交通燈自動(dòng)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)畢業(yè)設(shè)計(jì)

1、<p>　　機(jī)械與電子工程系畢業(yè)設(shè)計(jì)</p><p>　　Graduation Design</p><p>　　設(shè)計(jì)項(xiàng)目：交通燈自動(dòng)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)</p><p>　　姓 名： </p><p>　　專 業(yè)： </p><p>　　班 級(jí)：

2、 1 </p><p>　　學(xué) 號(hào)： </p><p>　　指導(dǎo)教師： </p><p>　　職 稱： </p><p><b>　　完成時(shí)間：</b></p><p><b>　　2013年6

3、月9日</b></p><p>　　機(jī)械與電子工程系畢業(yè)設(shè)計(jì)（創(chuàng)作）開題報(bào)告書</p><p>　　機(jī)電一體化技術(shù) 專業(yè) </p><p><b>　　目 錄</b></p><p><b>　　摘 要</b></p><p

4、>　　第一章 緒 論1</p><p>　　1.1交通信號(hào)燈的作用和意義1</p><p>　　1.2本文的研究?jī)?nèi)容1</p><p>　　第二章 PLC的概述2</p><p><b>　　2.1 概述2</b></p><p>　　2.2 PLC的特點(diǎn)2</p&

5、gt;<p>　　2.3 PLC的應(yīng)用2</p><p>　　2.3.1開關(guān)量的邏輯控制2</p><p>　　2.3.2 模擬量控制2</p><p>　　2.3.3 運(yùn)動(dòng)控制3</p><p>　　2.3.4 過(guò)程控制3</p><p>　　2.3.5 數(shù)據(jù)處理3</p>&

6、lt;p>　　2.3.6 通信及聯(lián)網(wǎng)3</p><p>　　第三章 PLC的結(jié)構(gòu)與原理4</p><p>　　3.1 PLC的結(jié)構(gòu)4</p><p>　　3.2　PLC的定義4</p><p>　　3.3 PLC的工作原理4</p><p>　　3.4 PLC的基本指令5</p>

7、<p>　　3.4.1 輸入輸出指令（LD/LDI/OUT）5</p><p>　　3.4.2 觸點(diǎn)串連指令（AND/ANDI）、并聯(lián)指令（OR/ORI）5</p><p>　　3.4.3 電路塊的并聯(lián)和串聯(lián)指令（ORB、ANB）6</p><p>　　3.4.4 程序結(jié)束指令（END）8</p><p>　　第四章 交

8、通燈控制系統(tǒng)整體設(shè)計(jì)9</p><p>　　4.1系統(tǒng)的控制要求9</p><p>　　4.2系統(tǒng)I/O分配表9</p><p>　　4.3 硬件安裝10</p><p>　　4.3.1安裝前的準(zhǔn)備10</p><p>　　4.3.2安裝時(shí)的注意事項(xiàng)10</p><p>　　4.4

9、軟件調(diào)試10</p><p>　　第五章 軟件編程11</p><p>　　5.1交通燈設(shè)計(jì)程序11</p><p>　　5.1.1交通燈梯形圖設(shè)計(jì)11</p><p>　　5.1.2本設(shè)計(jì)的控制系統(tǒng)梯形圖11</p><p>　　5.2系統(tǒng)調(diào)試13</p><p>　　5.2.1調(diào)

10、試運(yùn)行13</p><p>　　5.2.2監(jiān)控運(yùn)行14</p><p><b>　　總 結(jié)15</b></p><p>　　參 考 文 獻(xiàn)16</p><p><b>　　致 謝17</b></p><p>　　個(gè)人簡(jiǎn)況及聯(lián)系方式18</p>

11、<p><b>　　摘 要</b></p><p>　　自從交通燈誕生以來(lái)，其內(nèi)部的電路控制系統(tǒng)就不斷的被改進(jìn)。設(shè)計(jì)方法也開始多種多樣，從而使交通燈顯得更加智能化。</p><p>　　隨著科技的發(fā)展，可編程控制器的功能日益完善，加上小型化、價(jià)格低、可靠性高，在現(xiàn)代工業(yè)中的應(yīng)用更加突出。城市交通燈控制采用的可編程制器具有可靠性高、維護(hù)方便，用法簡(jiǎn)單、通用

12、性強(qiáng)等特點(diǎn)，本文用三菱FX2N的可編程控制器控制十字路口信號(hào)燈來(lái)說(shuō)明可編程控制器硬件、軟件的設(shè)計(jì)。解決好公路交通燈控制問題將是保障交通有序、安全、快捷運(yùn)行的重要環(huán)節(jié)。但現(xiàn)在有的交通信號(hào)燈控制系統(tǒng)都是單一的固定時(shí)序控制，不能夠根據(jù)實(shí)際交通狀況進(jìn)行調(diào)節(jié)控制。三菱系列的可編程序控制器和傳感技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)交通燈的智能信號(hào)控制?？捎萌缦路桨竵?lái)控制交通路況:制作傳感器探測(cè)車輛數(shù)量來(lái)控制交通燈的時(shí)長(zhǎng)。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)

13、線圈，當(dāng)汽車經(jīng)過(guò)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(guò)，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(zhǎng)。</p><p>　　關(guān)鍵詞：PLC;交通控制;FX2N;自動(dòng)化</p><p><b>　　第一章 緒 論</b></p><p>　　1.1交

14、通信號(hào)燈的作用和意義</p><p>　　隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，城市交通問題越來(lái)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)控指揮中最重要的組成部分。</p><p>　　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)

15、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，在 高速公路建設(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和普通道路耦合出交通狀況的制約。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)與周邊地區(qū)的交通擁堵狀況

16、，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題。</p><p>　　1.2本文的研究?jī)?nèi)容</p><p>　　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FX2N_48MR。三菱PLC有小型化，高速度，高性能等特點(diǎn)，三菱可編程控制器指令豐富，可以接各種輸入，輸出擴(kuò)充設(shè)備，有豐富的特殊擴(kuò)展設(shè)備，其中的模擬輸入設(shè)備和通信設(shè)備是系統(tǒng)所必需的，能夠方便地聯(lián)網(wǎng)通信。本系統(tǒng)就是應(yīng)用

17、可編程控制器（PLC）對(duì)十字路口交通控制等實(shí)現(xiàn)控制。本系統(tǒng)采用PLC是基于以下四個(gè)原因：</p><p>　　(1)PLC具有很高的可靠性，抗干擾能力。通常的平均無(wú)障礙時(shí)間都在30萬(wàn)小時(shí)以上；</p><p>　　(2)系統(tǒng)設(shè)計(jì)周期短，維護(hù)方便，改造容易，功能完善，實(shí)用性強(qiáng)；</p><p>　　(3)干擾能力強(qiáng)，具有硬件故障的自我檢查功能，目前空中各種電磁干擾日益

18、嚴(yán)重，為了保證交通控制的可靠穩(wěn)定，我們選擇了能夠在惡劣的電磁干擾環(huán)境下正常工作的PLC；</p><p>　　(4) 近年來(lái)PLC的性能價(jià)格比有較大幅度的提高，這也讓實(shí)際應(yīng)用成為可能。</p><p>　　第二章 PLC的概述</p><p><b>　　2.1 概述</b></p><p>　　在工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中，大

19、量的開關(guān)量順序控制，它按照邏輯條件進(jìn)行順序動(dòng)作，并按照邏輯關(guān)系進(jìn)行連鎖保護(hù)動(dòng)作的控制，及大量離散量的數(shù)據(jù)采集。傳統(tǒng)上，這些功能是通過(guò)氣動(dòng)或電氣控制系統(tǒng)來(lái)實(shí)現(xiàn)的。1968年美國(guó)GM（通用汽車）公司提出取代繼電氣控制裝置的要求，第二年，美國(guó)數(shù)字公司研制出了基于集成電路和電子技術(shù)的控制裝置，首次采用程序化的手段應(yīng)用于電氣控制，這就是第一代可編程序控制器，稱Programmable Controller（PC）。但是為了避免與個(gè)人計(jì)算機(jī)（Per

20、sonal Computer）的簡(jiǎn)稱混淆，所以將可編程控制器簡(jiǎn)稱PLC。</p><p>　　2.2 PLC的特點(diǎn)</p><p>　　(1)可靠性高，抗干擾能力強(qiáng)；</p><p>　　(2)通用性高，使用方便；</p><p>　　(3)程序設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單，易學(xué)，易懂；</p><p>　　(4)采用先進(jìn)的模塊化結(jié)構(gòu)，系

21、統(tǒng)組合靈活方便；</p><p>　　(5)系統(tǒng)設(shè)計(jì)周期短；</p><p>　　(6)安裝簡(jiǎn)便，調(diào)試方便，維護(hù)工作量小；</p><p>　　(7)對(duì)生產(chǎn)工藝改變適應(yīng)性強(qiáng)，可進(jìn)行柔性生產(chǎn)；</p><p>　　2.3 PLC的應(yīng)用</p><p>　　目前，PLC在國(guó)內(nèi)外已廣泛應(yīng)用于鋼鐵、石油、化工、電力、建材、機(jī)械

22、制造、汽車、輕紡、交通運(yùn)輸、環(huán)保及文化娛樂等各個(gè)行業(yè)，使用情況大致可歸納為如下幾類。 </p><p>　　2.3.1開關(guān)量的邏輯控制 </p><p>　　這是PLC最基本、最廣泛的應(yīng)用領(lǐng)域，它取代傳統(tǒng)的繼電器電路，實(shí)現(xiàn)邏輯控制、順序控制，既可用于單臺(tái)設(shè)備的控制，也可用于多機(jī)群控及自動(dòng)化流水線。如注塑機(jī)、印刷機(jī)、訂書機(jī)械、組合機(jī)床、磨床、包裝生產(chǎn)線、電鍍流水線等。</p>

23、<p>　　2.3.2 模擬量控制 </p><p>　　在工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程當(dāng)中，有許多連續(xù)變化的量，如溫度、壓力、流量、液位和速度等都是模擬量。為了使可編程控制器處理模擬量，必須實(shí)現(xiàn)模擬量（Analog）和數(shù)字量（Digital）之間的A/D轉(zhuǎn)換及D/A轉(zhuǎn)換。PLC廠家都生產(chǎn)配套的A/D和D/A轉(zhuǎn)換模塊，使可編程控制器用于模擬量控制。 </p><p>　　2.3.3 運(yùn)動(dòng)控制 &

24、lt;/p><p>　　PLC可以用于圓周運(yùn)動(dòng)或直線運(yùn)動(dòng)的控制。從控制機(jī)構(gòu)配置來(lái)說(shuō)，早期直接用于開關(guān)量I/O模塊連接位置傳感器和執(zhí)行機(jī)構(gòu)，現(xiàn)在一般使用專用的運(yùn)動(dòng)控制模塊。如可驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)或伺服電機(jī)的單軸或多軸位置控制模塊。世界上各主要PLC廠家的產(chǎn)品幾乎都有運(yùn)動(dòng)控制功能，廣泛用于各種機(jī)械、機(jī)床、機(jī)器人、電梯等場(chǎng)合。 </p><p>　　2.3.4 過(guò)程控制 </p><p

25、>　　過(guò)程控制是指對(duì)溫度、壓力、流量等模擬量的閉環(huán)控制。作為工業(yè)控制計(jì)算機(jī)，PLC能編制各種各樣的控制算法程序，完成閉環(huán)控制。PID調(diào)節(jié)是一般閉環(huán)控制系統(tǒng)中用得較多的調(diào)節(jié)方法。大中型PLC都有PID模塊，目前許多小型PLC也具有此功能模塊。PID處理一般是運(yùn)行專用的PID子程序。過(guò)程控制在冶金、化工、熱處理、鍋爐控制等場(chǎng)合有非常廣泛的應(yīng)用。 </p><p>　　2.3.5 數(shù)據(jù)處理</p>

26、<p>　　現(xiàn)代PLC具有數(shù)學(xué)運(yùn)算（含矩陣運(yùn)算、函數(shù)運(yùn)算、邏輯運(yùn)算）、數(shù)據(jù)傳送、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換、排序、查表、位操作等功能，可以完成數(shù)據(jù)的采集、分析及處理。這些數(shù)據(jù)可以與存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器中的參考值比較，完成一定的控制操作，也可以利用通信功能傳送到別的智能裝置，或?qū)⑺鼈兇蛴≈票?。?shù)據(jù)處理一般用于大型控制系統(tǒng)，如無(wú)人控制的柔性制造系統(tǒng)；也可用于過(guò)程控制系統(tǒng)，如造紙、冶金、食品工業(yè)中的一些大型控制系統(tǒng)。 </p><p>

27、;　　2.3.6 通信及聯(lián)網(wǎng) </p><p>　　PLC通信含PLC間的通信及PLC與其它智能設(shè)備間的通信。隨著計(jì)算機(jī)控制的發(fā)展，工廠自動(dòng)化網(wǎng)絡(luò)發(fā)展得很快，各PLC廠商都十分重視PLC的通信功能，紛紛推出各自的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。新近生產(chǎn)的PLC都具有通信接口，通信非常方便。</p><p>　　第三章 PLC的結(jié)構(gòu)與原理</p><p>　　3.1 PLC的結(jié)構(gòu)<

28、;/p><p>　　PLC 實(shí)質(zhì)是一種專用于工業(yè)控制的計(jì)算機(jī)其硬件結(jié)構(gòu)基本上與微型計(jì)算機(jī)從結(jié)構(gòu)上分，PLC分為固定式和組合式（模塊式）兩種。固定式PLC包括CPU板、I/O板、顯示面板、內(nèi)存塊、電源等，這些元素組合成一個(gè)不可拆卸的整體。模塊式PLC包括CPU、I/O模塊、內(nèi)存、電源模塊、底板或機(jī)架，這些模塊可以按照一定模塊規(guī)則組合配置。</p><p>　　接受

29、 驅(qū)動(dòng)</p><p>　　現(xiàn)場(chǎng)信號(hào) 受控元件</p><p>　　圖3.1 PLC的基本結(jié)構(gòu)框圖</p><p>　　3.2　PLC的定義</p><p>　　可編程控制器，簡(jiǎn)稱PLC（Programmabl

30、e logic Controller）,是指以計(jì)算機(jī)技術(shù)為基礎(chǔ)的新型工業(yè)控制裝置。在1987年國(guó)際電工委員會(huì)（International Electrical Committee）頒布的PLC標(biāo)準(zhǔn)草案中對(duì)PLC做了如下定義：“PLC是一種專門為在工業(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。它采用可以編制程序的存儲(chǔ)器，用來(lái)在其內(nèi)部存儲(chǔ)執(zhí)行邏輯運(yùn)算、順序運(yùn)算、計(jì)時(shí)、計(jì)數(shù)和算術(shù)運(yùn)算等操作的指令，并能通過(guò)數(shù)字式或模擬式的輸入和輸出，控制各種類

31、型的機(jī)械或生產(chǎn)過(guò)程。PLC及其有關(guān)的外圍設(shè)備都應(yīng)該按易于與工業(yè)控制系統(tǒng)形成一個(gè)整體，易于擴(kuò)展其功能的原則而設(shè)計(jì)。</p><p>　　3.3 PLC的工作原理</p><p>　?。?）輸入采樣階段，在此階段，順序讀入所有輸入緞子通斷狀態(tài)，并將讀入的信息存入內(nèi)存，接著進(jìn)入程序執(zhí)行階段，在程序執(zhí)行時(shí)，即使輸入信號(hào)發(fā)生變化，內(nèi)存中輸入信息也不變化，只有在下一個(gè)掃描周期的輸入采樣階段才能讀入信

32、息。</p><p>　?。?）程序執(zhí)行階段：plc對(duì)用戶程序掃描。</p><p>　?。?）輸出刷新階段：當(dāng)所有指令執(zhí)行完畢通過(guò)隔離電路，驅(qū)動(dòng)功率放大器，電路是輸出端子向外界輸出控制信號(hào)驅(qū)動(dòng)外部負(fù)載。</p><p>　　3.4 PLC的基本指令</p><p>　　3.4.1 輸入輸出指令（LD/LDI/OUT）</p>

33、<p>　　下面把LD/LDI/OUT三條指令的功能、梯形圖表示形式、操作元件</p><p>　　以列表的形式加以說(shuō)明： </p><p>　　符號(hào) 功 能 梯形圖表示 操作元件</p><p>　　LD（?。?常開觸點(diǎn)與母線相連 X，Y，M，T，C,S</p><p&

34、gt;　　LDI（取反）常閉觸點(diǎn)與母線相連 X，Y，M，T，C,S</p><p>　　OUT（輸出） 線圈驅(qū)動(dòng) Y，M，T，C，S,F </p><p>　　LD與LDI指令用于與母線相連的接點(diǎn)，此外還可用于分支電路的起點(diǎn)。</p><p>　　OUT 指令是線圈的驅(qū)動(dòng)指令，可用于輸出繼電器、輔助繼電器

35、、定時(shí)器、計(jì)數(shù)器、狀態(tài)寄存器等，但不能用于輸入繼電器。輸出指令用于并行輸出，能連續(xù)使用多次。</p><p>　　X000 Y000 地址 指令 數(shù)據(jù) </p><p>　　0000 LD X000 </p><p>　　0001 OUT Y000</p><p>　　3

36、.4.2 觸點(diǎn)串連指令（AND/ANDI）、并聯(lián)指令（OR/ORI）</p><p>　　符號(hào)（名稱） 功 能 梯形圖表示 操作元件</p><p>　　AND（與） 常開觸點(diǎn)串聯(lián)連接 X，Y，M，T，C,S </p><p>　　ANDI（與非） 常閉觸點(diǎn)串聯(lián)連接

37、 X，Y，M，T，C,S</p><p>　　OR（或） 常開觸點(diǎn)并聯(lián)連接 X，Y，M，T，C，S </p><p>　　ORI（ 或非） 常閉觸點(diǎn)并聯(lián)連接 X，Y，M，T，C，S </p><p>　　AND、ANDI指令用于一個(gè)觸點(diǎn)的串聯(lián)，但串聯(lián)觸點(diǎn)的數(shù)量不限，這兩

38、個(gè)指令可連續(xù)使用。</p><p>　　OR、ORI是用于一個(gè)觸點(diǎn)的并聯(lián)連接指令。</p><p>　　X001 X002 Y001 地址 指令 數(shù)據(jù) </p><p>　　0002 LD X001 </p><p>　　X003

39、 0003 ANDI X002 </p><p>　　0004 OR X003</p><p>　　0005 OUT Y001 </p><p>　　3.4.3 電路塊的并聯(lián)和串聯(lián)指令（ORB、ANB）</p><p>　　符號(hào)（名稱） 功

40、 能 梯形圖表示 操作元件</p><p>　　ORB（塊或） 電路塊并聯(lián)連接 無(wú)</p><p>　　ANB（塊與） 電路塊串聯(lián)連接 無(wú) </p><p>　　含有兩個(gè)以上觸點(diǎn)串聯(lián)連接的電路稱為“串聯(lián)連接塊”，串聯(lián)電路塊并聯(lián)連接時(shí)，支路的起點(diǎn)以LD或

41、LDNOT指令開始，而支路的終點(diǎn)要用ORB指令。ORB指令是一種獨(dú)立指令，其后不帶操作元件號(hào)，因此，ORB指令不表示觸點(diǎn)，可以看成電路塊之間的一段連接線。如需要將多個(gè)電路塊并聯(lián)連接，應(yīng)在每個(gè)并聯(lián)電路塊之后使用一個(gè)ORB指令，用這種方法編程時(shí)并聯(lián)電路塊的個(gè)數(shù)沒有限制；也可將所有要并聯(lián)的電路塊依次寫出，然后在這些電路塊的末尾集中寫出ORB的指令，但這時(shí)ORB指令最多使用7次。</p><p>　　將分支電路（并聯(lián)電路

42、塊）與前面的電路串聯(lián)連接時(shí)使用ANB指令，各并聯(lián)電路塊的起點(diǎn)，使用LD或LDNOT指令；與ORB指令一樣，ANB指令也不帶操作元件，如需要將多個(gè)電路塊串聯(lián)連接，應(yīng)在每個(gè)串聯(lián)電路塊之后使用一個(gè)ANB指令，用這種方法編程時(shí)串聯(lián)電路塊的個(gè)數(shù)沒有限制，若集中使用ANB指令，最多使用7次。 </p><p>　　AMB X000 X002 X003 Y006</p>

43、<p>　　X001 X004 X005 </p><p><b>　　ORB </b></p><p><b>　　X006</b></p><p><b>　　X003</b></p><p>　　地 址 指 令 數(shù)

44、 據(jù) </p><p>　　0000 LD X000</p><p>　　0001 OR X001</p><p>　　0002 LD X002</p><p>　　0003 AND X003 </p><p>　　0004

45、 LDI X004</p><p>　　0005 AND X005</p><p>　　0006 OR X006 </p><p>　　0007 ORB</p><p>　　0008 ANB </p><p>　　0009 OR

46、 X003 </p><p>　　0010 OUT Y006 </p><p>　　3.4.4 程序結(jié)束指令（END）</p><p>　　符號(hào)（名稱） 功 能 梯形圖表示 操作元件</p><p>　　END（結(jié)束） 程序結(jié)束 無(wú)</p><

47、p>　　在程序結(jié)束處寫上END指令，PLC只執(zhí)行第一步至END之間的程序，并立即輸出處理。若不寫END指令，PLC將以用戶存貯器的第一步執(zhí)行到最后一步，因此，使用END指令可縮短掃描周期。另外。在調(diào)試程序時(shí)，可以將END指令插在各程序段之后，分段檢查各程序段的動(dòng)作，確認(rèn)無(wú)誤后，再依次刪去插入的END指令。</p><p>　　其他還有一些指令，如置位復(fù)位、脈沖輸出、清除、移位、主控觸點(diǎn)、空操作、跳轉(zhuǎn)指令等。

48、</p><p>　　由梯形圖寫出與之對(duì)應(yīng)的助記符形式的指令。并由后面的GPP軟件傳輸?shù)絇LC中，實(shí)時(shí)運(yùn)行。</p><p>　　第四章 交通燈控制系統(tǒng)整體設(shè)計(jì)</p><p>　　4.1系統(tǒng)的控制要求</p><p>　　(1)用綠、黃、紅三色發(fā)光二極管作信號(hào)燈。</p><p>　　(2)循環(huán)一次要60秒。<

49、;/p><p>　　循環(huán)期間東西方向放行時(shí)間可分為3個(gè)時(shí)間段：東西方向的紅燈亮30s和南北方向的綠燈亮25s，然后南北方向的黃燈亮5s；南北方向放行時(shí)間也分為3個(gè)時(shí)間段：南北方向的紅燈亮30s與東西方向的綠燈亮25s，最后東西方向黃燈亮5s。一個(gè)循環(huán)共需要60s。</p><p>　　在這次程序中我使用的指令是比較指令，用了4個(gè)存儲(chǔ)器、1個(gè)定時(shí)器和3個(gè)輔助繼電器。在這次程序中我還用了傳送指令M

50、OV，它的作用是將一些時(shí)間傳送到定時(shí)器里。</p><p>　　4.2系統(tǒng)I/O分配表</p><p>　　表4-1 交通燈I/O的分配表</p><p><b>　　4.3 硬件安裝</b></p><p>　　4.3.1安裝前的準(zhǔn)備</p><p>　　鑒于控制要求，安裝前必須準(zhǔn)備好所需要的

51、器件，如下表所示：</p><p><b>　　表4-2 器件清單</b></p><p>　　4.3.2安裝時(shí)的注意事項(xiàng)</p><p>　　(1)每個(gè)控制燈都要用萬(wàn)用表檢測(cè)它的好壞并判斷它的正負(fù)極，每個(gè)電阻也要用萬(wàn)用表確定它的阻值。</p><p>　　(2)如果一次性不能焊接成功要把多功能電路板用密封袋裝好，防止氧

52、化。</p><p>　　(3)在焊接時(shí)，要注意焊接的技巧，防止虛焊，使得電路板不能達(dá)到預(yù)期的效果。在電路板反面焊接時(shí)腦中要先想好每條線路的分布，防止交叉無(wú)序。把每個(gè)燈的負(fù)極用導(dǎo)線連接在一起，可以簡(jiǎn)化電路的焊接。</p><p>　　(4)焊接好后，要用萬(wàn)用表檢測(cè)每一條電路是否正常。再用24V電壓給每條電路通電，確保每條電路上的燈都能亮。</p><p><b

53、>　　4.4軟件調(diào)試</b></p><p>　　在實(shí)驗(yàn)臺(tái)上向FXGPWIN軟件輸入本設(shè)計(jì)的程序，按控制要求把輸入輸出導(dǎo)線連接好，在整個(gè)裝置中接上24V電壓，通過(guò)硬件和軟件的結(jié)合，得到控制要求的預(yù)期效果。</p><p><b>　　第五章 軟件編程</b></p><p>　　5.1交通燈設(shè)計(jì)程序</p>&l

54、t;p>　　根據(jù)紅綠燈的控制要求，設(shè)計(jì)的梯形圖見圖解2：</p><p>　　步0~步5是用來(lái)控制紅綠燈的總開關(guān)，同時(shí)也是紅綠燈的正常運(yùn)行按下X0線圈M0得電同時(shí)自鎖M0。</p><p>　　步6~步11是用來(lái)控制東西高峰的開關(guān)，按下X1線圈M1得電同時(shí)自鎖M1。</p><p>　　步12~步17是用來(lái)控制南北高峰的開關(guān)，按下X2線圈M2得電同時(shí)自鎖M2。

55、</p><p>　　步18~步75是定時(shí)器所定的時(shí)間60S，<=D0東西紅燈Y1亮，<=D1南北綠燈Y5亮，>D1、<D0南北黃燈Y4亮，>D0南北的紅燈Y6亮，>D0、<D2東西綠燈Y3亮，>D2東西黃Y2亮。</p><p>　　步76~步91是M0得電紅綠燈正常運(yùn)行，用傳送指令MOV將30s傳送到D0里面，25s傳送到D1里面,55s

56、傳送到D2里面。</p><p>　　步92~步107是M1得電東西高峰運(yùn)行，用傳送指令MOV將20s傳送到D0里面，15s傳送到D1里面, 55s傳送到D2里面。</p><p>　　步108~步123是M2得電南北高峰運(yùn)行，用傳送指令MOV將40s傳送到D0里面，45s傳送到D1里面, 55s傳送到D2里面。</p><p>　　步124~步127是個(gè)復(fù)位指令R

57、ST，當(dāng)T0時(shí)間一到，常開T0閉合同時(shí)啟動(dòng)復(fù)位指令進(jìn)行循環(huán)。</p><p>　　5.1.1交通燈梯形圖設(shè)計(jì)</p><p>　　為了明確各存儲(chǔ)器的作用，以便于理解各個(gè)燈的狀態(tài)轉(zhuǎn)換的準(zhǔn)確時(shí)間，表5-1列出了存儲(chǔ)器的功能。</p><p>　　表5-1 存儲(chǔ)器的功能 </p><p>　　5.1.2本設(shè)計(jì)的控制系統(tǒng)梯形圖</p>

58、<p>　　由本文的控制要求可知系統(tǒng)的時(shí)序控制圖如下：</p><p>　　由時(shí)序控制圖可得梯形圖如下：</p><p>　　圖5-1 控制系統(tǒng)梯形圖</p><p><b>　　5.2系統(tǒng)調(diào)試</b></p><p>　　用圖解二的GX軟件編制圖的梯形圖程序，將編制無(wú)誤的程序分別下載到PLC中，并將模式選

59、擇開關(guān)撥至RUN狀態(tài)。</p><p><b>　　5.2.1調(diào)試運(yùn)行</b></p><p>　　按下啟動(dòng)開關(guān)，東西方向紅燈亮30ｓ，同時(shí)南北方向的綠燈亮25ｓ，綠燈滅了以后，然后南北方向的黃燈亮5ｓ；接著南北方向的紅燈亮30ｓ，同時(shí)東西方向的綠燈亮25ｓ，綠燈滅了以后，最后東西方向黃燈亮5ｓ。之后自動(dòng)開始第二周期的循環(huán)顯示。</p><p>

60、;<b>　　5.2.2監(jiān)控運(yùn)行</b></p><p>　　當(dāng)PLC運(yùn)行時(shí)，可以使用GX軟件中的監(jiān)視功能監(jiān)控整個(gè)程序的運(yùn)行過(guò)程，以方便調(diào)試程序。在GX軟件上，單擊 “在線”—“監(jiān)視”－“監(jiān)視開始”，可以全畫面監(jiān)控PLC的運(yùn)行，這時(shí)可以觀察到定時(shí)器的定時(shí)值會(huì)隨著程序的運(yùn)行而動(dòng)態(tài)變化，通電閉合的觸點(diǎn)和線圈會(huì)變藍(lán)。借助于GX軟件的監(jiān)控功能可以檢查哪些線圈和觸點(diǎn)該通電時(shí)沒通電，從而為進(jìn)一步修改。&

61、lt;/p><p><b>　　總 結(jié)</b></p><p>　　經(jīng)過(guò)半個(gè)多月的艱苦奮斗，設(shè)計(jì)成果終于出來(lái)了，我通過(guò)采集資料、進(jìn)行實(shí)際考察后，做出以上設(shè)計(jì)的成果。不過(guò)調(diào)試的時(shí)候卻發(fā)現(xiàn)結(jié)果和想的有所不同，通過(guò)監(jiān)控和修改才得出了需要的設(shè)計(jì)。這次的設(shè)計(jì)讓我們?cè)鲩L(zhǎng)了實(shí)踐技能，還增加了有關(guān)交通知識(shí)，這些對(duì)于我們真是受益匪淺。最后，我們覺得有時(shí)候理論和實(shí)踐還是有些差距的。不過(guò)我通

62、過(guò)實(shí)踐也吸收了一些經(jīng)驗(yàn)，這些經(jīng)驗(yàn)將更好的和理論相輔相成，最終得出成果。</p><p>　　在設(shè)計(jì)的過(guò)程中遇到問題，可以說(shuō)得是困難重重，這畢竟第一次做，難免會(huì)遇到過(guò)各種各樣的問題，同時(shí)在設(shè)計(jì)的過(guò)程中發(fā)現(xiàn)了自己的不足之處，對(duì)以前所學(xué)過(guò)的知識(shí)理解得不夠深刻，掌握得不夠牢固。本系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、操作方便，可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制。對(duì)優(yōu)化城市交通具有一定的意義。本設(shè)計(jì)將各任務(wù)進(jìn)行細(xì)分包裝，使各任務(wù)保持相對(duì)獨(dú)立；能有效改善程序結(jié)構(gòu)，使程

63、序的可讀性、可維護(hù)性和可移植性都得到進(jìn)一步的提高。實(shí)驗(yàn)最后成功完成，由于很多客觀原因，比如時(shí)間上，個(gè)人技術(shù)上，本設(shè)計(jì)的應(yīng)用范圍不是很廣，想想還可以用攝像頭測(cè)量十字路口的車流量，改變路口的通行時(shí)間，實(shí)現(xiàn)智能化。經(jīng)過(guò)這次畢業(yè)設(shè)計(jì)，使我覺得不論從理論知識(shí)還是從實(shí)際操作中都學(xué)到了不少知識(shí)。</p><p>　　通過(guò)此次設(shè)計(jì)，我對(duì)PLC設(shè)計(jì)控制有了深刻的認(rèn)識(shí)，對(duì)以前學(xué)的PLC又有了一定的新認(rèn)識(shí)，溫習(xí)了以前學(xué)的知識(shí)，就像人們

64、常說(shuō)的溫故而知新嘛，但在設(shè)計(jì)的過(guò)程中，遇到了很多的問題，我和同學(xué)之間互相幫助，請(qǐng)教相關(guān)的師傅，有什么不懂的大家在一起商量，聽聽不同的看法對(duì)我們更好的理解知識(shí)，所以在這里非常感謝我的同學(xué)和師傅的幫助。</p><p><b>　　參 考 文 獻(xiàn)</b></p><p>　　[1] 廖常初.可編程序控制器的編程方法與工程應(yīng)用[M].重慶:重慶大學(xué)出版社，2001</

65、p><p>　　[2] 廖常初.PLC梯形圖程序的設(shè)計(jì)方法與技巧[M].重慶:重慶大學(xué)出版社,2001</p><p>　　[3] 郭純生.可編程控制器編程實(shí)踐與提高[M].北京:電子工業(yè)出版社，2006 </p><p>　　[4] 鄧則名、鄺穗芳.電器與可編程序控制器應(yīng)用技術(shù)[M] .北京:機(jī)械工業(yè)出版社，1997 </p><p>　　[5

66、] 張運(yùn)波.工廠電氣控制技術(shù)[M].北京:高等教育出版社，2001 </p><p>　　[6] 龔仲華.三菱FX/Q系列PLC的應(yīng)用[M].北京:人民郵電出版社，2006 </p><p>　　[7] 王永華.現(xiàn)代電氣控制與PLC應(yīng)用技術(shù)[M].北京:北京航空航天大學(xué)出版社， 2003 </p><p>　　[8] 劉洪濤.PLC應(yīng)用開發(fā)從基礎(chǔ)到實(shí)踐[M].北京

67、:電子工業(yè)出版社，2007</p><p>　　[9] 王永華.現(xiàn)代電器及可編程技術(shù)[M].北京:北京航空航天大學(xué)出版社，2002</p><p>　　[10] 陳立定.電氣控制與可編程控制[M].廣州：理工大學(xué)出版社，2001</p><p>　　[11] 戴一平.可編程控制器技術(shù)[M].北京:機(jī)械工業(yè)出版社，2002</p><p>&l

68、t;b>　　致 謝</b></p><p>　　當(dāng)我以學(xué)子的身份踏入大學(xué)校門的那天起，便已注定我將在這里度過(guò)人生中最美麗的青春年華。提筆寫下“謝辭”，我才驚覺自己即將真正離開，人生亦從此展開新的畫卷。盡管不舍，卻更珍惜，因?yàn)槲业纳杏心敲炊嗫蓯鄣娜酥档酶屑ぁＫ麄兪刮业拇髮W(xué)生活充滿了色彩，無(wú)論收獲、遺憾，對(duì)我來(lái)說(shuō)都是一筆寶貴的財(cái)富。</p><p>　　時(shí)至今日，畢業(yè)

69、設(shè)計(jì)終于可以畫上一個(gè)圓滿的句號(hào)了，現(xiàn)在回想起做這個(gè)設(shè)計(jì)的整個(gè)過(guò)程，頗有心得，其中有苦也有甜，不過(guò)也樂其中！本次畢業(yè)設(shè)計(jì)讓我從實(shí)踐中真正了解到了“一份好的畢業(yè)設(shè)計(jì)必須要充分掌握各方面知識(shí)并且能將其完美地結(jié)合起來(lái)”，從完成電路設(shè)計(jì)、元器件的選擇、硬件的組裝到擬定整個(gè)完整電路圖、軟件編寫和畢業(yè)設(shè)計(jì)論文的組織等，每一個(gè)步驟都需要認(rèn)真思考，仔細(xì)斟酌，這讓我更深刻地體會(huì)到了充分掌握各方面知識(shí)的重要性！這次畢業(yè)設(shè)計(jì)使我把書本上的理論知識(shí)運(yùn)用到相關(guān)的具

70、體內(nèi)容上，讓我自身的設(shè)計(jì)能力得到了培養(yǎng)和提高。在設(shè)計(jì)過(guò)程中，我通過(guò)查閱大量相關(guān)資料、自學(xué)、同同學(xué)交流，向老師請(qǐng)教等方式，使自己學(xué)到了不少知識(shí)。雖然經(jīng)歷了不少艱辛，但收獲卻也同樣令人欣慰！在整個(gè)設(shè)計(jì)開發(fā)過(guò)程中，我懂得了許多東西，也培養(yǎng)了我獨(dú)立工作的能力，樹立了自己工作能力的信心，相信會(huì)對(duì)今后的學(xué)習(xí)工作生活產(chǎn)生非常重要的影響。而且大大提高了動(dòng)手的能力，使我充分體會(huì)到了在創(chuàng)造過(guò)程中的探索的艱難和成功的喜悅。</p><p&