lpc控制車流量的檢測(cè)-大學(xué)畢設(shè)論文

畢業(yè)設(shè)計(jì)課題：PLC控制車流量的檢測(cè)指導(dǎo)教師：學(xué)生：專業(yè)：電氣自動(dòng)化班級(jí)：14自動(dòng)化04班學(xué)號(hào)：2014100435湖南電氣職業(yè)技術(shù)學(xué)院教務(wù)處制摘要隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，城市機(jī)動(dòng)車的不斷增多，從而引發(fā)的交通問題越來(lái)越突出。交通是否便捷是衡量一個(gè)城市基礎(chǔ)建設(shè)的重要標(biāo)準(zhǔn)。目前，我國(guó)城市十字路口的交通燈控制系統(tǒng)基本上是采用定時(shí)控制方式，這樣會(huì)產(chǎn)生弊端，如某條道路的車流量很大卻要等紅燈，而另一條道車流量相對(duì)少的多卻依然亮著綠燈，這種狀況是沒有對(duì)道路進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控造成的。這樣的交通控制效率低，容易造成交通擁擠。目錄TOC\o"1-3"\h\u31248摘要 217363緒論 428448一、設(shè)計(jì)任務(wù)及要求 5305071.設(shè)計(jì)任務(wù) 556722.設(shè)計(jì)要求 521766二、系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì) 7167351.I/O分配表 7194992.PLC的外部接線圖 83.梯形圖…………………916145總結(jié) 10850致謝 1117379參考文獻(xiàn) 12緒論P(yáng)LC的發(fā)展歷程

在工業(yè)生產(chǎn)過程中，大量的開關(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）。

個(gè)人計(jì)算機(jī)（簡(jiǎn)稱PC）發(fā)展起來(lái)后，為了方便，也為了反映可編程控制器的功能特點(diǎn)，可編程序控制器定名為Programmable

Logic

Controller（PLC），現(xiàn)在，仍常常將PLC簡(jiǎn)稱PC。

PLC的定義有許多種。國(guó)際電工委員會(huì)（IEC）對(duì)PLC的定義是：可編程控制器是一種數(shù)字運(yùn)算操作的電子系統(tǒng)，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貯器，用來(lái)在其內(nèi)部存貯執(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)字的、模擬的輸入和輸出，控制各種類型的機(jī)械或生產(chǎn)過程?？删幊绦蚩刂破骷捌溆嘘P(guān)設(shè)備，都應(yīng)按易于與工業(yè)控制系統(tǒng)形成一個(gè)整體，易于擴(kuò)充其功能的原則設(shè)計(jì)。

上世紀(jì)80年代至90年代中期，是PLC發(fā)展最快的時(shí)期，年增長(zhǎng)率一直保持為30~40%。在這時(shí)期，PLC在處理模擬量能力、數(shù)字運(yùn)算能力、人機(jī)接口能力和網(wǎng)絡(luò)能力得到大幅度提高，PLC逐漸進(jìn)入過程控制領(lǐng)域，在某些應(yīng)用上取代了在過程控制領(lǐng)域處于統(tǒng)治地位的DCS系統(tǒng)。

PLC具有通用性強(qiáng)、使用方便、適應(yīng)面廣、可靠性高、抗干擾能力強(qiáng)、編程簡(jiǎn)單等特點(diǎn)。PLC在工業(yè)自動(dòng)化控制特別是順序控制中的地位，在可預(yù)見的將來(lái)，是無(wú)法取代一、設(shè)計(jì)任務(wù)及要求1.設(shè)計(jì)任務(wù)設(shè)計(jì)并利用PLC控制車流量的檢測(cè)；掌握并熟悉PLC車流量的主要控制要求及原理；設(shè)計(jì)車流量檢測(cè)的輸入、輸出點(diǎn)的分配和接線圖；設(shè)計(jì)并畫出車流量檢測(cè)的順序功能圖、梯形圖；利用PLC軟件完成車流量檢測(cè)的調(diào)試，仿真并運(yùn)行演示；6、完成車流量檢測(cè)的硬件系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)；2.設(shè)計(jì)要求本課題主要用傳感器和PLC相結(jié)合，以車輛等待綠燈的滯留量來(lái)確定該方向是否繁忙。如圖1以南北方向?yàn)槔?，每?dāng)車輛進(jìn)入十字路口須進(jìn)過傳感器S1或N1，這時(shí)傳感器產(chǎn)生一個(gè)脈沖信號(hào)送至PLC，通過計(jì)數(shù)器進(jìn)行加1運(yùn)算，如果此時(shí)還是綠燈，車輛繼續(xù)前行通過十字路口處近端傳感器S2或N2，同樣傳感器產(chǎn)生一個(gè)脈沖信號(hào)送至PLC，通過計(jì)數(shù)器進(jìn)行減1運(yùn)算（同一方向的2個(gè)傳感器相距150米）。PLC對(duì)傳感器S1或N1脈沖信號(hào)的計(jì)數(shù)就可以記錄駛進(jìn)路口的車輛數(shù)X，PLC對(duì)傳感器S2或N2脈沖信號(hào)的計(jì)數(shù)就可以記錄駛出路口的車輛數(shù)，將兩個(gè)相對(duì)方向X、Y的數(shù)值合并成一組，南北方向車輛的滯留量Z1=X-Y。同理可得，東西方向車輛的滯留量Z2。圖1-1當(dāng)-10≤Z1-Z2≤10時(shí)，則為一般情況，交通燈按正常時(shí)序亮。當(dāng)Z1-Z2>10時(shí)，則為南北方向繁忙，東西方向一般，南北方向直行綠燈時(shí)長(zhǎng)增加10s，左轉(zhuǎn)綠燈時(shí)長(zhǎng)增加10s。當(dāng)Z1-Z2<-10時(shí)，則為東西方向繁忙，南北方向一般，東西方向直行綠燈增加10s，左轉(zhuǎn)綠燈增加10s。綠燈時(shí)長(zhǎng)控制表如表1所示。圖1-2二、系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)1.I/O分配表系統(tǒng)輸入信號(hào)：2個(gè)手動(dòng)按鈕，2個(gè)手動(dòng)開關(guān)，8個(gè)傳感器輸入點(diǎn)，再增加3個(gè)輸入點(diǎn)作為備用，共需要15個(gè)輸入點(diǎn)。系統(tǒng)輸出信號(hào)：東西和南北需要12個(gè)輸出點(diǎn)，報(bào)警器需要1個(gè)輸出點(diǎn)，再增加3個(gè)輸出點(diǎn)作為備用，共需要16個(gè)輸出點(diǎn)。輸入功能輸出功能X0啟動(dòng)（SB1）Y0南北直行紅燈X1停止（SB2）Y1南北直行綠燈X2東西強(qiáng)通開關(guān)SB3Y2南北直行黃燈X3南北強(qiáng)通開關(guān)SB4Y3南北左轉(zhuǎn)紅燈X4傳感器S1Y4南北左轉(zhuǎn)綠燈X5傳感器S2Y5南北左轉(zhuǎn)黃燈X6傳感器N1Y6東西直行紅燈X7傳感器N2Y7東西直行綠燈X8傳感器E1Y8東西直行黃燈X9傳感器E2Y9東西左轉(zhuǎn)紅燈X10傳感器W1Y10東西左轉(zhuǎn)綠燈X11傳感器W2Y11東西左轉(zhuǎn)黃燈Y12報(bào)警器2.PLC的外部接線圖三．梯形圖2.花樣選擇以后，以花樣一為例；如圖3-2所示：總結(jié)本設(shè)計(jì)采用傳感器、PLC、交通燈相結(jié)合，能監(jiān)控車流量并根據(jù)車流量的比較自動(dòng)調(diào)節(jié)十字路口紅綠燈時(shí)長(zhǎng)，實(shí)現(xiàn)了對(duì)交通系統(tǒng)的智能控制，對(duì)緩解交通擁擠，提高道路通行能力有顯著效果。當(dāng)有急行車到來(lái)時(shí)，通過人工控制，使急行車快速順利的通過，減少了交通事故的發(fā)生，保障了人身安全。交通燈系統(tǒng)是城市道路的基礎(chǔ)設(shè)施，良好的交通狀況是一個(gè)城市發(fā)展水平和人們生活水平的象征，因此交通燈的智能控制有很大的研究?jī)r(jià)值及應(yīng)用前景。本畢業(yè)設(shè)計(jì)，是我學(xué)生生涯中交的最后一份考卷，是我們作為學(xué)生在學(xué)習(xí)階段的最后一個(gè)環(huán)節(jié)，是對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)能力和獨(dú)立思的一種培養(yǎng)，是對(duì)所學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)和專業(yè)知識(shí)的一種綜合應(yīng)用。同時(shí)畢業(yè)設(shè)計(jì)也是一個(gè)很重要的環(huán)節(jié)，是我們參與實(shí)際工作步入社會(huì)的一次極好的預(yù)演，也是對(duì)我們解決問題能力和自學(xué)能力和一次考驗(yàn)，是從學(xué)校生活到社會(huì)生活間的過渡段。畢業(yè)設(shè)計(jì)是三年學(xué)習(xí)的總結(jié)和提高。在大學(xué)的學(xué)習(xí)過程中，從畢業(yè)設(shè)計(jì)中就可以看出大學(xué)三年你到底學(xué)了什么，學(xué)的怎樣。從最初在專業(yè)老師的指導(dǎo)幫助下進(jìn)行的選題，到查閱文獻(xiàn)撰寫前言摘要，搜集資料，尋找素材完成設(shè)計(jì)，前前后后歷經(jīng)一個(gè)月的時(shí)間。期間，反復(fù)修改圖文設(shè)計(jì)，力求達(dá)到最佳。這當(dāng)中老師指導(dǎo)、同學(xué)交流、反復(fù)研究圖紙，每一個(gè)過程都是對(duì)自己專業(yè)知識(shí)和能力的一次檢驗(yàn)和充實(shí)。在做畢業(yè)設(shè)計(jì)期間，我參考閱讀了眾多書籍，為自己的設(shè)計(jì)做準(zhǔn)備，也閱讀了他人的優(yōu)秀設(shè)計(jì)作品。我認(rèn)為一次優(yōu)秀的設(shè)計(jì)對(duì)啟發(fā)我們的思維，掌握設(shè)計(jì)的規(guī)范、流程、具體操作都很有幫助。

通過這次完成畢業(yè)設(shè)計(jì)也讓我明白了自己有很多不足之處。比如對(duì)Auto

CAD

GX

Developer軟件運(yùn)用的不夠熟練，缺乏應(yīng)用專業(yè)知識(shí)的能力，對(duì)具體設(shè)計(jì)所涉及到的要求規(guī)范的不熟練等等。在做的過程中需要去不斷的翻閱相關(guān)的資料和書籍、去請(qǐng)教老師來(lái)幫助和指導(dǎo)，這也降低了自己的設(shè)計(jì)進(jìn)程。但這個(gè)過程恰恰好使我學(xué)習(xí)到了更多知識(shí)，也讓我對(duì)已學(xué)過知識(shí)重新溫習(xí)鞏固了一遍。這個(gè)過程雖然是有一定的難度，但還是通過自己的慢慢的摸索和老師的悉心指導(dǎo)下從生疏到熟稔。

這次畢業(yè)設(shè)計(jì)讓我深刻的感受到了把專業(yè)學(xué)好的重要性，讓我給自己有了一個(gè)明確的定位，為以后的實(shí)習(xí)入崗工作打好了一定的基礎(chǔ)。通過這次的畢業(yè)設(shè)計(jì)豐富了自己的知識(shí)面，學(xué)到了以前沒能學(xué)通的東西；提高了自己發(fā)現(xiàn)問題、分析問題并解決問題的能力；提高了自己實(shí)際操作能力，并且學(xué)到了很多關(guān)于PLC的知識(shí)。在畢業(yè)設(shè)計(jì)的整個(gè)過程中，我不僅學(xué)到了新知識(shí)，增長(zhǎng)了見識(shí)，而且明白了做任何事都要做到腳踏實(shí)地，嚴(yán)謹(jǐn)認(rèn)真。實(shí)事求是的學(xué)習(xí)態(tài)度，不怕困難、堅(jiān)持努力、吃苦耐勞的精神是我在這次設(shè)計(jì)中另一大收益。我想這是對(duì)我實(shí)際能力的一次提升，也是對(duì)我性格的一次歷練，對(duì)我未來(lái)的學(xué)習(xí)和工作產(chǎn)生鼓舞。正所謂活到老學(xué)到老，人生就是不斷的學(xué)習(xí)不斷地成長(zhǎng)，我的求學(xué)之路還很長(zhǎng)。在今后的日子里，我仍然要不斷地充實(shí)自己，爭(zhēng)取在電氣信息領(lǐng)域有所作為。致謝在此，我要感謝我的畢業(yè)設(shè)計(jì)指導(dǎo)老師榮慧老師，通過您們的耐心指導(dǎo)讓我在此次的畢業(yè)設(shè)計(jì)中學(xué)到了很多平時(shí)學(xué)不到的知識(shí)，是您們的耐心指導(dǎo)使我能夠順利的完成此次畢業(yè)設(shè)計(jì)。從您們的身上，我不僅學(xué)到了專業(yè)知識(shí)，也學(xué)到了做人的道理?；厥兹甑拇髮W(xué)生涯，老師們嚴(yán)謹(jǐn)教學(xué)的態(tài)度使我深受感觸。我深切的感受到了學(xué)院老師為了能使我們的成才所付出的努力，在此我向您們表達(dá)崇高的敬意與致以最衷心的感謝。參考文獻(xiàn)[1]漆漢宏主編.《PLC電氣控制技術(shù)》.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2006,12.[2].徐德，孫同景《可編程控制PLC應(yīng)用技術(shù)》【M】，山東科技技術(shù)出版，2001.[3].李勝多，張還《可編程控制器及邏輯控制》，中國(guó)電子出版社，2008.[4].廖常初.《PLC編程及應(yīng)用》，機(jī)械工業(yè)出版社，2003.[