【正文】 ourlane and sidewalk intersections (Kaixuan with Ponceau Road intersection) control, analyzes the working principle of the control system, describes the system hardware ponents, introduces the North and south, East and West straight lane, northsouth eastwest left turn lanes, north and south, things were working process of the carriageway on the PLC39。 城市機(jī)動(dòng)車量的不斷增加，許多大城市如北京，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公路，然而，高速道路沒有充分發(fā)揮出預(yù)期的作用。 十字路口的紅綠燈指揮著行人和車輛的安全運(yùn)行 ,實(shí)現(xiàn)紅綠燈的自動(dòng)指揮能使交通管理工作得到改善 ,也是城市交通管理工作自動(dòng)化的重要標(biāo)志之一。因此 ,本文介紹了三菱公司的 PLC 產(chǎn)品來實(shí)現(xiàn)交通燈的自動(dòng)控制。 為了實(shí)現(xiàn)交通道路的管理， 力求交通管理先進(jìn)性、科學(xué)化， 用 可編程序控制器 實(shí)現(xiàn)交通燈管制的控制系統(tǒng)， 根據(jù)交通等工藝控制要求和特點(diǎn)，我們采用了日本三菱公司 FX2N64MR。由于 PLC 內(nèi)部均配有實(shí)時(shí)時(shí)鐘 ，因此通過 PLC 控制可對(duì)交通燈實(shí)施全天侯無(wú)人管理。 洛陽(yáng)理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 2 第 1 章 概論 引言 PLC 的發(fā)展背景 可編程序控制器 （ Programmable Controller）是計(jì)算機(jī)家族中的一員，是為工業(yè)控制應(yīng)用而設(shè)計(jì)制造的。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，因此，今天這種裝置稱作 可編程序控制器 ，簡(jiǎn)稱PC，但是為了避免與個(gè)人計(jì)算機(jī)（ Personal Computer）的簡(jiǎn)稱混淆，所以將 可編 程序控制器 簡(jiǎn)稱 PLC。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的飛速發(fā)展， PLC 軟硬件水平與規(guī)模也發(fā)生了質(zhì)與量的變化，其控制技術(shù)也朝著智能化方向不斷發(fā)展，同時(shí)推動(dòng)了先進(jìn)制造技術(shù)的相應(yīng)發(fā)展。最初， PLC 主要是用在生產(chǎn)線控制和大型機(jī)械的控制上。 70 年 代初，日本的 OMRON 也推出了他們的 PLC。 70年代中期，美國(guó)和西德首先出現(xiàn)了微電腦化的小型 PLC。 PLC 發(fā)展至今，已有 30 多年的歷史。 近年來隨著科技的飛速發(fā)展， PLC 的應(yīng)用正在不斷地走向深入，同時(shí)帶動(dòng)傳統(tǒng)控制檢測(cè)日新月益更新。 洛陽(yáng)理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 3 可編程序控制器 （ PLC）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)和通信技術(shù)發(fā)展起來的一種通用的工業(yè)自動(dòng)控制裝置。 PLC 是一種數(shù)字式運(yùn)算操作的電子系統(tǒng)，專為工業(yè)環(huán)境下應(yīng)用而設(shè)計(jì)。 PLC 具有可靠性高，抗干擾能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)， PLC 的平均無(wú)故障運(yùn)行時(shí)間（又稱平均故障間隔時(shí)間 MTBF）已經(jīng)高達(dá)幾十萬(wàn)小時(shí)。由于 PLC 產(chǎn)品的系列化和模塊化， PLC 配備有品種齊全的各種硬件裝置供用戶選用，可以組成能滿足各種控制要求的控制系統(tǒng)，用戶不必自己再設(shè)計(jì)和制作硬件裝置。一個(gè) 控制對(duì)象的硬件配置確定以后，可以通過修改用戶程序，方便快速地適應(yīng)工藝條件的變化。因此，它既可對(duì)開關(guān)量進(jìn)行控制，也可以對(duì)模擬量進(jìn)行控制，既可控制一臺(tái)生產(chǎn)機(jī)械、一條生產(chǎn)線，也可控制一個(gè)生產(chǎn)過程。用戶只需根據(jù)控制的規(guī)模和要求，適當(dāng)選擇PLC 的型號(hào)和硬件配置，就可以組成所需的控制系統(tǒng)。 今后， PLC 將主要朝著以下兩個(gè)方向發(fā)展 :一個(gè)是向超小型專用化和低價(jià)格方向發(fā)展 。總的趨勢(shì)如下： 洛陽(yáng)理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 4 處理速度進(jìn)一步加快 交通燈的發(fā)展及現(xiàn)狀 交通信號(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。在各個(gè)其發(fā)展階段，由于交通的各種矛盾不斷出現(xiàn)，人們總是盡可能的把各個(gè)歷史階段當(dāng)時(shí)的最新成果應(yīng)用到交通控制中來，從而促進(jìn)了交通自動(dòng)控制技術(shù)的不斷發(fā)展！ 早在 1850 年，城市交叉口 不斷 增長(zhǎng)的交通就引發(fā)了人們對(duì)安全和擁堵的關(guān)注。 1914 年及稍晚一些時(shí)候，美國(guó)的克利夫蘭、紐約和芝加哥才重新出現(xiàn)了交通信號(hào)燈，它們采用電力驅(qū)動(dòng)，與現(xiàn)在意義上的信號(hào)燈已經(jīng)相差無(wú)幾。 1917 年，在美 國(guó)鹽湖市開始使用聯(lián)動(dòng)式信號(hào)系統(tǒng)，把六個(gè)交叉路口作為一個(gè)系統(tǒng)，以人工方式加以集中控制。 1928 年，上述系統(tǒng)經(jīng)過改進(jìn)，形成 “ 靈活步進(jìn)式 ” 定時(shí)系統(tǒng) ， 由于它簡(jiǎn)單、可靠、價(jià)格便宜，很快在美國(guó)推廣普及。 20 世紀(jì) 30 年代初，美國(guó)最早開始用車輛感應(yīng)式信號(hào)控洛陽(yáng)理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 5 制器，之后是英國(guó)，當(dāng)時(shí)使用的車輛檢測(cè)器是氣動(dòng)橡皮管檢測(cè)器。計(jì)算機(jī)技術(shù)的出現(xiàn)為交通控制技術(shù)的發(fā)展注入了新的活力， 1952 年，美國(guó)科羅拉多州丹佛市首次利用模擬計(jì)算機(jī)和交通檢測(cè)器實(shí)現(xiàn)了對(duì)交通信號(hào)機(jī)網(wǎng)的配時(shí)方案自動(dòng)選擇式信號(hào)燈控制，而加拿大多倫多市于 1964 年完成了計(jì)算機(jī)控制信號(hào)燈的實(shí)用化，建立了一套由IBM650 型計(jì)算機(jī)控制的交通信號(hào)協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)，成為世界上第一個(gè)具有電子數(shù)字計(jì)算機(jī)城市交通控制系統(tǒng)的城市。 目前城市交通控制研究的新發(fā)展主要體現(xiàn)在城市交通網(wǎng)絡(luò)的 區(qū) 域交通信號(hào)燈和城市快速公路 叉 道口的控制 上。 其實(shí) ,用這三色 作 為 交通訊號(hào)和人的視覺機(jī)能結(jié)構(gòu)和心理反應(yīng)有關(guān) 。綠色則有較冷及平靜 的含意。 而且，由于紅光的穿透力最強(qiáng)，其他顏色的光很容易被散射，在霧天里就不 容易看見，而紅光最不容易被散射，即使空氣能見度比較低，也容易被看見，不會(huì)發(fā)生事故。 隨著交通的不斷發(fā)展和汽車化進(jìn)程的加快，交通擁擠加劇，交通事故頻發(fā)，交通環(huán)境惡化，已經(jīng)成為引人注目的城市問題之一。眾所周知，緩解交通擁擠的最直接和最有效辦法是提高路網(wǎng)的通信能力。因此，不可能通過無(wú)限制地修建道路難滿足日益增長(zhǎng)的交通需求。事實(shí)上，由于交通系統(tǒng)是一個(gè)相當(dāng)復(fù)雜的大系統(tǒng)，無(wú)論單獨(dú)從車輛方面考慮還是從道路方面考慮，都很洛陽(yáng)理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 6 難從根本上解決問題。 本課題主要研究?jī)?nèi)容 本設(shè)計(jì)主要針對(duì)于城市繁忙十字路口的交通燈控制 ， 旨在實(shí)現(xiàn) 避免交通堵塞造成的不必要的麻煩與事故，很方便 、 很 快 捷 的控制車輛、行人 出行安全 。 正常 工作 控制 ， 對(duì) 南北直行 車道 、人行道，東西直行 車道 、人行道，南北左轉(zhuǎn) 車 道，東西左轉(zhuǎn) 車 道 進(jìn)行控制 ，按照綠燈亮，綠燈閃，黃燈亮，紅燈亮循環(huán)控制！ 非正常工作時(shí) ，采用手動(dòng)控制，保證交通燈的正常使用，保證十字路口的行人、車輛安全！洛陽(yáng)理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 7 第 2 章 交通燈 方案 的 設(shè)計(jì) 交通燈的設(shè)計(jì)方案 交通燈控制系統(tǒng)的要求 交通燈控制系統(tǒng)應(yīng)具有手動(dòng)和自動(dòng)方式 為了防止突發(fā)事件，交通燈 應(yīng)具有手動(dòng)和自動(dòng)方式。當(dāng)啟動(dòng)按鈕按下時(shí)，手動(dòng)控制失效，由自動(dòng)控制系統(tǒng)控制交通燈，PLC 動(dòng)作輸出信號(hào)控制交通燈三色燈的變化。 。根據(jù)交通燈控制系統(tǒng)的功能要求，確定系統(tǒng)所需的用戶輸入、輸出設(shè)備。 I/O 點(diǎn)數(shù)選擇合適的 PLC 類型。 。 交通燈的布置 南北方向交通燈的布置 十字路口交通燈示意圖如圖１所示。具體的交通燈 的布置如下： 南北主干道的交通燈有６個(gè)，分別是左轉(zhuǎn)紅燈、左轉(zhuǎn)綠燈、左轉(zhuǎn)黃燈、直行紅燈、直行綠燈和直行黃燈。 東西方向交通燈的布置 十字路口交通燈示意圖如圖 2１所示。具體的交通燈的布置如下： 東西 車 的交通燈有６個(gè)，分別是左轉(zhuǎn)紅燈、左轉(zhuǎn)綠燈、左轉(zhuǎn)黃燈、直行紅燈、直行綠燈和直行黃燈。 其中南北直行車道紅黃綠燈可與南北人行道紅黃綠燈 可分別 并聯(lián)，同理，東西直行車道紅黃綠燈可與東西人行道紅黃綠燈 可分別 并聯(lián) ；南北方向的直行車道紅黃綠燈可分別并聯(lián)，左轉(zhuǎn)車道的紅黃綠燈可分別并聯(lián)；同理，東西方向的直行車道紅黃綠燈可分別并聯(lián)，左轉(zhuǎn)車道的紅黃綠燈可分別并聯(lián)。 洛陽(yáng)理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 9 圖 21 交通燈布置圖 交通燈 系統(tǒng) 的控制要 求 交通燈的控制實(shí)際情況 見表 21 交通燈工作情況表 ：直行綠燈 亮 25S、直行綠 燈 閃 3S、 直行 黃 燈亮 2S 、直行 紅 燈亮 45S； ： 左轉(zhuǎn)紅燈亮 30S、左轉(zhuǎn)綠燈亮 10S、左轉(zhuǎn)綠燈閃 3S、左轉(zhuǎn)黃燈亮 2S、左轉(zhuǎn)紅燈亮 15S； 人行道： 綠燈亮 25S、綠 燈閃 3S、黃燈亮 3S 、紅 燈亮 30S； 直行車 道： 直行紅燈亮 30S、直行綠燈亮 25S、直行綠燈閃 3S 、直行黃燈亮 2S； 左轉(zhuǎn)車 道： 左轉(zhuǎn) 紅燈亮 45S、左轉(zhuǎn)綠燈亮 10S、左轉(zhuǎn)綠燈閃 3S、左轉(zhuǎn)黃燈亮 2S； 洛陽(yáng)理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文