【正文】 上海、南京等出現(xiàn)了交通超負(fù)荷運(yùn)行的情況，因此，自 80 年代后期，這些城市紛紛修建城市高速道路，在高速道路建設(shè)完成的初期，它們也曾有效地改善了交通狀況。人、車、路三者關(guān)系的協(xié)調(diào)，已成為交通管理部門需要解決的重要問(wèn)題之一。黃燈是警告信號(hào)，面對(duì)黃燈的車輛不能越過(guò)停車線，但車輛已 十 分接近停車線而不能安全停車時(shí)可以進(jìn)入交叉路口 。左右轉(zhuǎn)彎車輛都必須讓合法地正在路口內(nèi)行駛的車輛和過(guò)人行橫道的行人優(yōu)先通行。 1968 年，聯(lián)合國(guó)《道路交通和道路標(biāo)志信號(hào)協(xié)定》對(duì)各種信號(hào)燈的含義作了規(guī)定。紅外光束能把信號(hào)燈的紅燈延長(zhǎng)一段時(shí)間，推遲汽車放行，以免發(fā)生交通事故。帶控制 的紅綠燈，一種是把壓力探測(cè)器安在地下，車輛一接近紅燈便變?yōu)榫G燈；另一種是用擴(kuò)音器來(lái)啟動(dòng)紅綠燈，司機(jī)遇紅燈時(shí)按一下嗽叭，就使紅燈變?yōu)榫G燈。紅燈亮表示 “ 停止 ” ，綠燈亮表示 “ 通行 ” 。 1914 年，電氣啟動(dòng)的紅綠燈出現(xiàn)在美國(guó)。它由紅綠兩以旋轉(zhuǎn)式方形玻璃提燈組成，紅色表示 “ 停止 ” ，綠色表示 “ 注意 ” 。這是世界上最早的交通信號(hào)燈。 本文選擇三菱可編程控制器 FX2n 為核心部件，著重進(jìn)行硬件接口設(shè)計(jì)，利用梯形圖和語(yǔ)句表進(jìn)行編程，實(shí)現(xiàn)了十字路口交通燈控制系統(tǒng)的自動(dòng)化。同時(shí)， PLC 本身還具有通訊聯(lián)網(wǎng)功能，將同一條道路上的信號(hào)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(shí)間，實(shí)現(xiàn)科學(xué)化管理。由于 PLC 具有對(duì)使用環(huán)境適應(yīng)性強(qiáng)的特性，同時(shí)其內(nèi)部定時(shí)器資源十分豐 富，可對(duì)目前普遍使用的“漸進(jìn)式”信號(hào)燈進(jìn)行精確控制，特別對(duì)多岔路口的控制可方便地實(shí)現(xiàn)。據(jù)統(tǒng)計(jì)，可編程控制器是工業(yè)自動(dòng)化裝置中應(yīng)用最多的一種設(shè)備。 II 基于 PLC 多工作方式交通燈設(shè)計(jì) 摘 要 PLC 可編程序控制器是以微處理器為基礎(chǔ)，綜合了計(jì)算機(jī)技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)和通訊技術(shù)發(fā)展而來(lái)的一種新型工業(yè)控制裝置。它具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、編程方便、可靠性高等優(yōu)點(diǎn)，已廣泛用于工業(yè)過(guò)程和位置的自動(dòng)控制中。專家認(rèn)為，可編程控制器將成為今后工業(yè)控制的主要手段和重要的基礎(chǔ)設(shè)備之一， PLC、機(jī)器人、 CAD/CAM 將成為工業(yè)生產(chǎn)的三大支柱。因此現(xiàn)在越來(lái)越多地將 PLC應(yīng)用于交通燈系統(tǒng)中。 隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，城市交通問(wèn)題越來(lái)越引起人們的關(guān)注。 關(guān)鍵詞 : PLC， 交通控制 ， 自動(dòng)化 III ABSTRACT The programmable preface in PLC controller is a kind of new industry controls the device, it regard microprocessor as the foundation, synthesizing the calculator technique, automatic control technique to develop with the munication technique .It has the construction simple, the plait distance is convenient, high etc. in dependable advantage, already extensive used for the industry process with the automatic control of the position inside. According to the covariance, the programmable controller is a kind of equipments that industry automate to equip the inside the application at most. The expert thinks, the programmable controller will bee the main means that aftertime industry control with the one of the important foundation equipments, the PLC, robot, CAD/ CAM will bee three major of pillar that industry produce. Because the PLC has to the strong characteristic in adaptability in environment in usage, its inner part settles at the same time the machine resources is abundant very, can to current widespread usage of enter the type gradually the signal beacon proceeds the precision controls, special the oscular control in a many branch roads can realizes expediently. So that is applied the PLC more and more now in transportation light system inside. At the same time, PLC still have the munication inter function, constitute the same of the signal beacon on the road of bureau area proceeds to unify to adjust a management, can shorten the vehicle go through waiting time, realizing scientific management. This paper chooses Mitsubishi PLC FX2n as the main ponents, focus on the hardware interface design, make use of the ladder diagram and the sentence form to carry out a program, the realization of the traffic lights at the crossroads automation control system. Keyword: PLC， traffic control， Automation IV 目 錄 第 1 章 緒論 ................................................. 1 交通燈設(shè)計(jì)背景 .............................................. 1 研究目的和意義 .............................................. 2 本文 的主要內(nèi)容 .............................................. 3 第 2 章 可編程控制器（ PLC） ..................................... 4 PLC 基本概念 ................................................ 4 PLC 的發(fā)展歷程 .............................................. 5 PLC 的發(fā)展趨勢(shì) .............................................. 6 PLC 的特點(diǎn) 及應(yīng)用領(lǐng)域、分類及程序語(yǔ)言 ........................ 7 PLC 的硬件結(jié)構(gòu) ............................................. 11 PLC 的工作原理 ............................................. 22 本章小結(jié) ................................................... 24 第 3 章 多工作方式交通燈系統(tǒng)設(shè)計(jì) .............................. 25 控制要求 ................................................... 25 系統(tǒng)設(shè)計(jì) 方案分析 ........................................... 26 系統(tǒng)設(shè)計(jì)狀態(tài)圖 ....................................... 27 系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)序圖 ....................................... 29 系統(tǒng)設(shè)計(jì)主程序流程圖 ................................. 30 硬件設(shè)計(jì) ................................................... 31 軟件設(shè)計(jì) ................................................... 31 系統(tǒng)的梯形圖 ......................................... 32 系統(tǒng)的語(yǔ)句表 ......................................... 34 本章小結(jié) ................................................... 36 第 4 章 系統(tǒng)檢測(cè)與調(diào)試 .......................................... 37 檢測(cè)與調(diào)試 ................................................. 37 本章小結(jié) ................................................... 39 設(shè)計(jì)總結(jié)與體會(huì) .................................................. 39 參考文獻(xiàn) ......................................................... 40 謝 辭 ............................................................ 41 附錄一 FX2N 型 PLC 軟元件表 .................................... 41 1 第 1章 緒論 交通燈設(shè)計(jì)背景 1858 年，在英國(guó)倫敦主要街頭安裝了以燃煤氣為光源的紅， 藍(lán)兩色的機(jī)械扳手式信號(hào)燈，用以指揮馬車通行。 1868 年，英國(guó)機(jī)械工程師納伊特在倫敦威斯敏斯特區(qū)的議會(huì)大廈前的廣場(chǎng)上，安裝了世界上最早的煤氣紅綠燈。 1869 年 1 月 2 日，煤 氣 燈爆炸，使警察受傷，遂被取消。這種紅綠燈由紅綠黃三色圓形的投光器組成，安裝在紐約市 5 號(hào)大街的一座高塔上。 1918 年，又出現(xiàn)了帶控制的紅綠燈和紅外線紅綠燈。紅外線紅綠燈當(dāng)行人踏上對(duì)壓力敏感的路面時(shí)，它就能察覺(jué)到有人要過(guò)馬路。信號(hào)燈的出現(xiàn)，使交通得以有效管制，對(duì)于疏導(dǎo)交通流量、提高道路通行能力，減少交通事故有明顯效果。綠燈是通行信號(hào)，面對(duì)綠燈的車輛可以直行，左轉(zhuǎn)彎和右轉(zhuǎn)彎，除非另一種標(biāo) 志禁止某一種轉(zhuǎn)向。紅燈是禁行信號(hào)，面對(duì)紅燈的車輛必須在交叉路口的停車線后停車。 研究目的和意義 隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，城市交通問(wèn)題越來(lái)越引起人們的關(guān)注。城市交通控制系統(tǒng)是用于城市交通數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)、交通信號(hào)燈控制與交通疏導(dǎo)的計(jì)算機(jī)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。然而，隨著交通量的快速增長(zhǎng)和缺乏對(duì)高速道路的系統(tǒng)研究和控制，高速道路沒(méi)有充分發(fā)揮出預(yù)期的作用。所以，如何采用合適的控制方法，最大限度利用好耗費(fèi)巨資修建的城市高速道路，緩解主干道與匝道、城區(qū) 同周邊地區(qū)的交通擁堵?tīng)顩r，越來(lái)越成為交通運(yùn)輸管理和城市規(guī)劃部門亟待解決的主要問(wèn)題。 傳統(tǒng)的十字路口交通控制燈，通常的做法是：事先經(jīng)過(guò)車輛流量的調(diào)查，運(yùn)用統(tǒng)計(jì)的方法將兩個(gè)方向紅綠燈的延時(shí)預(yù)先設(shè)置好。即使是經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期運(yùn)行、較適用的方案，仍然會(huì)發(fā)生這樣的現(xiàn)象：綠燈方向幾乎沒(méi)有什么車輛，而紅燈方向卻排著長(zhǎng)隊(duì)等候通過(guò)。 目前，大部分城市中十字路口交通燈的控制普遍采用固