畢業(yè)設(shè)計(jì)----plc控制的交通信號(hào)燈設(shè)計(jì)

1、<p>　　畢 業(yè) 設(shè) 計(jì)（論 文）</p><p>　　課題：PLC控制的交通信號(hào)燈設(shè)計(jì)</p><p>　　PLC控制的交通信號(hào)燈設(shè)計(jì)</p><p>　　摘要：本課題包括程序編寫和系統(tǒng)調(diào)試兩大模塊，主要內(nèi)容是交通信號(hào)燈的程序設(shè)計(jì)和調(diào)試。其基本要求是：先根據(jù)要求編寫出一個(gè)控制交通信號(hào)燈的PLC程序語(yǔ)言，并把PLC程序語(yǔ)言轉(zhuǎn)換成梯形圖，利用NEZA編程軟

2、件把梯形圖寫進(jìn)計(jì)算機(jī)中然后輸入到可編程控制器（PLC）中，利用PLC控制交通信號(hào)燈，利用可編程控制器方便靈活執(zhí)行可靠有效的控制，實(shí)現(xiàn)了在線調(diào)試，從而達(dá)到了系統(tǒng)功能的最優(yōu)化。</p><p>　　關(guān)鍵詞：信號(hào)燈 在線編程 NEZA 系列PLC </p><p><b>　　1 緒論1</b></p><p><b>　　1.1

3、前言1</b></p><p>　　1.2 設(shè)計(jì)任務(wù)與要求4</p><p>　　2 設(shè)計(jì)方案及示意圖5</p><p>　　2.1可編程控制器概述6</p><p>　　2.2 系統(tǒng)設(shè)計(jì)8</p><p>　　4實(shí)驗(yàn)器材的選擇10</p><p>　　5系統(tǒng)連接與調(diào)試

4、10</p><p>　　5.1 硬件及外圍元器件10</p><p>　　5.2 軟件設(shè)計(jì)及調(diào)試11</p><p><b>　　6 性能分析13</b></p><p><b>　　7 結(jié)束語(yǔ)15</b></p><p><b>　　致 謝16<

5、;/b></p><p>　　參 考 文 獻(xiàn)17</p><p><b>　　1 緒論</b></p><p><b>　　1.1 前言</b></p><p>　　分析了現(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)際情況闡述了交通燈控制系統(tǒng)的工作原理，給出了一種簡(jiǎn)單實(shí)用的城市交通燈控

6、制系統(tǒng)的硬件電路設(shè)計(jì)方案。 關(guān)鍵詞：交通控制 交通燈 時(shí)間發(fā)生器 定時(shí)器1 引言隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，城市交通問題越來越引起人們的關(guān)注。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題之一。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。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

7、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。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，高速道路沒有充分發(fā)揮出預(yù)期的作用。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。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)的交通擁堵狀況，越來越成為交通運(yùn)輸管理和<

8、;/p><p>　　隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，城市交通問題越來越引起人們的關(guān)注。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題之一，而交通信號(hào)燈的控制系統(tǒng)，是城市交通監(jiān)控指揮系統(tǒng)中最重要的組成部分。現(xiàn)在交通信號(hào)燈控制一般采用單片機(jī)控制，單片機(jī)能完成交通燈一般的控制過程，其功能比傳統(tǒng)繼電器控制電路要強(qiáng)大的多，但可靠性不夠高，控制功能還不夠完善_PLC是專為工業(yè)自動(dòng)化控制設(shè)計(jì)的，在面向?qū)ο罂刂七@一塊，其控制功能

9、的強(qiáng)大是無法比擬的，通過多種多樣的擴(kuò)展模塊，可以做到外部接線簡(jiǎn)化、內(nèi)部工作的高可靠，另外PLC易學(xué)易懂，雖然價(jià)格比單個(gè)CPU貴，但性價(jià)比高。也可以說PLC是一個(gè)技術(shù)成熟、工作可靠的單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)，由于穩(wěn)定性高，抗干擾能力強(qiáng)。在工業(yè)控制方面得到了廣泛的應(yīng)用，下面對(duì)十字路口交通信號(hào)燈的控制方法來說明PLC設(shè)計(jì)過程。而PLC的飛速發(fā)展，使其在工業(yè)控制中得到了廣泛應(yīng)用，但是目前國(guó)內(nèi)利用PLC實(shí)現(xiàn)交通信號(hào)燈自動(dòng)控制還不是十分廣泛。</p&g

10、t;<p>　　19世紀(jì)初，在英國(guó)中部的約克城，紅、綠裝分別代表女性的不同身份。其中，著紅裝的女人表示我已結(jié)婚，而著綠裝的女人則是未婚者。后來，英國(guó)倫敦議會(huì)大廈前經(jīng)常發(fā)生馬車軋人的事故，于是人們受到紅綠裝啟發(fā)，1868年12月10日，信號(hào)燈家族的第一個(gè)成員就在倫敦議會(huì)大廈的廣場(chǎng)上誕生了，由當(dāng)時(shí)英國(guó)機(jī)械師德·哈特設(shè)計(jì)、制造的燈柱高7米，身上掛著一盞紅、綠兩色的提燈--煤氣交通信號(hào)燈，這是城市街道的第一盞信號(hào)燈。在燈

11、的腳下，一名手持長(zhǎng)桿的警察隨心所欲地牽動(dòng)皮帶轉(zhuǎn)換提燈的顏色。后來在信號(hào)燈的中心裝上煤氣燈罩 ，它的前面有兩塊紅、綠玻璃交替遮擋。不幸的是只面世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。 從此，城市的交通信號(hào)燈被取締了。直到1914年，在美國(guó)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”。稍后又在紐約和芝加哥等城市，相繼重新出現(xiàn)了交通信號(hào)燈。 隨著各種交通工具的發(fā)展和交通指揮的需要

12、，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。它是三色圓形四面投影器，被安裝在紐約市五號(hào)街的一座高塔上，由于它的誕生，使城市交通大為改善。 </p><p>　　1.2 設(shè)計(jì)任務(wù)與要求</p><p>　　本設(shè)計(jì)使用NEZA系列可編程控制器（PLC），其具體控制要求，該系統(tǒng)由可編程控制器進(jìn)行控制，先根據(jù)要求編寫出PLC程序語(yǔ)言，并把PLC程序語(yǔ)言轉(zhuǎn)換成梯形圖，利用相應(yīng)的

13、軟件的集成人機(jī)界面系統(tǒng)把梯形圖輸入到可編程控制器（PLC）中，利用可編程控制器方便靈活執(zhí)行可靠有效的分散控制，幾者強(qiáng)強(qiáng)聯(lián)合，達(dá)到系統(tǒng)功能的最優(yōu)化。</p><p>　　根據(jù)以上思路提出方案，進(jìn)行論證，編寫程序，寫出論文。 </p><p>　　通過運(yùn)用所學(xué)的知識(shí)與技能分析與解決問題，鞏固和擴(kuò)大所學(xué)課堂知識(shí)。通過畢業(yè)設(shè)計(jì)學(xué)會(huì)查閱、使用各種專業(yè)資料和

14、網(wǎng)上資源，并以嚴(yán)肅認(rèn)真、深入研究的工作作風(fēng)完成設(shè)計(jì)任務(wù)，逐步向工程技術(shù)員轉(zhuǎn)變。本設(shè)計(jì)要求我們對(duì)PLC 技術(shù)有一個(gè)全面的了解和掌握，并得到一個(gè)基本的鍛煉，為從事本專業(yè)工作打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。</p><p>　　2 設(shè)計(jì)方案及示意圖</p><p>　　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)和通訊技術(shù)發(fā)展而來的一種新型工業(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

15、泛用于工業(yè)過程和位置的自動(dòng)控制中。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。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。目前已從小規(guī)模單機(jī)順序控制，發(fā)展到包括過程控制、位置控制等場(chǎng)合的所有控制領(lǐng)域。 </p><p>　　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)大下面就其在公路交通領(lǐng)域的

16、應(yīng)用做一簡(jiǎn)單介紹： </p><p>　　將PLC用于對(duì)交通信號(hào)燈的控制，主要是考慮其具有對(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的實(shí)現(xiàn)。目前大多品牌的PLC內(nèi)部均配有實(shí)時(shí)時(shí)鐘，通過編程控制可對(duì)信號(hào)燈實(shí)施全天候無人化管理。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(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)

17、間，實(shí)現(xiàn)科學(xué)化管理。</p><p>　　為了對(duì)控制要求有一個(gè)清晰的思路，同時(shí)也為了描述的方便，先分析一個(gè)方向上交通燈的變化情況。當(dāng)啟動(dòng)開關(guān)接通時(shí)，信號(hào)燈開始工作。先東西方向綠燈亮(此時(shí)南北方向紅燈亮，但右轉(zhuǎn)彎綠燈亮)，允許通行30s，左右轉(zhuǎn)向均紅燈亮。30s后，東西方向綠燈滅而黃燈亮2s，同時(shí)右轉(zhuǎn)彎的黃燈也亮2s，然后東西方向紅燈亮，同時(shí)右轉(zhuǎn)彎的綠燈亮(右轉(zhuǎn)彎的紅燈黃燈同時(shí)滅)，即此時(shí)東西方向僅允許右轉(zhuǎn)彎。53

18、s后，東西方向左轉(zhuǎn)彎黃燈亮2s，接著也允許左轉(zhuǎn)彎(左轉(zhuǎn)彎紅燈、黃燈滅，同時(shí)綠燈亮)。16s后，左右轉(zhuǎn)彎的綠燈同時(shí)閃三下(指示信號(hào)燈將變化)后滅。左右轉(zhuǎn)彎黃燈亮2s后滅而紅燈亮，東西方向黃燈也亮2s，然后整體便進(jìn)入下一個(gè)循環(huán)。東西向人行道僅有紅燈和綠燈，人行道紅燈變化情況和東西向中間紅燈類似，僅先于中間燈2S：，人行道綠燈和中間綠燈變化也類似，區(qū)別僅在點(diǎn)亮的最后3s閃爍而已。綜合上面的分析可以看出，交通燈指示的總體思路是，先允許直向通行，

19、后允許右轉(zhuǎn)彎，然后允許左右轉(zhuǎn)彎，如此反復(fù)循環(huán)，南北方向的交通燈變化與東西方向次序完全一樣，只不過時(shí)間上滯后55S而已，即當(dāng)東西方向允許右轉(zhuǎn)彎的同時(shí)，南北方向允許左右轉(zhuǎn)向。當(dāng)起動(dòng)開關(guān)斷開時(shí)</p><p>　　2.1可編程控制器概述</p><p>　　2.1.1PLC的誕生</p><p>　　1)隨著半導(dǎo)體技術(shù)，尤其是微處理器和微型計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，在20世紀(jì)7

20、0年代初期、中期，設(shè)計(jì)制造出可編程邏輯控制器PLC，它能完成順序控制，僅有邏輯運(yùn)算、定時(shí)、計(jì)數(shù)等控制功能。</p><p>　　2)20世紀(jì)70年代末至80年代初，可編程控制器的處理速度大提高，增加了許多特殊功能，使得可編程控制器不僅可以進(jìn)行邏輯控制，而且可以對(duì)模擬量進(jìn)行控制。</p><p>　　3)20世紀(jì)80年代以來，隨著大規(guī)模和超大規(guī)模集成電路技術(shù)的迅猛發(fā)展，以16位和32位微

21、處理器為核心的可編程控制器也得到迅猛發(fā)展，其功能越來越強(qiáng)。PLC具有了高速計(jì)數(shù)、中斷技術(shù)、PID調(diào)節(jié)、數(shù)據(jù)處理和數(shù)據(jù)通信功能。</p><p>　　4)1985年1月國(guó)際電工委員會(huì)(IEC)制定了PLC的標(biāo)準(zhǔn)。</p><p>　　2.1.2什么是PLC？</p><p>　　國(guó)際電工委員會(huì)（IEC）在1987年2月頒布了PLC的標(biāo)準(zhǔn)草案（第三稿），草案對(duì)PLC

22、作了如下定義：“可編程序控制器是一種數(shù)字運(yùn)算操作的電子裝置，專為在工業(yè)環(huán)境下應(yīng)用而設(shè)計(jì)。它采用可編程序的存儲(chǔ)器，用來在其內(nèi)部存儲(chǔ)執(zhí)行邏輯運(yùn)算、順序控制、定時(shí)、計(jì)數(shù)和算術(shù)運(yùn)算等操作的指令，并通過數(shù)字式或模擬式的輸入和輸出控制各種類型的機(jī)械或生產(chǎn)過程。可編程序控制器及其有關(guān)的外圍設(shè)備都應(yīng)按易于與工業(yè)控制系統(tǒng)連成一個(gè)整體，易于擴(kuò)充其功能的原則設(shè)計(jì)?！笨删幊绦蚩刂破鳎≒rogrammable Logic Controller）簡(jiǎn)稱PLC，是以微

23、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)而發(fā)展起來的一種新型、通用的自動(dòng)控制裝置。 </p><p>　　2.1.3 PLC的特點(diǎn)</p><p>　　1）可靠性高，抗干擾能力強(qiáng)</p><p>　　2）通用性強(qiáng)，使用方便</p><p>　　3）采用模塊化結(jié)構(gòu)，系統(tǒng)組合靈活方便</p><p>　　4

24、）編程語(yǔ)言簡(jiǎn)單、易學(xué)，便于掌握</p><p><b>　　5）系統(tǒng)設(shè)計(jì)周期短</b></p><p>　　6）對(duì)生產(chǎn)工藝以身試法適應(yīng)性強(qiáng)</p><p>　　7）安裝簡(jiǎn)單、調(diào)試方便、維護(hù)工作量小</p><p>　　2.1.4.可編程控制器的分類</p><p>　　1)按輸入/輸出點(diǎn)數(shù)分&

25、lt;/p><p><b>　　a)小型機(jī)</b></p><p>　　小型PLC　I/O總點(diǎn)數(shù)在256點(diǎn)以下，用戶程序存儲(chǔ)容量在4KB左右。</p><p><b>　　b)中型機(jī)</b></p><p>　　中型PLC　I/O總點(diǎn)數(shù)在256∽2048點(diǎn)之間，用戶程序存儲(chǔ)容量在8KB左右。<

26、/p><p><b>　　c)大型機(jī)</b></p><p>　　大型PLC　I/O總點(diǎn)數(shù)在2048點(diǎn)以上，用戶程序存儲(chǔ)容量在16KB以上。</p><p><b>　　2)按結(jié)構(gòu)形式分</b></p><p><b>　　a)整體式</b></p><p

27、><b>　　b)模塊式</b></p><p><b>　　3)按生產(chǎn)廠家分</b></p><p>　　在全世界有上百家PLC制造商，其中占PLC市場(chǎng)80%以上的生產(chǎn)公司是：德國(guó)的西門子（SIEMENS）公司、法國(guó)的施耐德（SCHNEIDER）自動(dòng)化公司、日本的歐姆龍（OMRON）和三菱公司。</p><p>

28、;　　2.1.5.PLC的應(yīng)用</p><p>　　1)開關(guān)量邏輯控制</p><p><b>　　2)模擬量控制</b></p><p><b>　　3)過程控制</b></p><p>　　4)定時(shí)和計(jì)數(shù)控制</p><p><b>　　5)順序控制

29、</b></p><p><b>　　6)數(shù)據(jù)處理</b></p><p><b>　　7)通信和聯(lián)網(wǎng)</b></p><p>　　2.1.6.PLC的發(fā)展趨勢(shì)</p><p>　　a)系列化、模塊化</p><p>　　b)小型機(jī)功能強(qiáng)化</p&

30、gt;<p>　　c)中、大型機(jī)高速度、高功能、大容量</p><p><b>　　d)低成本</b></p><p><b>　　e)多功能</b></p><p>　　2.1.7.可編程控制器技術(shù)性能指標(biāo)</p><p><b>　　a)I/O點(diǎn)數(shù)</b&

31、gt;</p><p>　　I/O點(diǎn)數(shù)是指PLC外部I/O端子的總數(shù)。如FX毓的I/O點(diǎn)數(shù)最多為256。</p><p><b>　　b)掃描速度</b></p><p>　　一般指執(zhí)行指令的時(shí)間，單位是μs/步，有時(shí)也以執(zhí)行1000步指令的時(shí)間計(jì)，單位為ms/千步，通常為10ms，小型PLC的掃描時(shí)間可能大于40s。</p>

32、<p><b>　　c)內(nèi)存容量</b></p><p>　　通常以PLC所能存放用戶程序的多少來衡量。</p><p><b>　　d)指令系統(tǒng)</b></p><p>　　PLC指令的多少是衡量其軟件功能強(qiáng)弱的主要指標(biāo)。PLC具有的指令種類越多，它的軟件功能則超強(qiáng)。</p><p>

33、;<b>　　e)內(nèi)部寄存器</b></p><p>　　寄存器的配置情況是衡量PLC硬件功能的一個(gè)指標(biāo)。這些寄存器主要用以存放變量狀態(tài)、結(jié)果和數(shù)據(jù)等。</p><p><b>　　2.2 系統(tǒng)設(shè)計(jì)</b></p><p>　　一、十字路口交通信號(hào)燈設(shè)計(jì)控制要求</p><p>　　1、系統(tǒng)工作受

34、開關(guān)控制，起動(dòng)開關(guān)ON時(shí)則系統(tǒng)開始工作；起動(dòng)開關(guān)OFF時(shí)則系統(tǒng)停止工作。2、控制對(duì)象有六個(gè)：</p><p>　　東西方向紅燈兩個(gè)，南北方向紅燈兩個(gè)，東西方向黃燈兩個(gè)，南北方向黃燈兩個(gè)，東西方向綠燈兩個(gè)，南北方向綠燈兩個(gè)，</p><p>　　圖1是十字路口交通信號(hào)燈示意圖。信號(hào)燈的動(dòng)作受開關(guān)總體控制，按一下起動(dòng)按鈕，信號(hào)燈系統(tǒng)開始工作，并周而復(fù)始地循環(huán)動(dòng)作；按一下停止按鈕，所有信號(hào)

35、燈都熄滅。</p><p>　　信號(hào)燈控制的具體要求如表1所示。</p><p>　　圖1是十字路口交通信號(hào)燈示意圖。信號(hào)燈的動(dòng)作受開關(guān)總體控制，按一下起動(dòng)按鈕，信號(hào)燈系統(tǒng)開始工作，并周而復(fù)始地循環(huán)動(dòng)作；按一下停止按鈕，所有信號(hào)燈都熄滅。信號(hào)燈控制的具體要求如表1所示。</p><p>　　二、控制思路設(shè)計(jì)步驟</p><p>　　1、觀察十

36、字路口交通燈的工作時(shí)序2、設(shè)計(jì)I／O口。3、畫出狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖。4、寫出指令表。5、用編程器輸入指令。6、調(diào)試運(yùn)行。7、I／O端子接線圖</p><p>　　3電路組成及工作原理</p><p>　　1、寄存電路:：主要用于記錄和控制十字路口交通燈的工作狀態(tài)，它產(chǎn)生控制信號(hào)，通過狀態(tài)譯碼器譯碼后，分別點(diǎn)亮相應(yīng)的信號(hào)燈；</p><p>　　2、脈沖發(fā)生器產(chǎn)生

37、該系統(tǒng)的時(shí)基脈沖信號(hào)，通過減法計(jì)數(shù)器對(duì)秒脈沖減記數(shù)，實(shí)現(xiàn)控制每一秒鐘做狀態(tài)持續(xù)時(shí)間的目的 ；</p><p>　　3、減記數(shù)到零時(shí)，產(chǎn)生回零脈沖使?fàn)顟B(tài)控制器完成狀態(tài)轉(zhuǎn)譯碼。</p><p>　　4、顯示紅燈閃爍控制置數(shù)控制狀態(tài)控制器</p><p>　　5、交通燈定時(shí)控制-顯示系統(tǒng)同時(shí)狀態(tài)譯碼器根據(jù)系統(tǒng)的下一個(gè)工作狀態(tài)決定計(jì)數(shù)器下一次減計(jì)數(shù)的初始值；減計(jì)數(shù)的狀態(tài)經(jīng)B

38、CD譯碼器譯碼后，由數(shù)碼管顯示。</p><p><b>　　4實(shí)驗(yàn)器材的選擇</b></p><p>　　在整個(gè)設(shè)計(jì)過程中，對(duì)于實(shí)驗(yàn)中我們要用到實(shí)驗(yàn)器材，元器件的選擇與購(gòu)置對(duì)整個(gè)設(shè)計(jì)的成功也起著至關(guān)重要的作用，本次設(shè)計(jì)選用的實(shí)驗(yàn)器材：</p><p>　　NEZA系列可編程控制器 一臺(tái)</p><p>

39、　　裝有編程軟件的計(jì)算機(jī) 一臺(tái)</p><p>　　實(shí)驗(yàn)導(dǎo)線 若干</p><p><b>　　5系統(tǒng)連接與調(diào)試</b></p><p>　　5.1 硬件及外圍元器件</p><p>　　根據(jù)信號(hào)燈的控制要求，本模塊所用的器件有：起動(dòng)按鈕SB1，停止按鈕SB2，紅黃

40、綠色信號(hào)燈各四只，輸入／輸出端口接線如圖2所示。</p><p>　　由圖可見：起動(dòng)按鈕SBl接于輸入繼電器XO端，停止按鈕SB2接于輸入繼電器X1端，東西方向的綠燈接于輸出繼電器Y0端，東西方向黃燈接于輸入繼電器Y1端，東西方向的紅燈接于輸出繼電器Y2端，南北方向綠燈接于輸出繼電器Y4端，南北方向的黃燈接于輸出繼電器Y5，南北方向紅接于輸出繼電器Y6。將輸出端的COM1及COM2用導(dǎo)線相連，輸出端的電源為交流2

41、20V。如果信號(hào)燈的功率較大，一個(gè)輸出繼電器不能帶動(dòng)兩只信號(hào)燈，可以采用一個(gè)輸出點(diǎn)驅(qū)動(dòng)一只信號(hào)燈，也可以采用輸出繼電器先帶動(dòng)中間繼電器，再由中間繼電器驅(qū)動(dòng)信號(hào)燈。</p><p>　　5.2 軟件設(shè)計(jì)及調(diào)試</p><p>　　根據(jù)十字路口交通信號(hào)燈的控制要求，可作出信號(hào)燈的控制時(shí)序圖如圖3所示。</p><p>　　本模塊我們采用基本邏輯的編程實(shí)現(xiàn)信號(hào)燈的控制。燈

42、亮采用編程軟件定時(shí)器實(shí)現(xiàn)，燈閃采用由定時(shí)器組成的脈沖發(fā)生器實(shí)現(xiàn)?，F(xiàn)在我們來分析一下由T10及T11組成脈沖發(fā)生器的梯形圖。</p><p>　　由圖4可知，當(dāng)M100閉合時(shí)，T10得電，延時(shí)0．5秒后，T10觸點(diǎn)閉合，定時(shí)器T11得電，延時(shí)0．5秒后，其常閉觸點(diǎn)T11斷開，T10線圈失電，其觸點(diǎn)T10斷開，而定時(shí)器T10再次得電，0．5秒后，T10再次閉合……，如此周而復(fù)始，即可得到T10觸發(fā)的工作波形如圖5所示

43、。</p><p>　　圖6為用基本邏輯指令編制的梯形圖，其對(duì)應(yīng)的指令表于表2中。</p><p>　　工作時(shí)，可編程控制器處于運(yùn)行狀態(tài)，按動(dòng)起動(dòng)按鈕SB1，則輔助繼電器M10得電并自鎖，由梯形圖可知，首先接通輸出繼電器Y6，及Y0，使得南北方向的紅燈亮、東西方向的綠燈亮。大家根據(jù)梯形圖的文字說明及圖3的時(shí)序圖，不難分析交通信號(hào)燈的整個(gè)周期工作過程。</p><p>

44、;　　按停止按鈕SB2，則輔助繼電器M100斷電并解除自鎖。整個(gè)系統(tǒng)停止運(yùn)行，所有信號(hào)燈熄滅。按上述指令輸入PLC編程器運(yùn)行。</p><p><b>　　6 性能分析</b></p><p>　　交通信號(hào)燈的基本作用是：紅燈亮?xí)r表示車輛禁止通行，綠燈亮?xí)r表示可以通行。前幾秒，可用黃燈亮來提示駕駛員、行人即將禁止通行。本系統(tǒng)配有顯示部分。該系統(tǒng)的顯示部分采用倒計(jì)時(shí)方式

45、表示紅綠燈的切換時(shí)間，用可編程控制器控制一個(gè)十字路口的信號(hào)燈，根據(jù)交通規(guī)則控制東西南北四個(gè)方向的黃綠紅三色信號(hào)燈，以及人行橫道信號(hào)燈按照一定時(shí)間間隔進(jìn)行控制。要求在每個(gè)路口要有時(shí)間的數(shù)碼顯示，通行時(shí)為綠色數(shù)碼顯示，停止時(shí)為紅色數(shù)碼顯示。時(shí)間顯示器的作用是協(xié)助紅綠燈工作，跟隨紅綠燈反復(fù)是進(jìn)行切換，使駕駛員、行人能更清楚地知道此時(shí)該繼續(xù)通行或減速，才不會(huì)使駕駛員盲目地加速和減速停車而阻礙另一車道車輛或行人的通行，從而也可以提高十字路口車輛及

46、行人流通率，當(dāng)然也可以減少事故的發(fā)生，為交通安全提供保障。</p><p>　　為了確保車輛安全快速的的通行，在十字交叉路口的每個(gè)入口處設(shè)置紅，綠，黃三種信號(hào)燈，并安裝時(shí)間數(shù)字時(shí)間顯示，來達(dá)到下列的基本要求： 紅燈表示禁止通行，綠燈表示允許通行，黃燈提醒司機(jī)把車輛?？吭诮芯€以內(nèi)。 東西，南北各干道交替通行，各干道放行30秒 當(dāng)綠燈即將變?yōu)榧t燈時(shí)，黃燈開始閃爍2秒 十字路口的數(shù)字時(shí)間顯示以秒為單位，作為時(shí)

47、間提示，使人們能夠直觀地把握時(shí)間。由上面的方案圖可以看出各部分的作用大體如下：秒脈沖發(fā)生器用來產(chǎn)生秒信號(hào)，置數(shù)控制和減法計(jì)數(shù)器共同構(gòu)成倒計(jì)時(shí)裝置，譯碼顯示器將顯示所記入的數(shù)字，從而給人直觀的感覺。而狀態(tài)控制器的作用是記錄十字路口交通燈的工作狀態(tài)，通過狀態(tài)譯碼器分別點(diǎn)亮相應(yīng)狀態(tài)的信號(hào)燈，使某種狀態(tài)持續(xù)一段時(shí)間，當(dāng)減法計(jì)數(shù)器的回零脈沖使?fàn)顟B(tài)控制器完成狀態(tài)轉(zhuǎn)換，同時(shí)狀態(tài)譯碼器根據(jù)下一個(gè)工作狀態(tài)決定計(jì)數(shù)器下一個(gè)減計(jì)數(shù)器的初始賦值，從而進(jìn)入

48、下一個(gè)工作狀態(tài)。根據(jù)上述整體方案，我們開始考慮交通燈的基本工作流程，其工作流程如下表：由上表可以看出，此交通燈應(yīng)該有30s、32s和2s三種定時(shí)信號(hào)，因此定時(shí)顯示電路也應(yīng)該設(shè)計(jì)三種定時(shí)情況，定時(shí)采用倒記時(shí)的方式，這里可以用</p><p>　　初始態(tài)為四個(gè)路口紅燈全亮。之后，南北方向綠燈亮，延時(shí)30秒后，南北方向綠燈熄滅，黃燈開始閃爍，閃3次后，紅燈亮，東西方綠燈亮。再經(jīng)30秒后，東西方向黃燈閃爍3次后紅燈亮，

49、一直重復(fù)上述過程。順序控制方式設(shè)計(jì)中，除上述定時(shí)30秒切換外，要求能變更切換時(shí)間及南北，東西方向不同的通行時(shí)間。</p><p><b>　　7 結(jié)束語(yǔ)</b></p><p>　　隨著社會(huì)的發(fā)展交通信號(hào)燈的控制更加重要和重視，我們的交通信號(hào)燈系統(tǒng)也有待改進(jìn)，本系統(tǒng)設(shè)計(jì)主要在于程序的編寫，其不足之處是系統(tǒng)的聯(lián)網(wǎng)功能沒有很好的測(cè)試，如果聯(lián)網(wǎng)功能得到完善，則體現(xiàn)了PLC控

50、制的優(yōu)越性。但是由于時(shí)間的倉(cāng)促，暫時(shí)無法進(jìn)行完善，希望在以后的工作學(xué)習(xí)中，能對(duì)該程序和軟件進(jìn)行更一步的開發(fā)與完善。 </p><p>　　畢業(yè)設(shè)計(jì)是我們大學(xué)生三年的學(xué)習(xí)生活后的一種實(shí)踐成果，通過這次設(shè)計(jì)，不僅能把我們?nèi)暝趯W(xué)校所學(xué)到的知識(shí)用到畢業(yè)設(shè)計(jì)中去，使所學(xué)的知識(shí)得以鞏固；而且還要通過自己的創(chuàng)想，邊做邊學(xué)習(xí)，用到了許多書上所學(xué)不到的實(shí)際技能方面的操作，真正做到了理論聯(lián)系實(shí)際。通過此次設(shè)計(jì)，還提高了我的自學(xué)能力

51、，面對(duì)問題，分析問題及解決問題的能力 。</p><p><b>　　致 謝</b></p><p>　　本論文是在指導(dǎo)老師***老師的精心指導(dǎo)下和嚴(yán)格要求下完成的。論文是在論文從選題、實(shí)驗(yàn)研究到最后的成稿，都得到了老師的熱情鼓勵(lì)和悉心指導(dǎo)，凝聚了恩師許多心血。導(dǎo)師淵博的學(xué)識(shí)，嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度使我受益匪淺。*老師在繁重的教學(xué)任務(wù)壓力下，精深的學(xué)術(shù)修養(yǎng)和一絲不茍的工作作

52、風(fēng)，將是我工作和生活中永遠(yuǎn)的榜樣。在此謹(jǐn)向尊敬的導(dǎo)師致以由衷的感謝和崇高的敬意！在論文選題、研究與寫作過程中，得到同學(xué)的熱心指導(dǎo)與大力幫助，在此表示衷心的感謝!在論文完成之際，深深感謝所有支持、鼓勵(lì)和幫助過我的老師、親人和朋友們。 </p><p>　　衷心感謝評(píng)審論文的各位領(lǐng)導(dǎo)和老師為本文提出了寶貴的意見。<

53、/p><p><b>　　參 考 文 獻(xiàn)</b></p><p>　　PLC控制十字路口交通信號(hào)燈 楊育彪</p><p>　?、帕纬３蹙幹?可編程序控制器應(yīng)用技術(shù).重慶大學(xué)出版社,2000 ⑵陳宇編著.可編程序控制器基礎(chǔ)及編程技巧.華南理工大學(xué)出版社,2000 ⑶王兆義編著.小型可編程序控制器實(shí)用技術(shù).機(jī)械工業(yè)出版社,2000 ⑷萬(wàn)太福