【正文】 。具體時序圖如下：圖43 十字路口交通燈模擬控制時序圖上述時序圖只是描述了白天的狀況，對于晚上只有黃燈閃爍，其余的信號燈都不工作，所以它的時序圖沒有白天復(fù)雜，只要夜間按鈕一按主干道輸出為全黃燈閃。（2）當(dāng)按下晚上啟動交通燈系統(tǒng)開關(guān)按鈕時，情況如下：當(dāng)合上夜間開關(guān)后，東西南北兩方向的直行黃燈同時閃爍，提醒夜間過往人員和車輛在通過十字路口時減速慢行。南北人行道通行綠燈應(yīng)在南北主干道綠燈點亮?xí)r點亮，當(dāng)南北主干道綠燈閃亮和黃燈點亮?xí)r南北行人道綠燈也要對應(yīng)閃亮，其它時間為紅燈。當(dāng)南北主干道紅燈點亮?xí)r，東西主干道應(yīng)依次點亮直行綠燈，直行綠燈閃亮，黃燈，左轉(zhuǎn)綠燈，左轉(zhuǎn)綠燈閃亮，黃燈；反之，當(dāng)東西主干道紅燈點亮?xí)r，南北主干道依次點亮直行綠燈，直行綠燈閃，黃燈，左轉(zhuǎn)綠燈，左轉(zhuǎn)綠燈閃，黃燈。圖42 十字路口交通燈布置圖 結(jié)合十字路口交通燈的路況模擬控制實驗在PLC交通燈模擬模塊中，主干道東西南北每面都有4種控制燈，分別為：● 禁止通行燈 （亮?xí)r為紅色）● 準備禁止通行燈 （亮?xí)r為黃色）● 直通燈 （亮?xí)r為綠色）● 左轉(zhuǎn)通行燈 （亮?xí)r為綠色） 另外行人道東西南北每面都有2種控制燈,分別為：● 禁止通行燈 （亮?xí)r為紅色）● 直通燈 （亮?xí)r為綠色） 結(jié)合十字路口交通燈實際情況設(shè)計交通燈模擬控制系統(tǒng)信號燈受輸入信號控制，各個輸入信號對應(yīng)不同的工作方式。具體框圖如下：PLC東西機動車交通燈啟動按鈕 東西人行道交通燈夜間按鈕南北機動車交通燈停止按鈕南北人行道交通燈數(shù)碼管顯示時間夜間黃燈閃爍圖41 交通燈控制系統(tǒng)框圖 十字路口交通燈布置圖按照上面交通燈控制系統(tǒng)框圖，與設(shè)計要求，畫出了交通信號燈布置圖。：啟 動初 始 化東西直行綠南北左行紅東西直行離開車輛采樣10s智能控制并決策綠燈延時南北左行綠南北直行紅南北左行離開車輛采樣10s智能控制并決策綠燈延時東西直行綠南北左行紅智能控制并決策綠燈延時東西左行離開采樣10s東西左行綠東西直行紅智能控制并決策綠燈延時延時延時延時延時南北直行離開車輛采樣10sYNYNYYNN圖 32 控制系統(tǒng)流程圖第4章 系統(tǒng)硬件設(shè)計此次設(shè)計的交通燈模擬控制有三個按鈕開關(guān)，分別是啟動控制按鈕、夜間啟動控制按鈕、停止按鈕，信號燈分主干道交通燈和人行道交通燈，還外加數(shù)碼管顯示時間。系統(tǒng)開始運行，待東西向左轉(zhuǎn)綠燈延時30s結(jié)束，南北方向直行綠燈閃亮開始，當(dāng)綠燈延時到15s時，此時根據(jù)該方向直行車道檢測區(qū)中的車輛數(shù)決定綠燈的繼續(xù)閃亮?xí)r間（車輛數(shù)取相對方向中的較大者），時間計算公式為車輛數(shù)（XY）5s，待該直行綠燈閃亮結(jié)束，黃燈亮5s，轉(zhuǎn)紅燈亮，與此同時，該方向左轉(zhuǎn)綠燈開始閃亮，當(dāng)綠燈延時到15s時，根據(jù)此時該左轉(zhuǎn)車道中檢測區(qū)內(nèi)車輛數(shù)決定綠燈繼續(xù)閃亮?xí)r間（車輛數(shù)取相對方向中的較大者），時間計算公式為車輛數(shù)（XY）5s，當(dāng)左轉(zhuǎn)綠燈閃亮結(jié)束，黃燈亮5s，轉(zhuǎn)紅燈亮。圖31 傳感器鋪設(shè)位置圖設(shè)車道內(nèi)等候車輛間距及車輛長為5米，則檢測區(qū)共可停放16輛車，根據(jù)實際情況，現(xiàn)假設(shè)每輛車通過路口所需時間為5s。由于右轉(zhuǎn)車道始終綠燈，所以不需要設(shè)置傳感器。近端傳感器設(shè)置在停車線后，用以檢測該方向離開車輛數(shù)（Y），遠端傳感器設(shè)置在相距停車線80米處，用以檢測進入該車道的車輛數(shù)（X），這樣（XY）即為該車道上現(xiàn)有車輛數(shù)。PLC的配置、安裝、使用和維護都很簡單，方便，PLC標準的積木式結(jié)構(gòu)與模塊化的程序設(shè)計可以適應(yīng)大小不同、功能復(fù)雜的控制要求，并能適應(yīng)產(chǎn)品規(guī)格或者工藝要求的變化，從而可以節(jié)省大量的人力和物力。(2)編程簡單，使用方便PLC采用面向過程，面向問題的“自然語言”編程，比如梯形圖語言編程方式，非常直觀，易懂易編，容易推廣使用，現(xiàn)代的 PLC已經(jīng)使用 IEC11313作為編程語言標準，具有功能清晰、易于理解的特點正在被技術(shù)人員所接納和采用。PLC及其有關(guān)的外圍設(shè)備都應(yīng)該按易于與工業(yè)控制系統(tǒng)形成一個整體，易于擴展其功能的原則而設(shè)計。隨著技術(shù)的發(fā)展，這種裝置的功能已經(jīng)大大超過了邏輯控制的范圍，現(xiàn)在PLC是一種專門為在工業(yè)環(huán)境下應(yīng)用而設(shè)計的數(shù)字運算操作的電子裝置。 功能：1. 東西兩組燈，南北兩組燈，分別用來指揮車輛左轉(zhuǎn)和直行；2. 綠燈亮?xí)r最后三秒，要求每秒閃亮一次；3. 控制界面要求要有機動車道和人行道；4. 控制模式分為白天和晚上兩個模式；5. 能夠根據(jù)車流量大小自動實現(xiàn)紅綠燈時間長短調(diào)節(jié)；本方案所要實現(xiàn)的是模擬十字路口交通燈的運行，以PLC為主控制器，對交通信號燈進行控制：總共有3個輸入點和16個輸出點，兩個輸入是系統(tǒng)的開和關(guān)，用代替交通燈的發(fā)光二極管的亮、滅和閃爍作為信號的輸出，把燈分為東西兩組，南北兩組，各有紅、黃、綠三種，分別用來指示左拐和直行，另外還有四組人行道上的紅綠燈。 當(dāng)然，PLC之間的通訊網(wǎng)絡(luò)是各廠家專用的，PLC與計算機之間的通訊，一些生產(chǎn)廠家采用工業(yè)標準總線，并向標準通訊協(xié)議靠攏，這將使不同機型的PLC之間、PLC與計算機之間可以方便地進行通訊與聯(lián)網(wǎng)。（2）其他外部設(shè)備PLC還配有其他一些外部設(shè)備：1. 盒式磁帶機 用以記錄程序或信息2. 打印機 用以打印程序或制表3. EPROM寫入器 用以將程序?qū)懭氲接脩鬍PROM中4. 高分辨率大屏幕彩色圖形監(jiān)控系統(tǒng) 用以顯示或監(jiān)視有關(guān)部分的運行狀態(tài) PLC的通信聯(lián)網(wǎng)PLC具有通信聯(lián)網(wǎng)的功能，它使PLC與PLC 之間、PLC與上位計算機以及其他智能設(shè)備之間能夠交換信息，形成一個統(tǒng)一的整體，實現(xiàn)分散集中控制。借助軟件編程比較容易，一般是編好了以后再下載到可編程控制器中去。編程設(shè)備就成了可編程控制器工作中不可缺少的設(shè)備?？删幊炭刂破鞯碾娫窗榭删幊炭刂破鞲鞴ぷ鲉卧╇姷拈_關(guān)電源及為掉電保護電路供電的后備電源，后備電源一般為電池。生產(chǎn)現(xiàn)場對可編程控制器接口的要求一是要有較好的抗干擾能力，二是能滿足工業(yè)現(xiàn)場各類信號的匹配要求，因此廠家為可編程控制器設(shè)計了不同的接口單元。輸入接口用來接收生產(chǎn)過程的各種參數(shù)。為了能使用戶程序及某些運算數(shù)據(jù)在可編程控制器脫離外接電源后也能保持，機內(nèi)隨機讀寫存儲器均配備了電池或電容等掉電保持裝置。只讀存儲器是用來存放永久保存的系統(tǒng)程序，一般為淹膜只讀存儲器和可編程電改寫只讀存儲器。存儲器是可編程控制器存放系統(tǒng)程序、用戶程序及運算數(shù)據(jù)的單元。一般來說，可編程控制器的檔次越高，CPU的位數(shù)也越多，運算速度也越快，指令功能也越強。中央處理器同時也是可編程控制器的核心，它在系統(tǒng)程序的控制下，完成邏輯運算、數(shù)學(xué)運算、協(xié)調(diào)系統(tǒng)內(nèi)部各部分工作等任務(wù)。PLC硬件結(jié)構(gòu)框圖如下所示：圖21 PLC系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖（CPU）中央處理器(CPU)是可編程控制器的控制中樞，它按照PLC 系統(tǒng)程序賦予的功能接收并存儲從編程器輸入的用戶程序和數(shù)據(jù)、檢查電源、存儲器I/O以及警戒定時器的狀態(tài)；而且能診斷用戶程序中的語法錯誤。 PLC的結(jié)構(gòu) 可編程控制器雖然外觀各異，但其硬件結(jié)構(gòu)大體相同。與梯形圖相比，結(jié)構(gòu)文本有兩個大優(yōu)點，其一是能實現(xiàn)復(fù)雜的數(shù)學(xué)運算，其二是非常簡潔和緊湊，用結(jié)構(gòu)文本編制極其復(fù)雜的數(shù)學(xué)運算程序可能只占一頁紙。為了增強PLC的數(shù)學(xué)運算、數(shù)據(jù)處理、圖表顯示、報表打印等功能，許多大中型PLC都配備了PASCAL、BASIC、C語言等高級編程語言。（4）功能塊圖：功能塊圖是一種類似于數(shù)字邏輯電路的編程語言，該編程語言用類似與門、或門的方框來表示邏輯運算關(guān)系，就像電路圖一樣，它們被“導(dǎo)線”連接在一起。它包含步、動作、轉(zhuǎn)換三個要素。梯形圖