【正文】
ows the project controls the transportation situation on road: the creation spreads the feeling machine to probe into the vehicle quantity the hour of control the transportation light is long. In a specific way and as follows: The at go the into the underground of the each the direction neighborhood the of the street corner the to lay the to respond the coil the according to the trequest, the be the automobile to the pass by the will produce the to flow the to exhaust, the wreath the form insulates the electricity the feeling of the electric the wire to start reduce, can immediately examine pass of an automobile, and convert this signal control importation that is the programmable controller for the standard pulse signal, counteract the PLC to count, long by the hour that the certain control regulation regulates the traffic lights automatically.Keywords:PLC( Programmable Logical Controller)。 diagram。其中著紅妝的女人代表我已經(jīng)結(jié)婚了,而著綠裝的女人則是未婚者。在燈的腳下,一名手持長桿的警察隨心所欲的牽動(dòng)皮帶轉(zhuǎn)換提燈的顏色。不幸的是只面試23天的煤氣燈突然爆炸自滅,使一位正在值勤的警察也因此斷送了性命。知道1914年,在美國的克利夫蘭市才率先恢復(fù)了紅綠燈,不過這時(shí)已是“電氣信號(hào)燈”。隨著各種交通工具的發(fā)展和交通指揮的需要,第一盞名副其實(shí)的三色燈(紅黃綠三種標(biāo)志)于1918年誕生。黃色信號(hào)燈的發(fā)明者是我國的胡汝鼎,他懷著“科學(xué)救國”的抱負(fù)到美國深造,在大發(fā)明家愛迪生為董事長的美國通用電氣公司任職員?;氐剿奚幔磸?fù)琢磨,終于想到了在紅綠燈中間再加上一個(gè)黃色信號(hào)燈,提醒人們注意危險(xiǎn)。于是紅黃綠三色信號(hào)燈即以一個(gè)完整的指揮信號(hào)家族,遍及全世界陸、海、空交通領(lǐng)域了。從最早的手牽皮帶到20世紀(jì)50年代的電氣控制,從采用計(jì)算控制到現(xiàn)代化的電子定時(shí)監(jiān)控,交通信號(hào)燈在科學(xué)化,自動(dòng)化上不斷地更新,發(fā)展和完善。十字路口更是擁擠不堪,基于交通燈控制要求也就越來越高,交通燈的設(shè)計(jì)有很多實(shí)現(xiàn)的方法,從交通燈的重要性看來,交通燈工作一定要穩(wěn)定可靠。智能控制交通系統(tǒng)是目前研究的方向,也已經(jīng)取得不少成果,在少數(shù)幾個(gè)先進(jìn)國家已采用智能方式來控制交通信號(hào),其中主要運(yùn)用GPS全球定位系統(tǒng)等。具體如下:在入路口的各個(gè)方向附近的地下按要求埋設(shè)感應(yīng)線圈,當(dāng)汽車經(jīng)過時(shí)就會(huì)產(chǎn)生渦流損耗,環(huán)狀絕緣電線的電感開始減少,即可檢測(cè)出汽車的通過,并將這一信號(hào)轉(zhuǎn)換為標(biāo)準(zhǔn)脈沖信號(hào)作為可編程控制器的控制輸入,并用PLC計(jì)數(shù),按一定控制規(guī)律自動(dòng)調(diào)節(jié)紅綠燈的時(shí)長。再者隨著城市機(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。而城市高速道路在構(gòu)造上的特點(diǎn),也決定了城市高速道路的交通狀況必然受高速道路與普通道路耦合處交通狀況的制約。通過分析現(xiàn)代城市交通控制與管理問題的現(xiàn)狀,結(jié)合城鄉(xiāng)交通的實(shí)際情況,闡述交通燈控制系統(tǒng)的工作原理,從而給出一種簡單實(shí)用的城市交通燈控制系統(tǒng)的硬件電路設(shè)計(jì)方案。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。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)。交通問題不僅的發(fā)展中國家,就在發(fā)達(dá)國家也是一個(gè)令人困擾的嚴(yán)重問題。但無論哪個(gè)國家的大城市,不可能無限制地修建道路,不論是資金因素還是土地因素,都限制了道路的無節(jié)制增長。與此同時(shí),通過限制車輛增加削減交通需求也因受到客觀因素的制約而無法取得滿意的結(jié)果。早在19世紀(jì),人們就開始研究交通信號(hào),用信號(hào)指揮車通行,控制車輛進(jìn)出交叉口的次序。到1917年,美國的鹽湖城開始使用由人工控制的紅、黃、綠3色的信號(hào)燈。次年,英國人研制出了自己的自動(dòng)控制信號(hào)機(jī)。在這一系統(tǒng)中,道路不僅僅是易變化的部分,而其它組成部分則存在著較大的可變性和隨機(jī)性。隨著城市機(jī)動(dòng)車量的不斷增加,許多大城市出現(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。而城市高速道路在構(gòu)造上的特點(diǎn),也決定了城市高速道路的交通狀況必然受高速道路與普通道路藕合處交通狀況的制約。按照城市交通控制的需要,本文討論了用PLC實(shí)現(xiàn)正常時(shí)序、急車強(qiáng)通2種控制方式,通過傳感器與PLC完成對(duì)交通異常狀況(滯留或堵車)的判別及處理。交通滯留的異常情況,傳感器起到勘測(cè)車流量的存在與通過的作用。 第2章PLC 功能簡介 概述可編程控制器(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。特別是它的高可靠性和較強(qiáng)的適應(yīng)惡劣環(huán)境的能力,受到用戶的青睞。在可編程控制器構(gòu)成的控制系統(tǒng)中,要實(shí)現(xiàn)一個(gè)控制任務(wù),首先要針對(duì)具體的被控對(duì)象,分析它對(duì)控制系統(tǒng)的要求,然后編制出相應(yīng)的控制程序,利用編程器將控制程序?qū)懭肟删幊炭刂破鞯某绦虼鎯?chǔ)器中。根據(jù)輸入設(shè)備的狀態(tài)和其他條件,可編程控制器將其程序執(zhí)行結(jié)果輸出給相應(yīng)的輸出設(shè)備,控制被控對(duì)象工作。它是一種專為在工業(yè)環(huán)境下應(yīng)用而設(shè)計(jì)的數(shù)字運(yùn)算操作的電子裝置。PLC是在繼電器控制邏輯基礎(chǔ)上,與3C技術(shù)(Computer Control Communication)相結(jié)合,不斷發(fā)展完善的。PLC早期主要應(yīng)用于工業(yè)控制,但隨著技術(shù)的發(fā)展,其應(yīng)用領(lǐng)域正在不斷擴(kuò)大 . 可編程控制器(Programmable Logical Controller)簡稱PC或PLC,是60年代末發(fā)明的工業(yè)控制器件,是美國數(shù)字公司(DEC )為美國通用公司(GM)研制開發(fā)并成功應(yīng)用于汽車生產(chǎn)線上,可編程控制器自此誕生。現(xiàn)代PLC已經(jīng)成為真正的工業(yè)控制設(shè)備。但不久,西德的西門子(SIEMENS)公司、BBC公司就開始研制PLC,當(dāng)時(shí)主要是用于軋鋼機(jī)、升降設(shè)備等大型設(shè)備上。三菱、日立、富土、東芝、橫河、日電等公司也先后加入了PLC制造者的行列。由于PLC是為工業(yè)控制所生產(chǎn)的通用性很強(qiáng),適合于大批量生產(chǎn)的裝置,所以成本迅速下降。并且他的使用和維護(hù)都極為方便,實(shí)現(xiàn)了低水平的操作、高性能的控制,所以在機(jī)械制造業(yè)深受歡迎。據(jù)國外資料介紹:1982年美國PLC用戶中,有48%來自自動(dòng)程序操作部門(如汽車、拖拉機(jī)工業(yè)、機(jī)械工業(yè)等)、13%來自石油化工業(yè)、9%來自食品飲料業(yè)、7%來自冶金工業(yè)、其余部分來自造紙、采礦、污水處理等部門‘“。如寶鋼工程應(yīng)用了數(shù)百臺(tái)PLC,首鋼、武鋼、開灤煤礦也分別應(yīng)用了美國和西德的PLC。因此,PLC的分類沒有一個(gè)嚴(yán)格的統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn),而是按照結(jié)構(gòu)形式、控制規(guī)模、實(shí)現(xiàn)的功能進(jìn)行大致的分類。整體式PLC外觀上是一個(gè)長方形箱體,又稱為箱式PLC。 整體式PLC:整體式PLC的CPU、存儲(chǔ)器、輸入輸出安裝在同一機(jī)體內(nèi),這種結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)是:結(jié)構(gòu)簡單,體積小,價(jià)格低;輸入輸出路數(shù)固定,實(shí)現(xiàn)的功能和控制規(guī)模固定,靈活性較低。其總線做成總線板,上面有若干個(gè)總線槽,每個(gè)總線槽可安裝一個(gè)PLC模塊,不同的模塊實(shí)現(xiàn)不同的功能。其他的模塊根據(jù)PLC的控制規(guī)模、實(shí)現(xiàn)的功能選取,安裝在總線版的其他任一總線槽上。組合式PLC的總線板又稱為基版。(2)按控制規(guī)模分類 輸入輸出的總線數(shù),又稱I/O點(diǎn)數(shù),是表征PLC控制規(guī)模的重要參數(shù)。小型PLC:I/O點(diǎn)數(shù)較少,在256點(diǎn)以下的PLC。大型PLC:I/O點(diǎn)數(shù)較多,在2048點(diǎn)以下的PLC。低檔機(jī):具有邏輯運(yùn)算、計(jì)時(shí)、計(jì)數(shù)、移位自診斷監(jiān)控等功能,還具有一定的算術(shù)、數(shù)據(jù)傳送和比較、通訊、遠(yuǎn)程和模擬量處理功能。高檔機(jī):除具有中檔機(jī)的功能外,還具有帶符號(hào)數(shù)的算術(shù)運(yùn)算、矩陣運(yùn)算。一般地,低檔機(jī)多為小型PLC,采用整體式機(jī)構(gòu);中檔機(jī)可為大、中、小型PLC,其中小型PLC多采用整體式結(jié)構(gòu),中型和大型PLC多采用組合式結(jié)構(gòu);高檔機(jī)多為大型PLC,采用組合式結(jié)構(gòu)。20世紀(jì)80年代至90年代中期是PLC發(fā)展最快的時(shí)期。伴隨著半導(dǎo)體技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、通訊技術(shù)的發(fā)展,工業(yè)控制領(lǐng)域已有了翻天覆地的變化,PLC亦再不斷發(fā)展變化中,PLC正朝著新的技術(shù)發(fā)展。在實(shí)時(shí)檢測(cè)和自動(dòng)控制的PLC應(yīng)用系統(tǒng)中,PLC往往是作為一個(gè)核心部件來使用,僅PLC方面知識(shí)是不夠的,還應(yīng)根據(jù)具體硬件結(jié)構(gòu),以及針對(duì)具體應(yīng)用對(duì)象特點(diǎn)的軟件結(jié)合,加以完善。隨著中國加入WTO,我們不但要在經(jīng)濟(jì)、文化、科技等各方面與國際接軌,在交通控制方面也應(yīng)與國際接軌。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)、信號(hào)處理技術(shù)、控制技術(shù)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的不斷發(fā)展和用戶需求的不斷提高,PLC在開關(guān)量處理的基礎(chǔ)上增加了模擬量處理和運(yùn)動(dòng)控制等功能。 作為離散控制的首選產(chǎn)品,PLC在二十世紀(jì)八十年代至九十年代得到了迅速發(fā)展,世界范圍內(nèi)的PLC年增長率保持為20%~30%。但是,在中國等發(fā)展中國家PLC的增長十分迅速。 PLC是由摸仿原繼電器控制原理發(fā)展起來的,二十世紀(jì)七十年代PLC只有開關(guān)量邏輯控制,首先應(yīng)用的是汽車制造行業(yè)。用戶編制的控制程序表達(dá)了生產(chǎn)過程的工藝要求,并事先存入PLC的用戶程序存儲(chǔ)器中。PLC的CPU內(nèi)有指示程序步存儲(chǔ)地址的程序計(jì)數(shù)器,在程序運(yùn)行過程中,每執(zhí)行一步該計(jì)數(shù)器自動(dòng)加1,程序從起始步(步序號(hào)為零)起依次執(zhí)行到最終步(通常為END指令),然后再返回起始步循環(huán)運(yùn)算。不同型號(hào)的PLC,循環(huán)掃描周期在1微秒到幾十微秒之間。它把所有的輸入都當(dāng)成開關(guān)量來處理,16位(也有32位的)為一個(gè)模擬量。把計(jì)算結(jié)果送給PLC的控制器。PLC沒有專用操作站,它用的軟件和硬件都是通用的,所以維護(hù)成本比DCS要低很多。如果被控對(duì)象主要是設(shè)備連鎖、回路很少,采用PLC較為合適。 近10年來,隨著PLC價(jià)格的不斷降低和用戶需求的不斷擴(kuò)大,越來越多的中小設(shè)備開始采用PLC進(jìn)行控制,PLC在我國的應(yīng)用增長十分迅速。 通用PLC應(yīng)用于專用設(shè)備時(shí)可以認(rèn)為它就是一個(gè)嵌入式控制器,但PLC相對(duì)一般嵌入式控制器而言具有更高的可靠性和更好的穩(wěn)定性。由于綜合了計(jì)算機(jī)和自動(dòng)化技術(shù),使它發(fā)展日新月異,大大超過其出現(xiàn)時(shí)的技術(shù)水平。特別是超大規(guī)模集成電路的迅速發(fā)展以及信息、網(wǎng)絡(luò)時(shí)代的到來,擴(kuò)展了PLC的功能,使它具有很強(qiáng)的聯(lián)網(wǎng)通訊能力,從而更廣泛地應(yīng)用于眾多行業(yè)。ANA系列PLC使用了世界上第一個(gè)在一塊芯片上實(shí)現(xiàn)PLC全部功能的32位微處理器、即順序控制芯片。近年來,PLC廠商不斷推出功能更強(qiáng)的小型PLC,更新?lián)Q代的周期越來越短。各PLC廠家近年來推出一些價(jià)格便宜的專用人機(jī)接口裝置,用來監(jiān)視PLC的內(nèi)部變量和修改參數(shù)。3. 不斷提高編程軟件的功能(1)編程軟件日益普及(2)編程軟件功能不斷完善(3)編程語言的標(biāo)準(zhǔn)化(4)編程軟件配備仿真功能,如西門子S7200與STEP7編程軟件配套使用的S7PLCSIM仿真軟件。進(jìn)入二十世紀(jì)八十年代以來,隨著微機(jī)技術(shù)和微電子技術(shù)的迅猛發(fā)展,極大推動(dòng)了PLC在世界范圍內(nèi)的發(fā)展,其功能越來越強(qiáng)大,應(yīng)用范圍越來越廣闊,已廣泛應(yīng)用在各種機(jī)械和生產(chǎn)過程的自動(dòng)控制中。在近十年來,取得了非常好的成績。在生產(chǎn)方面,為了提高生產(chǎn)效率和工業(yè)的自動(dòng)化,我們引進(jìn)了許多在世界上都處于領(lǐng)先技術(shù)的成套設(shè)備,如上海寶鋼集團(tuán)上馬的第一期工程中,就采用了250臺(tái)PLC,二期工程中有采用了180臺(tái)。還有三峽工程、秦川電站、天津開發(fā)區(qū)的康師傅方便面生產(chǎn)線等都用了PLC控制。例如,市政建設(shè)中的水處理,瀝青、混凝土的拌和;日常生活中的電梯、車庫的自動(dòng)化管理等、貨物存取等;商業(yè)中的自動(dòng)售貨機(jī),啤酒罐裝及釀酒等;另外還在環(huán)保、娛樂業(yè)中也有應(yīng)用。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)、通信技術(shù)和自動(dòng)控制技術(shù)的迅速發(fā)展,可編程序控制器將傳統(tǒng)的繼電器控制技術(shù)與新興的計(jì)算機(jī)技術(shù)和通信技術(shù)融為一體,具有可靠性高、功能強(qiáng)、應(yīng)用靈活、編程簡單、使用方便等一系列優(yōu)點(diǎn),以及良好的工業(yè)環(huán)境工作性能和自動(dòng)控制目標(biāo)實(shí)現(xiàn)性能,在工業(yè)生產(chǎn)中得到了廣泛的應(yīng)用。國外著名的PLC生產(chǎn)廠家有: 施耐德公司, Quantum、Premium、Momentum等;羅克韋爾(AB公司),SLC、MicroLogix、Control Logix;西門子公司, SIMATIC S7400/300/200系列;GE公司;日本歐姆龍、三菱、富士、松下等。PLC誕生后,受到工