【基于PLC的交通十字路口紅綠燈控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)8100字（論文）】

基于PLC的交通十字路口紅綠燈控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)目錄內(nèi)容摘要目錄TOC\o"1-3"\h\u32395一、引言 18063二、智能交通紅綠燈控制系統(tǒng)原理 223018（一）紅綠燈工作流程圖 24614（二）紅綠燈工作模式 213832（三）系統(tǒng)設(shè)計(jì)要求 376011.手動(dòng)控制 34152.自動(dòng)控制 48393.特殊車輛檢測(cè) 4152074.流量監(jiān)測(cè) 4193115.夜間檢測(cè) 425359三、硬件組成部分和設(shè)計(jì)思路 412852（一）可編程序控制器 431532（二）LED交通燈介紹及特點(diǎn) 621442（三）數(shù)碼管介紹及特點(diǎn) 727508（四）傳感器介紹及特點(diǎn) 719502四、軟件系統(tǒng)設(shè)計(jì) 819968（一）I/O端口的分配 919002（二）梯形圖程序部分的介紹 10182821.手動(dòng)往復(fù)模式 10218762.自動(dòng)控制模式 11186823.特殊車輛控制模式 12189844.車流量檢測(cè) 13218405.夜間模式檢測(cè) 1425076（三）檢測(cè)與調(diào)試 15253741.硬件調(diào)試 1556442.軟件調(diào)試 155873五、結(jié)論 15交通十字路口紅綠燈控制系統(tǒng)內(nèi)容摘要：隨著時(shí)間推移，我們來(lái)到了21世紀(jì)，科技的發(fā)展和社會(huì)的進(jìn)步預(yù)示著我們現(xiàn)在的生活中必定充滿著智能和自動(dòng)，智能化和自動(dòng)化在當(dāng)今社會(huì)發(fā)揮著無(wú)法替代的作用。就連最簡(jiǎn)單的交通紅綠燈也要通過(guò)計(jì)算機(jī)進(jìn)行智能自動(dòng)控制。本次智能交通系統(tǒng)設(shè)計(jì)是采用PLC對(duì)十字路口紅綠燈進(jìn)行控制，它的控制方法是采用歐姆龍CP1-E系列PLC對(duì)東西南北四個(gè)方向的紅綠燈，按照程序設(shè)定的秒數(shù)循環(huán)點(diǎn)亮。多個(gè)計(jì)數(shù)器和定時(shí)器使得四個(gè)方向的紅黃綠燈可以自動(dòng)切換，同時(shí)包括了流量監(jiān)測(cè)，黑天模式和白天模式的判定。大大提高交通運(yùn)行效率，減少交通堵塞的情況。關(guān)鍵字：PLC；LED交通紅綠燈；數(shù)碼管；自動(dòng)控制一、引言現(xiàn)在社會(huì)已經(jīng)遠(yuǎn)不像以前那樣車輛和行人稀少，現(xiàn)代交通已經(jīng)十分擁擠。那么面對(duì)發(fā)達(dá)的交通系統(tǒng)，我們就需要紅綠燈來(lái)控制交通。十字路口紅綠燈控制系統(tǒng)是通過(guò)紅綠燈的自動(dòng)循環(huán)點(diǎn)亮，使得人和車輛安全通行，大大提高交通運(yùn)輸效率。但是道路交通系統(tǒng)是一個(gè)很隨機(jī)的復(fù)雜系統(tǒng)。交通路口車輛眾多，南來(lái)北往，行人熙熙攘攘，有機(jī)動(dòng)車道，自行車道，人行橫道等多條道路交錯(cuò)復(fù)雜。如果指揮不適當(dāng)，極容易發(fā)生交通事故，將會(huì)給個(gè)人、家庭甚至國(guó)家造成不可估量的損失。如果交通擁堵，特殊車輛不能及時(shí)到達(dá)，將極大的威脅到他人的生命財(cái)產(chǎn)安全。所以有一套健全的交通指揮系統(tǒng)是十分重要的，那么依靠什么來(lái)完成井然有序的控制呢?依靠的是交通紅綠燈自動(dòng)循環(huán)指揮。首先，這樣節(jié)省了大量大警力財(cái)力，為國(guó)家和社會(huì)節(jié)省了大筆開支。其次，不需要考慮天氣外部環(huán)境的影響，無(wú)論風(fēng)吹雨打，酷熱嚴(yán)寒等多么惡劣的環(huán)境，交通紅綠燈都可以一直工作。提供24小時(shí)服務(wù)，避免人力疲勞工作，頻繁換崗等麻煩。并且可見度很高，在沙塵天氣，大霧天，雨天雪天都清晰可見，極大的減少了交通事故發(fā)生的頻率。最重要的是可利用太陽(yáng)能供電，減少能源的損耗，因?yàn)椤熬G色”是當(dāng)今世界的主流，這也呼應(yīng)了國(guó)家的節(jié)能減排政策，有利于環(huán)境的保護(hù)[1]。PLC是根據(jù)繼電器邏輯控制系統(tǒng)發(fā)展的。60年代的時(shí)候初次使用PLC，直至現(xiàn)在PLC迅猛發(fā)展，特別是在數(shù)據(jù)處理、程序控制等方面，PLC都具有很高的地位，經(jīng)過(guò)多年發(fā)展可編程序控制器（PLC）已經(jīng)成為工業(yè)自動(dòng)化控制極佳的工具，被世人廣泛利用。那么交通控制系統(tǒng)是怎么實(shí)現(xiàn)紅燈、綠燈、黃燈三種顏色紅綠燈按照固定的秒數(shù)有條不紊工作的呢?其實(shí)交通紅綠燈控制方法有很多種，可以利用電子線路來(lái)完成，也可以用單片機(jī)嵌入式系統(tǒng)編程來(lái)完成。相比于單片機(jī)，PLC控制交通燈的優(yōu)點(diǎn)更多，那么本篇論文我們主要來(lái)介紹PLC是如何控制十字路口紅綠燈的。二、智能交通紅綠燈控制系統(tǒng)原理（一）紅綠燈工作流程圖紅綠燈工作時(shí)先檢測(cè)當(dāng)時(shí)是夜間還是白天，在夜間模式時(shí)減速慢行燈亮，白天模式時(shí)東西向綠燈先點(diǎn)亮，一段時(shí)間后黃燈閃爍，再允許東西向左轉(zhuǎn)。之后南北向綠燈點(diǎn)亮，一段時(shí)間后黃燈閃爍，再允許南北向左轉(zhuǎn)。開始時(shí)先監(jiān)測(cè)是否有特殊車輛經(jīng)過(guò)，若有，直接將該向車道紅綠燈變?yōu)榫G色，之后還需要檢測(cè)道路擁堵情況來(lái)決定是否延時(shí)[2]。如圖2.1所示。圖2.1紅綠燈工作流程圖（二）紅綠燈工作模式本系統(tǒng)共有16個(gè)紅綠燈構(gòu)成，東西南北四個(gè)方向各有紅黃綠三色紅綠燈和左轉(zhuǎn)紅綠燈，紅綠燈的亮燈方式如圖2.2所示。圖2.2紅綠燈工作示意圖紅綠燈有兩個(gè)控制模式：當(dāng)紅綠燈處于手動(dòng)往復(fù)模式。手動(dòng)開關(guān)SA1接到上觸點(diǎn)時(shí)，交通指揮系統(tǒng)南北向綠燈常亮，東西向紅燈常亮。SA1指向下觸點(diǎn)時(shí)，東西向綠燈常亮，南北向紅燈常亮。當(dāng)紅綠燈處于自動(dòng)控制模式時(shí)由一個(gè)開關(guān)控制，啟動(dòng)后，系統(tǒng)開始工作，南北向紅燈先點(diǎn)亮，同時(shí)東西向綠燈點(diǎn)亮。南北向紅燈點(diǎn)亮持續(xù)45秒，東西向綠燈點(diǎn)亮20秒熄滅，東西向黃燈閃爍5秒（周期為1秒）后熄滅，東西向左轉(zhuǎn)箭頭點(diǎn)亮20秒，20秒后東西向左轉(zhuǎn)箭頭熄滅。東西向紅燈點(diǎn)亮持續(xù)45秒，南北向綠燈點(diǎn)亮20秒熄滅，南北向黃燈閃爍5秒（周期為1秒）后熄滅，南北向左轉(zhuǎn)箭頭點(diǎn)亮20秒，20秒后南北向左轉(zhuǎn)箭頭熄滅，往復(fù)循環(huán)。如圖2.3所示。圖2.3紅綠燈亮燈脈沖圖（三）系統(tǒng)設(shè)計(jì)要求按照系統(tǒng)設(shè)計(jì)要求，繪出流程圖，交通燈點(diǎn)亮示意圖，以及用PLC編程出手動(dòng)和自動(dòng)控制交通燈，二者可隨意切換，不影響正常的交通通行。1.手動(dòng)控制通過(guò)開關(guān)控制，使得交通燈可以關(guān)閉和開啟，并且在人為的控制下管理其運(yùn)行，在手動(dòng)模式下可以直接對(duì)交通燈實(shí)行控制。當(dāng)PLC內(nèi)部或者連接出現(xiàn)問(wèn)題時(shí)，能夠及時(shí)停止交通燈指揮交通，防止因交通燈的錯(cuò)誤指揮而導(dǎo)致交通事故的發(fā)生，而當(dāng)發(fā)生交通事故時(shí)，可以人為控制交通燈，從而指揮交通，避免了交通堵塞，也給交警處理現(xiàn)場(chǎng)事故提供了空間，避免出現(xiàn)二次事故。當(dāng)單向車道車流量極大時(shí)，可以人為控制該向車道綠燈點(diǎn)亮，使車輛通行更加順暢，節(jié)約了時(shí)間成本。當(dāng)機(jī)器出現(xiàn)故障時(shí)人為控制能夠及時(shí)的修復(fù)交通燈故障，保障交通燈安全有效的工作[3]。2.自動(dòng)控制當(dāng)設(shè)備運(yùn)行良好時(shí)，采取自動(dòng)控制，交通燈按照設(shè)計(jì)好的程序，無(wú)限自動(dòng)循環(huán)，能夠?qū)崿F(xiàn)無(wú)人化管理交通，將交通治理的井然有序。這也能降低人為指揮交通的錯(cuò)誤率，而且不受天氣時(shí)間影響，24小時(shí)指揮交通，確保交通網(wǎng)絡(luò)充分利用。3.特殊車輛檢測(cè)交通運(yùn)輸行業(yè)的發(fā)展，給120、119等救援車輛提供了便利，也實(shí)現(xiàn)了救援車輛和特殊車輛能夠更快的到達(dá)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)施救援，挽救他人生命財(cái)產(chǎn)安全，這都是建立在發(fā)達(dá)的交通網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)上。但是如果出現(xiàn)堵車的情況，那么救援效率也會(huì)大打折扣。這就要求我們的交通燈智能化指揮，當(dāng)十字路口攝像頭拍攝到外形為120、119車輛時(shí)，立刻與我們數(shù)據(jù)庫(kù)中存儲(chǔ)的車輛類型相比較，如果相似，則確定該車輛為特殊車輛，該攝像頭所在車道交通燈變?yōu)榫G燈，當(dāng)攝像頭拍攝到它通過(guò)后，變?yōu)樽詣?dòng)控制模式從而讓特殊車輛暢通無(wú)阻，既保證了救援行動(dòng)的進(jìn)行，又避免了特殊車輛闖紅燈時(shí)交通事故的發(fā)生[4]。4.流量監(jiān)測(cè)我們利用紅外線流量傳感器來(lái)判斷車流量，傳感器可以計(jì)算出每向車道距離十字路口100米的范圍內(nèi)車輛的個(gè)數(shù)，當(dāng)該段路程車輛數(shù)大于100時(shí)，那么需要該系統(tǒng)自動(dòng)延長(zhǎng)綠燈時(shí)間，當(dāng)該段路程車輛數(shù)小于100時(shí)，即為小車流量模式，那么采用正常控制模式即可。這種智能控制系統(tǒng)加快了車輛通過(guò)的效率，避免交通堵塞[5]。5.夜間檢測(cè)白天的時(shí)候車輛多，交通繁忙，我們需要智能交通控制系統(tǒng)來(lái)指揮交通，當(dāng)凌晨12點(diǎn)到早上六點(diǎn)的時(shí)候，此時(shí)司機(jī)大多疲勞駕駛，夜間視線不好，而且路上車輛少，有的司機(jī)超速駕駛，此時(shí)系統(tǒng)根據(jù)程序設(shè)定好的時(shí)間，自動(dòng)亮起夜間慢行燈，來(lái)提醒司機(jī)減速慢行注意安全[6]。三、硬件組成部分和設(shè)計(jì)思路本章主要講述了智能交通系統(tǒng)的硬件組成，介紹了我們所用的PLC、LED交通燈、數(shù)碼管、流量監(jiān)測(cè)器等所需的硬件設(shè)備的發(fā)展以及優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)還配備了各個(gè)硬件的原理圖，詳細(xì)的介紹了其工作方式。（一）可編程序控制器我們這一次設(shè)計(jì)選擇的PLC品牌是歐姆龍。歐姆龍PLC是一款性能優(yōu)異，覆蓋面廣，功能齊全，價(jià)格便宜的PLC。其內(nèi)部結(jié)構(gòu)十分靈活多變，適用于眾多工業(yè)部門，同時(shí)還可以對(duì)內(nèi)部電路板進(jìn)行升級(jí)，從而獲得更高的性能，其接線也十分簡(jiǎn)單，0.00作為輸入端口，100.00作為輸出端口，同時(shí)采用220V電源供電[7]。如圖3.1所示。圖3.1PLC接線圖我們這次使用的是整體式PLC，整體式PLC將微處理器（CPU），輸入輸出單元，存儲(chǔ)器，電源設(shè)備都安放到主機(jī)中。并且，PLC使用獨(dú)立的I/O擴(kuò)展單元。PLC的核心元器件就是CPU，其控制著PLC輸入輸出元件，控制整個(gè)PLC運(yùn)行。I/O擴(kuò)展元件主要是CPU和外設(shè)之間的接口電路。接口用于PLC主機(jī)與工業(yè)設(shè)備連接。如圖3.2所示：圖3.2整體式PLCPLC的特點(diǎn)有：（1）抗干擾能力強(qiáng)，可靠性高PLC用軟件代替實(shí)體電器元件無(wú)需太多電器元件和導(dǎo)線，出現(xiàn)故障的可能性小、維修起來(lái)也簡(jiǎn)單方便。（2）機(jī)械結(jié)構(gòu)齊全，功能強(qiáng)大，適用性廣泛，編程方式多現(xiàn)在的PLC經(jīng)過(guò)發(fā)展已經(jīng)可以進(jìn)行獨(dú)立的數(shù)據(jù)運(yùn)算，控制機(jī)器進(jìn)行工業(yè)化生產(chǎn)。（3）編程簡(jiǎn)單，操作方便，操作的錯(cuò)誤率低，被工人廣泛接受PLC作為微處理器廣泛用于工業(yè)制造生產(chǎn)，易于學(xué)習(xí)，為不擅長(zhǎng)電子、不懂微機(jī)原理和匯編語(yǔ)言的人從事工業(yè)控制提供了方便。（4）體積小，重量輕，耗能低PLC經(jīng)過(guò)多年發(fā)展，體積越來(lái)越小，機(jī)器和微處理器在同一體積內(nèi)，有利于實(shí)現(xiàn)機(jī)電一體化。（二）LED交通燈介紹及特點(diǎn)LED交通燈其實(shí)就是我們?nèi)粘Ｉ钪惺致房谒玫募t綠燈，由多個(gè)發(fā)光二極管組成，當(dāng)發(fā)光二極管正向工作時(shí)，電流從陽(yáng)極流向陰極，半導(dǎo)體就會(huì)發(fā)出不同顏色的光。LED交通燈由紅燈、黃燈、綠燈、左轉(zhuǎn)箭頭、倒計(jì)時(shí)顯示等器件組成，眾多的優(yōu)點(diǎn)使它逐漸被世界各地的十字路口所應(yīng)用。我們用D1-D12來(lái)代替各個(gè)路口的紅燈黃燈綠燈，LED交通燈中發(fā)光二極管連接原理圖如圖3.3所示。圖3.3LED交通燈原理圖它主要特點(diǎn)有：（1）可見度高：在面對(duì)大霧天氣，揚(yáng)塵天氣，暴雨天氣，暴雪天氣，持續(xù)光照等惡劣天氣下，LED交通燈依然能夠準(zhǔn)確指示，并且穿透能力強(qiáng)，亮度大。（2）節(jié)省能源：LED交通燈不同于傳統(tǒng)的鎢絲燈，LED光源將所有的電能都轉(zhuǎn)化為光能，而普通的光源只有很少一部分電能轉(zhuǎn)化為光能，大部分都轉(zhuǎn)化為熱能，所以，使用相同時(shí)間的紅綠燈，LED光源更省電。（3）產(chǎn)熱低：LED光源將絕大部分電能都轉(zhuǎn)化為光能，而普通的光源大部分都轉(zhuǎn)化為熱能，所以LED紅綠燈相比與普通紅綠燈產(chǎn)熱更低。（4）使用時(shí)間長(zhǎng)：LED紅綠燈產(chǎn)熱低，消耗少，同時(shí)無(wú)燈絲震蕩，所以使用時(shí)間更長(zhǎng)[8]。（三）數(shù)碼管介紹及特點(diǎn)數(shù)碼管又叫做LED數(shù)碼管，它主要分為七段式數(shù)碼管和八段式數(shù)碼管，由于交通燈時(shí)間不需要顯示小數(shù)點(diǎn)，所以從節(jié)省資金的角度來(lái)看，我們選擇七段式數(shù)碼管更劃算。數(shù)碼管的點(diǎn)亮和熄滅由高低電平控制，這就需要看數(shù)碼管的連接方式。其兩種連接方式分別是共陰極和共陽(yáng)極連接法。共陽(yáng)極是將數(shù)碼管陽(yáng)極接到一起然后接到+5V，當(dāng)陰極為低電平時(shí)點(diǎn)亮，高電平時(shí)不點(diǎn)亮；共陰極是將數(shù)碼管陰極接到一起然后接到GND上，當(dāng)陽(yáng)極為高電平時(shí)點(diǎn)亮，低電平時(shí)不點(diǎn)亮，本次設(shè)計(jì)我們使用的是共陽(yáng)極的連接法。其優(yōu)點(diǎn)是消耗電流小，電路簡(jiǎn)單，亮度大，顯示清晰。圖3.4數(shù)碼管原理圖（四）傳感器介紹及特點(diǎn)我們所用的傳感器是用來(lái)檢測(cè)車流量的大小，通過(guò)紅外線傳感器向地面發(fā)射紅外線，遇到汽車阻擋時(shí)迅速傳回即記為一輛車，通過(guò)傳來(lái)的數(shù)據(jù)分析，可以計(jì)算出每分鐘的車流量大小，從而使系統(tǒng)自動(dòng)控制交通燈的指示時(shí)間達(dá)到盡快梳理交通的目的。這種傳感器靈敏度高，受天氣影響小，且不易損壞，被廣泛用到交通、軍事等行業(yè)[9]。我們所使用的傳感器類型如圖3.5所示。圖3.5紅外線傳感器四、軟件系統(tǒng)設(shè)計(jì)本章我們主要介紹的是控制系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)部分，簡(jiǎn)述了我們編程所用的軟件CX-programmer，以及對(duì)應(yīng)的梯形圖功能介紹，詳細(xì)的描述了系統(tǒng)工作的流程，同時(shí)對(duì)已經(jīng)完成的程序進(jìn)行檢測(cè)，達(dá)到最佳的使用效果。CX-Programmer是對(duì)歐姆龍PLC編程和設(shè)備維護(hù)的軟件，可以實(shí)現(xiàn)梯形圖、語(yǔ)句表在線編譯運(yùn)行，可以根據(jù)自己的需要選擇CP1-L、CP1-E、CP1-H等不同的設(shè)備類型，它包括了菜單條、工具條、工程窗口、圖表工作窗口、輸出窗口等多個(gè)窗口，用途廣泛。軟件中各種開關(guān)、觸點(diǎn)、繼電器、線圈等元件十分豐富且操作簡(jiǎn)單[10]。圖4.1程序運(yùn)行流程圖我們用CX-Programmer制作程序時(shí)，要先畫出程序運(yùn)行流程圖，如圖4.1所示。首先根據(jù)我們的需要選擇手動(dòng)模式或者自動(dòng)模式。選擇自動(dòng)模式后，需要編寫程序，根據(jù)系統(tǒng)時(shí)間判斷出當(dāng)時(shí)處于黑夜還是白天，若為黑夜則選擇夜間模式，減速慢行燈亮起，若為白天則需要檢測(cè)是否有特殊車輛通過(guò)，如果沒(méi)有，判定是否堵車，是否需要延時(shí)，如果不堵車，則啟動(dòng)自動(dòng)控制程序，南北向紅燈先點(diǎn)亮，同時(shí)東西向綠燈點(diǎn)亮。南北向紅燈點(diǎn)亮持續(xù)45秒并顯示在數(shù)碼管上，東西向綠燈點(diǎn)亮20秒熄滅，東西向黃燈閃爍5秒（周期為1秒）后熄滅，東西向左轉(zhuǎn)箭頭點(diǎn)亮20秒，20秒后東西向左轉(zhuǎn)箭頭熄滅。然后東西向紅燈點(diǎn)亮持續(xù)45秒并顯示在數(shù)碼管上，南北向綠燈點(diǎn)亮20秒熄滅，南北向黃燈閃爍5秒（周期為1秒）后熄滅，南北向左轉(zhuǎn)箭頭點(diǎn)亮20秒，20秒后南北向左轉(zhuǎn)箭頭熄滅，往復(fù)循環(huán)。如果堵車則需要延時(shí)20秒后，再啟用自動(dòng)控制。如果有特殊車輛通過(guò)，需要將該向車道交通燈變?yōu)榫G燈，車輛通過(guò)后再啟用正常控制模式。（一）I/O端口的分配我們將I/O端口根據(jù)自己的需要合理分配0.00-0.04作為輸入端，分別連接各種調(diào)節(jié)模式開關(guān)和特殊車輛檢測(cè)開關(guān)，0.10,0.11分別連接著流量檢測(cè)開關(guān)。在輸出端100.00-100.08分別連接著不同的燈，101和102連接著傳感器和檢測(cè)器件，具體分配方式如表4.1所示。表4.1I/O端口分配輸入輸出0.00模式調(diào)節(jié)100.00手動(dòng)模式0.01手動(dòng)開關(guān)SA1100.01自動(dòng)模式0.02開關(guān)SB1100.02南北綠燈0.03東西檢測(cè)開關(guān)100.03東西紅燈0.04南北檢測(cè)開關(guān)100.04南北紅燈100.05東西綠燈100.06東西黃燈100.07東西左轉(zhuǎn)燈100.08南北黃燈101.00南北左轉(zhuǎn)燈（二）梯形圖程序部分的介紹1.手動(dòng)往復(fù)模式首先將智能交通燈系統(tǒng)開關(guān)打到手動(dòng)往復(fù)模式，單刀雙置開關(guān)SA1接到上觸點(diǎn)時(shí)，閉合常開觸點(diǎn)0.01，南北向綠燈常亮，東西向紅燈常亮，同時(shí)0.01常閉觸點(diǎn)斷開，南北向紅燈熄滅，東西向綠燈熄滅。SA1接到下觸點(diǎn)時(shí)，常閉觸點(diǎn)0.01閉合，常開觸點(diǎn)0.01斷開，東西向綠燈常亮，南北向紅燈常亮，南北向綠燈熄滅，東西向紅燈熄滅。程序如圖4.2所示。圖4.2手動(dòng)往復(fù)模式2.自動(dòng)控制模式由一個(gè)開關(guān)控制，當(dāng)SB1啟動(dòng)后，閉合常開觸點(diǎn)0.02，系統(tǒng)開始工作。當(dāng)SB1斷開時(shí)，所有燈熄滅。系統(tǒng)工作時(shí)，南北向紅燈先點(diǎn)亮，同時(shí)東西向綠燈點(diǎn)亮。南北向紅燈點(diǎn)亮持續(xù)45秒，東西向綠燈點(diǎn)亮20秒后熄滅，東西向黃燈閃爍5秒（周期為1秒）后熄滅，東西向左轉(zhuǎn)箭頭點(diǎn)亮20秒，20秒后東西左轉(zhuǎn)箭頭熄滅。東西向紅燈點(diǎn)亮持續(xù)45秒，南北向綠燈點(diǎn)亮20秒后熄滅，南北向黃燈閃爍5秒（周期為1秒）后熄滅，南北向左轉(zhuǎn)箭頭點(diǎn)亮20秒，20秒后南北向左轉(zhuǎn)箭頭熄滅，往復(fù)循環(huán)。圖4.3自動(dòng)模式分析梯形圖即為：閉合常開觸點(diǎn)0.02，南北向紅燈點(diǎn)亮，東西向綠燈點(diǎn)亮，常開觸點(diǎn)100.04閉合，同時(shí)計(jì)時(shí)器T0，T1，T2開始工作，20S后計(jì)時(shí)器T1到達(dá)指定時(shí)間，常閉觸點(diǎn)T1斷開，東西向綠燈熄滅，常開觸點(diǎn)T1閉合，東西向黃燈由1S時(shí)間脈沖控制，閃爍間隔為一秒，5秒種后，計(jì)時(shí)器T2到達(dá)指定時(shí)間，T2常閉觸點(diǎn)斷開，東西向黃燈熄滅，T2常開觸點(diǎn)閉合東西向左轉(zhuǎn)箭頭點(diǎn)亮，20S后計(jì)時(shí)器T0到達(dá)指定時(shí)間，常閉觸點(diǎn)T0斷開，南北向紅燈熄滅，東西向左轉(zhuǎn)箭頭熄滅；南北向紅燈熄滅后，常閉觸點(diǎn)100.04閉合，南北向綠燈點(diǎn)亮，東西向紅燈點(diǎn)亮，同時(shí)計(jì)時(shí)器T1，T2，T3工作，20S后，計(jì)時(shí)器T1到達(dá)指定時(shí)間，T1常閉觸點(diǎn)斷開，南北向綠燈熄滅，T1常開觸點(diǎn)閉合，南北向黃燈點(diǎn)亮并且由1S時(shí)間脈沖控制，閃爍間隔為一秒，5秒種后計(jì)時(shí)器T2到達(dá)指定時(shí)間，T2常閉觸點(diǎn)斷開南北向黃燈熄滅，T2常開觸點(diǎn)閉合，南北向左轉(zhuǎn)箭頭點(diǎn)亮，20S后計(jì)時(shí)器T3到達(dá)指定時(shí)間，T3常閉觸點(diǎn)斷開，南北向左轉(zhuǎn)箭頭熄滅，同時(shí)計(jì)時(shí)器T1，T2復(fù)位。由跳轉(zhuǎn)符號(hào)跳轉(zhuǎn)往復(fù)循環(huán)，如圖4.3所示。3.特殊車輛控制模式當(dāng)南北方向檢測(cè)到特殊車輛時(shí)，不經(jīng)過(guò)正?？刂颇Ｊ?，南北方向立即變?yōu)榫G燈，東西方向立即變?yōu)榧t燈，車輛通過(guò)后，變?yōu)檎？刂颇Ｊ?；東西方向檢測(cè)到特殊車輛時(shí)，不經(jīng)過(guò)正?？刂颇Ｊ剑瑬|西方向立即變?yōu)榫G燈，南北方向立即變?yōu)榧t燈，車輛通過(guò)后變?yōu)檎ＤＪ?。圖4.4特殊車輛通過(guò)模式分析梯形圖即為：當(dāng)東西向檢測(cè)開關(guān)監(jiān)測(cè)到特殊車輛時(shí)，立即閉合常開觸點(diǎn)0.03，同時(shí)0.03常閉觸點(diǎn)斷開，常開觸點(diǎn)101.01閉合，跳轉(zhuǎn)指令直接跳轉(zhuǎn)至特殊車輛經(jīng)過(guò)時(shí)的控制程序，同時(shí)100.05點(diǎn)亮，東西方向綠燈點(diǎn)亮,100.04點(diǎn)亮，南北紅燈點(diǎn)亮。當(dāng)南北向檢測(cè)開關(guān)監(jiān)測(cè)到特殊車輛時(shí)，立即閉合常開觸點(diǎn)0.04，同時(shí)0.04常閉觸點(diǎn)斷開，常開觸點(diǎn)101.02閉合，跳轉(zhuǎn)指令直接跳轉(zhuǎn)至特殊車輛經(jīng)過(guò)時(shí)的控制程序，同時(shí)100.02點(diǎn)亮，南北方向綠燈點(diǎn)亮，100.03點(diǎn)亮，東西方向紅燈點(diǎn)亮，如圖4.4所示。4.車流量檢測(cè)圖4.5車流量檢測(cè)當(dāng)紅外線流量檢測(cè)器檢測(cè)到東西向車道的車流量過(guò)大時(shí)，則檢測(cè)開關(guān)0.10閉合，102.00接通，常開觸點(diǎn)閉合，定時(shí)器T05接通，20S后，T05到達(dá)指定時(shí)間，T05常開觸點(diǎn)閉合，啟用正?？刂颇Ｊ?。當(dāng)紅外線流量監(jiān)測(cè)器監(jiān)測(cè)到南北向車道的車流量過(guò)大時(shí)，檢測(cè)開關(guān)0.11閉合，102.01接通，常開觸點(diǎn)閉合，定時(shí)器T06接通，20S后，T06到達(dá)指定時(shí)間，T06常開觸點(diǎn)閉合，啟用正?？刂颇Ｊ健Ｍㄟ^(guò)延時(shí)定時(shí)器，達(dá)到綠燈延時(shí)的目的，如圖4.5所示。5.夜間模式檢測(cè)圖4.6夜間模式檢測(cè)在PLC系統(tǒng)中，A353，A352，A351分別代表著系統(tǒng)時(shí)間中的年月日時(shí)分秒，在我們本次試驗(yàn)中只需要小時(shí)，所以我們用A352通道，將0點(diǎn)和6點(diǎn)放入通道D0，D1中，我們用系統(tǒng)時(shí)間除以100得到的小數(shù)就是小時(shí)，并將其存放在D8001中，將D0，D1中的數(shù)值與D8001中的數(shù)值比較。若D8001中數(shù)值大于0小于6時(shí)，103.00閉合，夜間慢行燈點(diǎn)亮，大于6時(shí)，103.01斷開，夜間慢行燈熄滅。程序如圖4.6所示（三）檢測(cè)與調(diào)試1.硬件調(diào)試檢查PLC各個(gè)硬件連接有無(wú)斷點(diǎn)或者接觸不良；給硬件電路加電，用電壓表測(cè)量各個(gè)端點(diǎn)的電壓值是否正常。聯(lián)機(jī)檢查，因?yàn)橹挥杏肞LC開發(fā)系統(tǒng)才能完成對(duì)用戶系統(tǒng)的調(diào)試。將硬件電路分塊，把無(wú)關(guān)元件從該電路中除掉，就可以確定故障元件的范圍。2.軟件調(diào)試軟件調(diào)試就是利用CX-programmer通過(guò)對(duì)編寫好的梯形圖程序的編譯、連接、模擬來(lái)發(fā)現(xiàn)梯形圖中存在的連接錯(cuò)誤，電氣符號(hào)使用錯(cuò)誤和邏輯錯(cuò)誤并且排除警告糾正錯(cuò)誤的過(guò)程。如果有錯(cuò)誤，應(yīng)返回編程梯形圖頁(yè)面，認(rèn)真檢查梯形圖糾正錯(cuò)誤再進(jìn)行調(diào)試，如此反復(fù)實(shí)驗(yàn)直到調(diào)試成功。基于我們本次試驗(yàn)，我們利用軟件中的在線模擬功能，當(dāng)開關(guān)按下選擇手動(dòng)模式時(shí)，上下觸點(diǎn)不斷轉(zhuǎn)換，南北向和東西向綠燈能夠交替點(diǎn)亮證明手動(dòng)模式正確，當(dāng)選擇自動(dòng)模式時(shí)，按下開關(guān)，定時(shí)器能夠準(zhǔn)確定時(shí)，并且在定時(shí)器達(dá)到相應(yīng)時(shí)間時(shí)，能夠連接和斷開相應(yīng)觸點(diǎn)，且各個(gè)燈能夠按照程序點(diǎn)亮熄滅證明自動(dòng)模式正確。如果出現(xiàn)定時(shí)器不能夠定時(shí)、觸點(diǎn)不能準(zhǔn)確的斷開和連接、LED燈不能根據(jù)程序點(diǎn)亮，則證明程序出現(xiàn)錯(cuò)誤，我們需要根據(jù)軟件提示找到相應(yīng)的錯(cuò)誤并且改正，直至試驗(yàn)成功。五、結(jié)論經(jīng)過(guò)這次畢業(yè)設(shè)計(jì)，加深了我對(duì)PLC知識(shí)點(diǎn)的印象，我深刻的認(rèn)識(shí)到基礎(chǔ)知識(shí)學(xué)習(xí)扎實(shí)的重要性，在完成畢業(yè)論文時(shí)，經(jīng)常因?yàn)橥浿R(shí)點(diǎn)而去翻書，浪費(fèi)了很多時(shí)間。剛開始對(duì)論文沒(méi)有頭緒，通過(guò)和小組的同學(xué)不斷討論，上網(wǎng)查閱資料，一遍一遍的重復(fù)修改程序，終于有所頭緒，慢慢的整理出這一篇論文。這讓我明白了能夠獨(dú)立思考獨(dú)立完成任務(wù)是十分重要的。但是，有些事光靠自己也是不能完成的，需要和同學(xué)一同努力才能夠?qū)崿F(xiàn)目的，如果沒(méi)有與同學(xué)的相互交流就很難寫出一篇優(yōu)秀的論文。剛開