【正文】 24V 圖 硬件電路圖 咸寧學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 14 監(jiān)控系統(tǒng) 本節(jié)簡單介紹了對道路十字路口的監(jiān)控，主要采用直接的攝像與錄象方式進(jìn)行監(jiān)控，之后將數(shù)據(jù)通過光纜傳回監(jiān)控中心進(jìn)行人工截取保存，以便對違章肇事事件進(jìn)行見證和查詢。 圖 CPU226與 EM222的連接圖 I/O 分配 如表 、表 所示，優(yōu)先分配主機(jī) CPU226 的地址 ， 后分 配 擴(kuò)展模塊 EM222（ 8輸出數(shù)字量模塊） 的地址。 擴(kuò)展模塊與主機(jī)的連接形式 主機(jī)和擴(kuò)展模塊上均有一個連接口，用專用的連線將兩個接線口連通即可。 EM222 的端子連線圖 如圖 所示， L+接 24VDC， M 接地。由于本設(shè)計的輸入點(diǎn)很少，只 PLC 主 圖 EM222數(shù)字輸出 8X24 VDC端子連接圖 03 系統(tǒng)硬件設(shè)計 11 機(jī)的輸入點(diǎn)足以滿足要求。上部分 到 為 16 點(diǎn)輸出端子，下部分 到 為 24 點(diǎn)輸入端子。 如圖 所示為 CPU226 的端子連接圖。和 CPU224 相比，CPU226 增加了通訊口的數(shù)量，使得它的通信能力大大增強(qiáng)，可以用于點(diǎn)數(shù)較多，要求較高的小型或者中型控制系統(tǒng)。是使用的相對較多的 S7200 產(chǎn)品。還需要擴(kuò)展 16 點(diǎn)數(shù)字量輸出。在主機(jī)模塊中，常用的主機(jī)有 CPU222， CPU224， CPU226 三種。 咸寧學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 8 表 輸入點(diǎn)數(shù)分配 序號 輸入信號名稱 電氣符號 1 啟動按鈕 SB1 2 停止按鈕 SB2 3 急車強(qiáng)通按鈕 1 SB3 4 急車強(qiáng)通按鈕 2 SB4 表 輸出點(diǎn)數(shù)分配 序號 輸出信號名稱 電氣符號 1 南北左轉(zhuǎn)綠 HL2 2 南北左轉(zhuǎn)黃 HL11 3 南北左轉(zhuǎn)紅 HL13 4 東西左轉(zhuǎn)綠 HL16 5 東西左轉(zhuǎn)黃 HL19 6 東西左轉(zhuǎn)紅 HL6 7 南北直行綠 HL9 8 南北直行黃 HL14 9 南北直行紅 HL3 10 東西直行綠 HL18 11 東西直行黃 HL22 12 東西直行紅 HL7 13 南北右行綠 HL10 14 南北右行黃 HL21 15 南北右行紅 HL4 03 系統(tǒng)硬件設(shè)計 9 16 東西右行綠 HL8 17 東西右行黃 HL15 18 東西右行紅 HL17 19 南北人行綠 HL12 20 南北人行紅 HL5 21 東西人行綠 HL1 22 東西人行紅 HL20 根據(jù)表 和表 可以確定 PLC 以及擴(kuò)展模塊的選型。 圖 交通燈示意圖 PLC 的選型 根據(jù)設(shè)計要求，本設(shè)計共需要 I/O 點(diǎn)數(shù)為 4 輸入 /22 輸出。隨后按正常時序控制。 急車強(qiáng)通控制方式 （ 1）急車強(qiáng)通信號受急車強(qiáng)通開關(guān)控制。 （ 2）南北向和東西向人行道均設(shè)有通行綠燈和禁行紅燈。 控制要求： 南北主干道 左轉(zhuǎn)綠 10S 直行綠 30S 綠閃 3S 黃 2S 紅 45S 右行紅 10S 綠 78S 東西人行道 綠 27S 綠閃 3S 紅 60S 東西主干道 紅 45S 右行紅 10S 綠 78S 左轉(zhuǎn) 綠 10S 直行綠 30S 綠閃 3S 黃 2S 南北人行道 紅 60S 綠 27S 綠閃 3S 正常循環(huán)控制方式 交通燈變化順序表（單循環(huán)周期 90 秒） （ 1）南北向（列）和東西向（行）主干道均設(shè)有左行綠燈 10S，直行綠燈 30S，綠燈閃亮 3S，黃燈 2S 和紅燈 45S。 咸寧學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 6 3 系統(tǒng)硬件 設(shè)計 系統(tǒng)的組成框圖 控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖如圖 所示 圖 交通燈控制系統(tǒng) 交通燈的控制過程 信號燈受啟動及停止按鈕的控制，當(dāng)按下啟動按鈕時，信號燈系統(tǒng)開始工作，并周而復(fù)始地循環(huán)工作，當(dāng)按下停止按鈕時，系統(tǒng)將停止在初始狀態(tài)，所有信號燈都熄滅。由于 PLC 本身具有通訊聯(lián)網(wǎng)功能，將同一條道路上的信號燈組成一局域網(wǎng)進(jìn)行統(tǒng)一調(diào)度管理，可縮短車輛通行等候時間，實(shí)現(xiàn)科學(xué)化管理。 將 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(qiáng)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(jìn)式 ” 信號燈進(jìn)行精確控制，特別對多岔路口的控制可方便的實(shí)現(xiàn)。 體積小，能耗低 對于復(fù)雜的控制系統(tǒng)，使用 PLC 后，可以減少大量的中間繼電器和時間繼電器，小型 PLC 的體積相當(dāng)于幾個繼電器大小，因此可將開關(guān)柜的體積縮小到原來的確1/21/10。 PLC 或外部的輸入裝置和執(zhí)行機(jī)構(gòu)發(fā)生故障時，可以根據(jù) PLC 上的發(fā)光二極管或編程器提供的住處迅速的查明故障的原因，用更換模塊的方法可以迅速地排除故障。 梯形圖語言實(shí)際上是一種面向用戶的一種高級語言，可編程序控制器在執(zhí)行梯形圖的程序時，用解釋程序?qū)⑺?“ 翻譯 ” 成匯編語言后再去執(zhí)行。完成了系統(tǒng)的安裝和接線后，在現(xiàn) 場的統(tǒng)調(diào)過程中發(fā)現(xiàn)的問題一般通過修改程序就可以解決，系統(tǒng)的調(diào)試時間比繼電器系統(tǒng)少得多。對于復(fù)雜的控制系統(tǒng)，梯形圖的設(shè)計時間比設(shè)計繼電器系統(tǒng)電路圖的時間要少得多。 PLC 的梯形圖程序一般采用順序控制設(shè)計方法。 PLC 采取了一系列硬件和軟件抗干擾措施，具有很強(qiáng)的抗干擾能力，平均無故障時間達(dá)到數(shù)萬小時以上，可以直接用于有強(qiáng)烈干擾的工業(yè) 生產(chǎn)現(xiàn)場， PLC 已被廣大用戶公認(rèn)為最可靠的工業(yè)控制設(shè)備之一。 傳統(tǒng)的繼電器控制系統(tǒng)中使用了大量的中間繼電器、時間繼電器。通過不同的程序?qū)崿F(xiàn)不同的功能 ，尤其是特殊的獨(dú)特的一些功能，這是別的器件需要費(fèi)很大力氣才能做到的，有些則是花大力氣也很難做到的。 PLC 有很強(qiáng)的帶負(fù)載能力，可以直接驅(qū)動一般的電磁閥和交流接觸器。用戶能靈活方便的進(jìn)行系統(tǒng)配置，組成不同的功能、不規(guī)模的系統(tǒng)?？?編 程序控制器可以通過通信聯(lián)網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)分散控制，集中管理。一臺小型 PLC 內(nèi)有成百上千個可供用戶使用的編程元件，有很強(qiáng)的功能，可以實(shí)現(xiàn)非常復(fù)雜 的控制功能。 繼電器是用于邏輯控制，起到過渡作用的，亦可控制小負(fù)載。 性能價格 也很 高 。并可通過通信隨時對控制系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)試。這也是區(qū)別于其他一般微型控制系統(tǒng)的一個重要特征。咸寧學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 4 它采用了可編程序的存儲器，用來在其內(nèi)部存儲執(zhí)行邏輯運(yùn)算、順序控制、定時、計數(shù)和算術(shù)運(yùn)算等操作的指令，并通過數(shù)字式和模擬式的輸入和輸出，控制各種類型機(jī)械的生產(chǎn)過程。 它主要用來取代繼電接觸器邏輯控制，系統(tǒng)功能僅限于執(zhí)行 繼電器邏輯、計時、計數(shù)等。 可編程序控制器控制 可編程控制器簡稱 PC（ Programmable Controller），它經(jīng)歷了可編程序矩陣控制器PMC、可編程序順序控制器 PSC、可編程序邏輯控制器 PLC（ Programmable Logic Controller）和可編程序控制器 PC 幾個不同時期。 繼電器接觸控制 采用 繼電接觸式控制系統(tǒng) 設(shè)計交通燈控制系統(tǒng)， 主要由繼電器、接觸器、按鈕、行程開關(guān)等組成，其控制方式是斷續(xù)的，所以又稱為斷續(xù)控制系統(tǒng)。使用單片機(jī)設(shè)計 的 優(yōu)點(diǎn)在于 它們的 CPU 功能在增強(qiáng)，內(nèi)部資源在增多，引角的多功能化，以及低電壓底功耗。因此，單片機(jī)只需要和適當(dāng)?shù)能浖巴獠吭O(shè)備相結(jié)合，便可成為一個單片機(jī)控制系統(tǒng)。單片機(jī)微型計算機(jī)簡稱單片機(jī)，特別適用于控制領(lǐng)域，故又稱為微控制器。 2 交通燈系統(tǒng)總體方案論證 3 2 交通燈系統(tǒng)總體方案論證 標(biāo)題 2 目前普遍使用的電氣控制方式主要有：繼電器接觸器控制、可編程序控制器控制、單片機(jī)系統(tǒng)控制等。 咸寧學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 2 PLC 控制設(shè)計內(nèi)容及任務(wù) 本設(shè)計采 用 PLC 做控制器，完成 對十字路口交通燈的 自動控制 與監(jiān)控 ， 主要實(shí)現(xiàn)城市交通路口信號燈自動控制，機(jī)動車是否違章、肇事記錄的上傳、存儲和處理；實(shí)現(xiàn)顯示、通信等功能。這種智能交通控制系統(tǒng)能夠根據(jù)車流量的變化自動調(diào)節(jié)紅 綠燈的時間長度，最大限度地減少十字路口的車輛滯流現(xiàn)象，有效的緩解交通擁擠、實(shí)現(xiàn)交通控制系統(tǒng)的最優(yōu)控制，大大的提高了交通控制系統(tǒng)的效率。這樣的交通控制系統(tǒng)效率低，容易造成交通擁擠，而且也浪費(fèi)人力、物力。 交通燈監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計意義 目前，我國城市十字路口的交通燈控制系統(tǒng)基本上都采用定時控制方式。其中包括近來提出的在車道（紅綠燈前）安裝車流量傳感器，統(tǒng)計車流量再控制綠燈的放行時間；設(shè)定定時器在上、下班高峰期增加綠燈的放行時間以及對各個路口違章、肇事的監(jiān)控與記錄等等問題。 交通燈的控制問題是個老難題，近年來，隨著車輛社會擁有量的增加，這難題日顯突出，特別是在上下班的高峰期?？渴裁磥韺?shí)現(xiàn)這井然秩序呢？靠的是交 通信號燈的自動指揮系統(tǒng)。 即可）： Equation Chapter 1 Section 1 1 緒論 1 1 緒論 交通燈發(fā)展現(xiàn)狀 隨著社會的發(fā)展和進(jìn)步，上路的車輛越來越多，而道路建設(shè)卻往往跟不上城市發(fā)展的速度，因此城市交通的問題日益突出，經(jīng)常在十字路口等交通繁忙的地方發(fā)生堵塞情況，在這個時候，道路交通燈的正常運(yùn)行以及合理的