【正文】 指導教師：劉　淑　芳 職 稱： 二O一二年 五 月安徽礦業(yè)職業(yè)技術學院畢業(yè)設計（論文）任務書專業(yè)年級 電氣自動化091 學生姓名 王超 任務下達日期： 2012 年 03 月 15 日設計（論文）日期：2012 年 03 月 15日至 2012 年 6月 1日設計（論文）題目：十字路口交通燈PLC控制 設計（論文）專題題目： 設計（論文）主要內容和要求：本文是利用PLC對十字路口交通燈進行模擬控制，從而能夠對真正的十字路口交通燈控制系統(tǒng)有更深入的了解。我們利用發(fā)光二級管來代替交通信號燈作為被控制對象，通過24V轉換電源為發(fā)光二極管供電。最后通過有效的布局將相應的器件安裝到相應的地方，組成模擬的十字路口交通燈控制系統(tǒng)。本控制系統(tǒng)可有效解決現(xiàn)有交通的道路擁擠、交通秩序混亂等問題。我們利用發(fā)光二級管來代替交通信號燈作為被控制對象，通過24V轉換電源為發(fā)光二極管供電。最后通過有效的布局將相應的器件安裝到相應的地方，組成模擬的十字路口交通燈控制系統(tǒng)。本控制系統(tǒng)可有效解決現(xiàn)有交通的道路擁擠、交通秩序混亂等問題。人們經常會為道路擁擠、交通秩序混亂、出行時間過長等城市交通問題倍感苦惱，例如：綠燈方向幾乎沒有什么車輛,而紅燈方向卻排著長隊等候通過。通過對十字路口交通燈控制系統(tǒng)的設計與制作，使我們進一步鞏固和加深了對所學的基礎理論、基本技能和專業(yè)知識的認識掌握。更重要的是：通過對十字路口交通燈系統(tǒng)的每個環(huán)節(jié)的實際制作，鍛煉了自身的刻苦鉆研、勇于探索、實事求是、善于與他人合作的工作作風，這為我們將來的上崗實習做好了充分的準備。早期的PLC主要用于順序控制，今天的PLC已經能夠應用于閉環(huán)控制、運動控制以及復雜的分布式控制系統(tǒng)，已逐步發(fā)展成為有一類解決自動化問題的有效而便捷的方式。而且隨著集成電路的發(fā)展和網絡時代的到來，PLC必將能夠獲得更大的發(fā)展空間。PLC基本結構如圖11所示：圖11 PLC的組成框圖系統(tǒng)電源有些在CPU模塊內，也由單獨作為一個單元的，編程器一般看作PLC的外設。外部的開關信號、模擬信號各種以及各種傳感器檢測信號作為PLC的輸入變量，它們經PLC的輸入端子進入PLC的輸入存儲器，收集和暫存被控對象實際運行的狀態(tài)信息和數(shù)據(jù)；經PLC內部運算與處理后，按被控對象實際動作要求產生輸出結果；輸出結果送到輸出端子作為輸出變量，驅動執(zhí)行機構。PLC采用循環(huán)掃描工作方式，系統(tǒng)工作任務管理及應用程序執(zhí)行都是按循環(huán)掃描方式完成的。如果有與計算機等的通信請求，則進行相應處理。而在PLC處于運行（RUN）狀態(tài)時，PLC從內部處理、通信操作、輸入掃描、執(zhí)行用戶程序、輸出刷新五個工作階段循環(huán)工作。一次掃描周期也可以簡單的分為輸入處理、程序執(zhí)行、輸出處理三個階段。目前。在存儲容量方面，有的PLC最高可達幾十兆字節(jié)。而當前中小型PLC比較多，為了適應市場的多種需要，今后PLC要向多品種方向發(fā)展，特別是向超大型和超小型兩個方向發(fā)展。小型PLC由整體結構向小型模塊化結構發(fā)展，使配置更加靈活，為了市場需要已開發(fā)了各種簡易、經濟的超小型微型PLC，最小配置的I/O點數(shù)為8～16點，以適應單機及小型自動控制的需要。這些帶CPU和存儲器的智能I/O模塊，既擴展了PLC功能，又使用靈活方便，擴大了PLC應用范圍。另外PLC的外部故障的檢測與處理能力也在不斷的增強。除了大多數(shù)PLC使用的梯形圖語言外，為了適應各種控制要求，出現(xiàn)了面向順序控制的步進編程語言、面向過程控制的流程圖語言、與計算機兼容的高級語言（BASIC、C語言等）等。所以通過PLC對十字路口交通燈進行控制，是大勢所趨。因此，我們利用PLC控制系統(tǒng)來控制十字路口交通燈，使十字路口交通的管理更科學化，更有條理，也使交通更加的便捷暢通。功能：①東西兩組燈，南北兩組燈，分別用來指示轉彎和直行。②黃燈亮時，要求每秒閃亮一次。具體交通燈控制電路狀態(tài)如表21所示：表21 交通燈控制電路狀態(tài)表狀態(tài)直行燈（南北）左轉燈（南北）直行燈（東西）直行燈（東西）持續(xù)時間（s）紅黃綠紅黃綠紅黃綠紅黃綠S000110010010027S10100101001003S210000110010027S31000100101003S410010000110027S51001000100103S610010010000127S70101001000103S000110010010027注：0表示燈滅，1表示燈亮。首先，按照控制要求利用計算機編程軟件編寫好科學合理的程序并輸入PLC，PLC按照所輸入的程序給出輸出并通過外部中間繼電器對硬件電路進行相應的邏輯順序控制，使交通燈按控制要求進行亮、滅和閃爍來完成科學的交通控制要求。使用壽命長：從目前反饋情況看,目前控制電路的使用壽命大部分均不足五年這與其電路設計、元器件選型、工作環(huán)境及控制方式等因素有關,是其本身無法克服的固有缺點。因此，PLC的這種特點可以使十字路口交通燈的PLC控制系統(tǒng)正常運行較長時間。所以十字路口交通燈的PLC控制系統(tǒng)因為PLC的應用也具有了這樣的一些優(yōu)點。本十字路口交通燈的PLC控制系統(tǒng)，比之原有的交通燈控制系統(tǒng)，控制更加的靈活，功能更加的豐富。外部的執(zhí)行設備我們選擇了中間繼電器，這里用它主要是為了保護PLC的觸點不被意外燒壞，因為PLC畢竟比中間繼電器貴多了，且可以由一個輸入控制幾個輸出動作，減少了PLC的輸出點數(shù)。 第三章 硬件、軟件選擇