單,安裝簡單,維修方便。它具有高可靠性豐富的輸入/輸出接口,并且具有較強的驅(qū)動能力。當然,也可選用其他種類的計算機作為控制器。 車輛檢測原理圖及檢測電路電壓脈沖輸出波形 車輛存在與檢測電路原理框圖車輛計數(shù)是智能控制的關(guān)鍵,為防止車輛出現(xiàn)漏檢的現(xiàn)象,環(huán)狀絕緣電線在地下的鋪設(shè)我們設(shè)采取在每個車行道上中的出口地(停車線處)以及在離出口地一定遠的進口的地方各鋪設(shè)一個相同的傳感器,(以典型的十子路口為例),同一股道上的兩傳感器相距的距離為該股道正常運行時所允許的最長停車車龍為好。其具體電路圖由三部分組成:信號源部分、檢測部分、比較鑒別部分。傳感器最好選用防潮性能好的原材料。電感式傳感器的高頻電流頻率為60kHz,尺寸為 23m,電感約為100 %以上。由于電感變化該感應(yīng)線圈中流動的高頻電流的振幅(本論文所涉及的檢測工作方式)和相位發(fā)生變化,因此,在環(huán)的始端連接上檢測相位或振幅變化的檢測器,就可得到汽車通過的電信號。當汽車正好在該感應(yīng)線圈的正上方時,該感應(yīng)線圈的電感減到最小值。當有高頻電流通過電感時,(a)中虛線所形成的高頻磁場。新近生產(chǎn)的PLC都具有通信接口,通信非常方便。PLC通信含PLC間的通信及PLC與其它智能設(shè)備間的通信。這些數(shù)據(jù)可以與存儲在存儲器中的參考值比較,完成一定的控制操作,也可以利用通信功能傳送到別的智能裝置,或?qū)⑺鼈兇蛴≈票?。過程控制在冶金、化工、熱處理、鍋爐控制等場合有非常廣泛的應(yīng)用。大中型PLC都有PID模塊,目前許多小型PLC也具有此功能模塊。作為工業(yè)控制計算機,PLC能編制各種各樣的控制算法程序,完成閉環(huán)控制。世界上各主要PLC廠家的產(chǎn)品幾乎都有運動控制功能,廣泛用于各種機械、機床、機器人、電梯等場合。從控制機構(gòu)配置來說,早期直接用于開關(guān)量I/O模塊連接位置傳感器和執(zhí)行機構(gòu),現(xiàn)在一般使用專用的運動控制模塊。PLC廠家都生產(chǎn)配套的A/D和D/A轉(zhuǎn)換模塊,使可編程控制器用于模擬量控制。 在工業(yè)生產(chǎn)過程當中,有許多連續(xù)變化的量,如溫度、壓力、流量、液位和速度等都是模擬量。 這是PLC最基本、最廣泛的應(yīng)用領(lǐng)域,它取代傳統(tǒng)的繼電器電路,實現(xiàn)邏輯控制、順序控制,既可用于單臺設(shè)備的控制,也可用于多機群控及自動化流水線。PLC大都采用高質(zhì)量的工作穩(wěn)定性好、抗干擾能力強的開關(guān)穩(wěn)壓電源,許多PLC電源還可向外部提供直流24V穩(wěn)壓電源,用于向輸入接口上的接入電氣元件供電,從而簡化外圍配置。 目前PLC制造廠家大都開發(fā)了計算機輔助PLC編程支持軟件,當個人計算機安裝了PLC編程支持軟件后,可用作圖形編程器,進行用戶程序的編輯、修改,并通過個人計算機和PLC之間的通信接口實現(xiàn)用戶程序的雙向傳送、監(jiān)控PLC運行狀態(tài)等。簡易編程器體積小,攜帶方便,但只能用語句形式進行聯(lián)機編程,適合小型PLC的編程及現(xiàn)場調(diào)試。編程器作用是將用戶編寫的程序下載至PLC的用戶程序存儲器,并利用編程器檢查、修改和調(diào)試用戶程序,監(jiān)視用戶程序的執(zhí)行過程,顯示PLC狀態(tài)、內(nèi)部器件及系統(tǒng)的參數(shù)等。 3) 其它接口若主機單元的I/O數(shù)量不夠用,可通過I/O擴展接口電纜與I/O擴展單元(不帶CPU)相接進行擴充。輸出接口電路一般由微電腦輸出接口電路和功率放大電路組成,與輸入接口電路類似,內(nèi)部電路與輸出接口電路之間采用光電耦合器進行抗干擾電隔離。 2) 輸出接口輸出接口電路向被控對象的各種執(zhí)行元件輸出控制信號。由于輸入電信號與PLC內(nèi)部電路之間采用光信號耦合,所以兩者在電氣上完全隔離,使輸入接口具有抗干擾能力。1) 輸入接口輸入接口用于接收和采集兩種類型的輸入信號,一類是由按鈕、轉(zhuǎn)換開關(guān)、行程開關(guān)、繼電器觸頭等開關(guān)量輸入信號;另一類是由電位器、測速發(fā)電機和各種變換器提供的連續(xù)變化的模擬量輸入信號。 現(xiàn)場控制或檢測元件輸入給PLC各種控制信號,如限位開關(guān)、操作按鈕、選擇開關(guān)以及其他一些傳感器輸出的開關(guān)量或模擬量等,通過輸入接口電路將這些信號轉(zhuǎn)換成CPU能夠接收和處理的信號。PLC的輸入接口有直流輸入、交流輸入、交直流輸入等類型;輸出接口有晶體管輸出、晶閘管輸出和繼電器輸出等類型。 RAM是一種高密度、低功耗的半導體存儲器,可用鋰電池作為備用電源,一旦斷電就可通過鋰電池供電,保持RAM中的內(nèi)容。通過修改與調(diào)試后的程序稱為用戶執(zhí)行程序,由于不需要再作修改與調(diào)試,所以用戶執(zhí)行程序就被固化到EPROM內(nèi)長期使用。 EPEROM為可電擦除只讀存儲器,須用紫外線照射芯片上的透鏡窗口才能擦除已寫入內(nèi)容,可電擦除可編程只讀存儲器還有E2PROM、FLASH等。 系統(tǒng)程序?qū)儆谛栝L期保存的重要數(shù)據(jù),所以其存儲器采用ROM或EPROM。PLC內(nèi)的存儲器主要用于存放系統(tǒng)程序、用戶程序和數(shù)據(jù)等1)系統(tǒng)程序存儲器PLC系統(tǒng)程序決定了PLC的基本功能,該部分程序由PLC制造廠家編寫并固化在系統(tǒng)程序存儲器中,主要有系統(tǒng)管理程序、用戶指令解釋程序和功能程序與系統(tǒng)程序調(diào)用等部分。小型PLC的CPU采用8位或16位微處理器或單片機,如803M68000等,這類芯片價格很低;中型PLC的CPU采用16位或32位微處理器或單片機,如80896系列單片機等,這類芯片主要特點是集成度高、運算速度快且可靠性高;而大型PLC則需采用高速位片式微處理器。外部設(shè)備現(xiàn)場用戶輸出設(shè)備微處理器(CPU)運算器控制器輸出部件輸入部件系統(tǒng)存儲器用戶存儲器I/O擴展接口通訊及編程接口編程設(shè)備計算機打印機等傳感器按鈕、開關(guān)現(xiàn)場信號電磁閥中間繼電器執(zhí)行器現(xiàn)場用戶輸入設(shè)備擴展設(shè)備擴展單元通訊模塊功能模塊電源變換器~110V/220V市電PLC基本單元 PLC系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖中央處理器(CPU)由控制器、運算器和寄存器組成并集成在一個芯片內(nèi)。 PLC的基本組成PLC基本組成包括中央處理器(CPU)、存儲器、輸入/輸出接口(縮寫為I/O,包括輸入接口、輸出接口、外部設(shè)備接口、擴展接口等)、外部設(shè)備編程器及電源模塊組成。程序執(zhí)行階段:按用戶程序指令存放的先后順序掃描執(zhí)行每條指令,經(jīng)相應(yīng)的運算和處理后,其結(jié)果再寫入輸出狀態(tài)寄存器中,輸出狀態(tài)寄存器中所有的內(nèi)容隨