《基于PLC控制的十字路口交通信號(hào)燈系統(tǒng)設(shè)計(jì)》8600字（論文）

IV基于PLC控制的十字路口交通信號(hào)燈系統(tǒng)設(shè)計(jì)摘要近年來(lái)，高科技和新技術(shù)大幅增長(zhǎng)，電子設(shè)備在現(xiàn)實(shí)生活中廣泛使用，單片機(jī)也開始出現(xiàn)在大眾的現(xiàn)實(shí)生活中，加速了傳統(tǒng)控制方法的發(fā)展。本文研究的就是全自動(dòng)交通燈，通過(guò)運(yùn)用PLC控制實(shí)現(xiàn)車流控制，本文首先通過(guò)對(duì)數(shù)字控制、PLC控制、單片機(jī)三種控制方案進(jìn)行討論，選擇PLC控制交通燈控制方案，并進(jìn)行PLC硬件設(shè)計(jì)與軟件設(shè)計(jì)，給出了具體I/O端口分配方式及接線圖，并對(duì)軟件流程進(jìn)行了詳細(xì)的設(shè)計(jì)說(shuō)明，最后進(jìn)行系統(tǒng)調(diào)試，完善系統(tǒng)設(shè)計(jì)細(xì)節(jié)。關(guān)鍵詞：交通燈PLC梯形圖目錄TOC\o"1-3"\h\u15071第一章緒論 2215541.1課題背景 2307291.2課題研究的意義 259541.3國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀 3191511.4論文結(jié)構(gòu) 310290第二章方案論證與設(shè)計(jì) 5258172.1課題設(shè)計(jì)要求 5147532.2方案選擇與比較 5162542.2.1基于數(shù)字電路的交通燈控制系統(tǒng) 5296872.2.2基于PLC的交通燈控制系統(tǒng) 5195292.2.3基于單片機(jī)的交通燈控制系統(tǒng) 5190232.3總體方案設(shè)計(jì) 617085第三章硬件設(shè)計(jì) 7111733.1系統(tǒng)控制要求 7156813.2PLC電源和地址選擇 868173.3I/O端口分配 898133.4SFC流程圖 9185403.5接線圖 916510第四章軟件設(shè)計(jì) 11295534.1程序設(shè)計(jì)思路 1198724.2系統(tǒng)程序設(shè)計(jì) 1243524.3系統(tǒng)程序分析 1620280第五章系統(tǒng)調(diào)試 1816681第六章全文總結(jié)與展望 19138196.1全文總結(jié) 19179936.2后續(xù)工作展望 197426參考文獻(xiàn) 2117949附錄 22

第一章緒論1.1課題背景隨著我們的國(guó)家經(jīng)濟(jì)快速增長(zhǎng)，城市街道車輛大幅增長(zhǎng)，對(duì)城市交通造成了巨大壓力，交通成為全球問(wèn)題，影響了城市的可持續(xù)發(fā)展。每條街的每個(gè)十字路口都有交通堵塞的地方?，F(xiàn)有的許多基于精確模型的運(yùn)輸系統(tǒng)管理程序都有一定的局限性。研究交通規(guī)則，在十字路口尋找有效的提高交通效率的方法，對(duì)于減輕交通困難和提高接入率非常現(xiàn)實(shí)。道路是巨大的，交通是復(fù)雜的，交通是復(fù)雜的，交通是復(fù)雜的，交通是復(fù)雜的。道路平面的岔口(簡(jiǎn)稱“州際公路”)是交通網(wǎng)絡(luò)中的一個(gè)難點(diǎn)，也是許多交通事故的源頭。因此，十字路口的多源事故不能不引起注意。隨著運(yùn)輸技術(shù)、電子技術(shù)和微型機(jī)器的應(yīng)用，各種運(yùn)動(dòng)探測(cè)器、控制機(jī)器和交通被開發(fā)出來(lái)[1]。交通信號(hào)燈是控制過(guò)境地區(qū)城市交通的重要工具。目前，交通燈通常位于十字路口，使用紅色、綠色和黃色的指示燈來(lái)控制交通，以及計(jì)時(shí)器來(lái)計(jì)時(shí)，以確保交通安全，在正常情況下搭橋。當(dāng)前，大多數(shù)交通信號(hào)燈具有設(shè)定的時(shí)間，并且采用單階段定時(shí)控制或多階段時(shí)間控制。最大的缺點(diǎn)是綠燈的時(shí)間多段控制忒單，并且最佳綠燈的設(shè)置時(shí)間很困難，需要大量的測(cè)量統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，并且在許多情況下，設(shè)定值不是最佳的，甚至不相稱。駕駛不是很靈活，這意味著對(duì)城市交通的監(jiān)管不是最佳的。建造需要大量的數(shù)據(jù)，很多發(fā)生整個(gè)收入應(yīng)該不是最佳的，甚至是不明智的。沒(méi)有一個(gè)是足夠靈活的，這使得城市交通管制不理想。這篇文章旨在先發(fā)制人和科學(xué)地指導(dǎo)交通管理，以實(shí)現(xiàn)道路管理。分析應(yīng)用了一個(gè)控制系統(tǒng)，在這個(gè)系統(tǒng)中，單個(gè)機(jī)器實(shí)現(xiàn)了對(duì)智能紅綠燈的控制，以及系統(tǒng)的軟硬件結(jié)構(gòu)。該實(shí)驗(yàn)表明，該系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了一個(gè)簡(jiǎn)單的、經(jīng)濟(jì)的系統(tǒng)，能夠有效地調(diào)節(jié)交通，提高運(yùn)輸能力[2]。1.2課題研究的意義現(xiàn)代化科學(xué)技術(shù)進(jìn)步支持交通、社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展導(dǎo)致正大幅增長(zhǎng)并反過(guò)來(lái)加劇了堵車嚴(yán)重的交通阻塞，規(guī)模和復(fù)雜性特征，傳統(tǒng)交通管制和交通一直是世界難題，每年到美國(guó)引起堵車，造成經(jīng)濟(jì)損失約2370億美元，我們內(nèi)心億人，每年有超過(guò)大城市引起交通科斯韋直接經(jīng)濟(jì)損失1600億圓，過(guò)載相當(dāng)于3.2%的GDP[3]。解決城市交通問(wèn)題的兩種主要方法:首先，加快交通基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)；第二，加強(qiáng)交通控制。首先，城市交通的發(fā)展，滿足各種運(yùn)輸需求的物質(zhì)基礎(chǔ)；而后者明智地使用現(xiàn)有車輛。在有利的交通條件下，保證機(jī)器的安全使現(xiàn)有設(shè)施的潛力得以充分發(fā)揮。相比之下，在大城市里修建新道路和擴(kuò)建道路的機(jī)會(huì)越來(lái)越小，空間越來(lái)越小。目前，城市交通管理也集中于加強(qiáng)交通管理。對(duì)平面交叉點(diǎn)的研究通常是應(yīng)用交通信號(hào)允許車輛在時(shí)間內(nèi)通過(guò)，因此在時(shí)間內(nèi)實(shí)現(xiàn)車輛的分離[4]。智能照明彈控制著人員和各種車輛的安全流動(dòng)，紅色、黃色和綠色燈光的自動(dòng)控制是城市和鄉(xiāng)村交通現(xiàn)代化的重要任務(wù)。為了確保城市和農(nóng)村街道之間的交通和安全，每條道路通常都有紅色、黃色和綠色的紅綠燈，紅燈意味著禁止通行；黃色的燈意味著沒(méi)有穿過(guò)這條路的停車場(chǎng)的汽車停下來(lái)，繼續(xù)碾過(guò)它；綠燈意味著道路是開著的。交通燈控制系統(tǒng)自動(dòng)控制十字路口兩組紅色、黃色和綠色交通燈的切換，控制不同的車輛和人行橫道，使十字路口的城市和農(nóng)村地區(qū)自動(dòng)控制交通[5]。1.3國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀目前，海外交通信號(hào)管理系統(tǒng)主要由英國(guó)的收發(fā)系統(tǒng)、綠信比、周期和相位技術(shù)以及澳大利亞的SCATS系統(tǒng)組成，悉尼協(xié)調(diào)適應(yīng)性運(yùn)輸系統(tǒng)，其中一些是在美國(guó)、日本和其他國(guó)家開發(fā)的。其中一個(gè)與英國(guó)SCOOT系統(tǒng)和澳大利亞SCATS系統(tǒng)相比，該系統(tǒng)在中國(guó)城市使用SCATS系統(tǒng)(如上海、杭州、寧波等)[6]。然而，由于這些系統(tǒng)是專門的交通信號(hào)管理系統(tǒng)，它們不太開放，難以與其他系統(tǒng)協(xié)調(diào)，這些系統(tǒng)有一定的局限性和成本，而且沒(méi)有充分考慮到我國(guó)的國(guó)家狀況(如自行車和行人流動(dòng)等)。近年來(lái)，我國(guó)開展了深入研究，發(fā)展了適用于我們交通狀況的交通管理系統(tǒng)，主要是上海交通大學(xué)開發(fā)的斯瓦茨系統(tǒng)，南京、深圳等地開發(fā)。通過(guò)對(duì)國(guó)外先進(jìn)系統(tǒng)的深入研究，這些系統(tǒng)吸收了大量的公路警察管理經(jīng)驗(yàn)，這些經(jīng)驗(yàn)是建立在開放的基礎(chǔ)上的，以增加符合中國(guó)國(guó)情的特殊職能。但它還沒(méi)有成熟，控制也不夠好，也沒(méi)有廣泛使用[8]。因此，與我們的國(guó)民經(jīng)濟(jì)相結(jié)合，獲取信息是準(zhǔn)確的、可靠的、可靠的，并且是一個(gè)智能的交通控制系統(tǒng)。1.4論文結(jié)構(gòu)本文簡(jiǎn)要描述了基于單車的燈光控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和模擬，根據(jù)十字路口雙車道運(yùn)動(dòng)的速度，可以根據(jù)特定的模式控制燈光信號(hào)。介紹部分包括項(xiàng)目的背景和意義以及國(guó)內(nèi)外運(yùn)輸管理系統(tǒng)內(nèi)的研究情況。根據(jù)了解單車運(yùn)輸?shù)闹悄芸刂葡到y(tǒng)以及現(xiàn)實(shí)生活中的實(shí)際需要，建議根據(jù)項(xiàng)目的要求討論和選擇總體計(jì)劃。首先，簡(jiǎn)單了解光燈控制系統(tǒng)的優(yōu)缺點(diǎn)，基于數(shù)字電路、光燈控制系統(tǒng)、基于PLC控制系統(tǒng)光燈，基于單個(gè)機(jī)器，經(jīng)過(guò)分析比較，系統(tǒng)選擇開發(fā)的項(xiàng)目和方案和實(shí)施計(jì)劃用單一的汽車，以及系統(tǒng)性結(jié)構(gòu)。本文主要分為設(shè)計(jì)PLC控制模塊和不同的外部電路模塊。第四章介紹了軟件開發(fā)的簡(jiǎn)要介紹，并介紹了不同軟件模塊的設(shè)計(jì)理念。第五章簡(jiǎn)要描述了小組狀態(tài)軟件，詳細(xì)描述了如何模擬電路。最后，該項(xiàng)目的總結(jié)和審查概述了系統(tǒng)、機(jī)會(huì)和缺點(diǎn)以及為本學(xué)年結(jié)束做準(zhǔn)備的后續(xù)工作，包括感謝、補(bǔ)充、參考文件等，附錄為系統(tǒng)整體電路圖供查閱。第二章方案論證與設(shè)計(jì)2.1課題設(shè)計(jì)要求（1）通過(guò)設(shè)計(jì)十字路口交通燈控制系統(tǒng)，在南北交叉口交叉口需要交換式車輛在兩個(gè)交叉口交換式，有兩個(gè)方向自動(dòng)調(diào)整交通時(shí)間，這取決于車流量的大小、通行時(shí)間長(zhǎng)短及整體通行時(shí)間。（2）每次綠燈變紅的時(shí)候，都需要黃色的燈在換車前先開5S。（3）除紅色、黃色和綠色指示燈外，除紅色、黃色和綠色外，每個(gè)指示燈的時(shí)間都在數(shù)字顯示器上顯示。（4）同時(shí)設(shè)置紅色和綠色的人行橫道。（5）怎么做特殊車輛組成，設(shè)置額外的開關(guān)。2.2方案選擇與比較2.2.1基于數(shù)字電路的交通燈控制系統(tǒng)我們最經(jīng)常使用的數(shù)字電路電路控制，如果用純數(shù)字電路設(shè)計(jì)本系統(tǒng)的完成更困難模式過(guò)于復(fù)雜，對(duì)于不同部分編制竊聽ocho電路復(fù)雜，容易出現(xiàn)系統(tǒng)錯(cuò)誤，最大原因是系統(tǒng)不夠智能，需要持續(xù)更新，調(diào)整交通控制時(shí)間，電路也是出現(xiàn)故障，同時(shí)很難復(fù)查時(shí)出錯(cuò)。數(shù)字與電路模擬器相結(jié)合，電路需要大量的電流，對(duì)于維修人員專業(yè)性要求較高，同時(shí)維護(hù)起來(lái)也相對(duì)復(fù)雜，對(duì)于當(dāng)下信息時(shí)代發(fā)展趨勢(shì)，已經(jīng)很難滿足當(dāng)下交通需求，故不選用數(shù)字電路進(jìn)行控制[9]。2.2.2基于PLC的交通燈控制系統(tǒng)PLC是一種電子控制設(shè)備，專門設(shè)計(jì)用于工業(yè)環(huán)境中使用，應(yīng)該是一個(gè)更理想的控制器。PLC使用的是一種可編程的存儲(chǔ)單元，其中存儲(chǔ)了邏輯操作指令、順序操作、時(shí)間、計(jì)數(shù)和算術(shù)操作，可以通過(guò)數(shù)字或模擬數(shù)量的輸入和輸出控制各種機(jī)械或生產(chǎn)過(guò)程。PLC控制器的編程很簡(jiǎn)單也很容易訪問(wèn)。但是PLC的輸入/輸出口比其他的更少，但同時(shí)具有控制簡(jiǎn)單，維護(hù)便捷的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，同時(shí)對(duì)于系統(tǒng)調(diào)整也相對(duì)容易[10]。2.2.3基于單片機(jī)的交通燈控制系統(tǒng)單片機(jī)作為地方通信開發(fā)智能交通燈系統(tǒng)管理控制系統(tǒng)，建立了區(qū)域交通路口交通信號(hào)燈智能防控和PC，以及軟、硬件方面一些改善措施，實(shí)現(xiàn)了根據(jù)路口交通信號(hào)燈智能紅綠燈控制，使地方交通變得更加靈活高效。在某種程度上，交通問(wèn)題得到了解決，停車場(chǎng)等待時(shí)間不合理，高速汽車的強(qiáng)度也得到了解決。系統(tǒng)具有簡(jiǎn)單結(jié)構(gòu)、高可靠性、低成本、良好現(xiàn)實(shí)、方便維護(hù)等的優(yōu)勢(shì)[11]。2.3總體方案設(shè)計(jì)目前，我國(guó)交通燈通常位于十字路口，在它們的位置上使用紅色、綠色和黃色的指示燈。通過(guò)計(jì)時(shí)器來(lái)控制交通。關(guān)于交通安全問(wèn)題，存在一個(gè)缺點(diǎn):在兩個(gè)車道的實(shí)際時(shí)間相同和固定的十字路口，通常一個(gè)車道是主路，應(yīng)該有更多的汽車；另一條輔路，更少的車，更少的停車時(shí)間。由于道路擁擠，十字路口經(jīng)常出現(xiàn)交通堵塞[12]。本文對(duì)交通通行線路的現(xiàn)實(shí)開展深入調(diào)查。本文全面分析采用PLC完成智能信號(hào)燈管理的操縱體系以上軟、硬件設(shè)計(jì)方式，通過(guò)探究可以知道其使用便利、投資不多，可高效解決交通問(wèn)題，提高路口的通暢水平。關(guān)鍵對(duì)智能信號(hào)燈的探究作用和最終成果開展全面匯總，展現(xiàn)出現(xiàn)在信號(hào)燈設(shè)計(jì)的缺點(diǎn)。智能信號(hào)燈管理體系通常需要在全自動(dòng)化管控以及特殊狀況下才可以順利開展人工切換信號(hào)燈讓某些車輛提早通過(guò)。本文主要以三菱FX2―64MR―001PLC為核心設(shè)計(jì)交通燈設(shè)計(jì)，此外對(duì)以上系統(tǒng)的設(shè)計(jì)進(jìn)行綜合分析。第三章硬件設(shè)計(jì)3.1系統(tǒng)控制要求信號(hào)燈用來(lái)展現(xiàn)車輛通行狀況，此后會(huì)把十字路口當(dāng)成探究主體，探究交通燈的現(xiàn)實(shí)情況。在路口信號(hào)轉(zhuǎn)換流程序是：綠，黃，紅。綠燈表示可通過(guò)，黃燈表示不能，然而在安全線上行駛的車輛可繼續(xù)行駛，就是綠燈進(jìn)展到紅燈的提示燈。紅燈代表不能通過(guò)。在實(shí)際生活中的交通路口，可被劃分成東西以及南北走向，然而在眾多時(shí)期，都是單一方向的車輛可運(yùn)作，其余方向就不能通過(guò)，在特定時(shí)間之后，可以以及不能通行的方向會(huì)發(fā)生變化。其現(xiàn)實(shí)情況可根據(jù)此后的圖表。指出：黑色表述亮，白色表示滅。交通情況從狀態(tài)1發(fā)生變化，最終到狀態(tài)6以后反復(fù)到狀態(tài)1，如圖3-1所示。圖3-1交通信號(hào)燈運(yùn)行狀態(tài)演示版本和可能進(jìn)行更詳細(xì)的分析通過(guò)具體紅綠燈十字路口，以期可以整合這些數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)狀態(tài)足額:(1)方向的紅燈，其他東西綠燈期間，當(dāng)黃燈是紅燈時(shí)包括北方和北部包括北方和倒數(shù)25秒。在上述情況下，東和西不允許通行，南和北可以。(2)有東西在向綠色的光移動(dòng)，其他的黃色在燃燒，北北角是紅色的，倒數(shù)五秒。在以上狀況下，去除行使的車輛以外，其余需要就地停留。（3）南北方向紅燈滅，此外綠燈亮，東西向黃燈滅，此時(shí)紅燈亮，倒計(jì)時(shí)在二十五秒的時(shí)候。在以上狀況下，東西向可通過(guò)，南北向反之。（4）南北方向綠燈滅，此外黃燈亮，東西向紅燈亮，倒計(jì)時(shí)在五秒。在以上狀況下，去除順利行使的車輛，其他車輛都就地停留。燈和行止?fàn)顟B(tài)雙方的關(guān)聯(lián)，如表3-1所示。表3-1交通狀態(tài)及紅綠燈狀態(tài)狀態(tài)1狀態(tài)2狀態(tài)4狀態(tài)6東西向禁行等待變換通行等待變換南北向通行等待變換禁行等待變換東西紅燈1100東西黃燈0001東西綠燈0010南北紅燈0011南北綠燈1000南北黃燈01-0以上圖標(biāo)指出，不論我們?cè)谠鯓拥穆房谠O(shè)定紅綠黃三種燈和數(shù)碼顯示管兩個(gè)，在任意的路口，假如遭遇紅燈就需要暫停形式，等到綠燈以后才可以形式，黃色的燈開始閃爍，警告人們等待模式的變化。紅綠燈的狀態(tài)和狀態(tài)可以基于表3.1。注意:0表示熄滅，1表示亮度。3.2PLC電源和地址選擇這個(gè)紅綠燈被設(shè)置為使用可編程的FP-1C40控制器。由于實(shí)驗(yàn)室中的PLC是松下FP-1C40可編程控制器，它被選為演示的便利工具。3.3I/O端口分配圖3.2I/O地址的分配在設(shè)計(jì)當(dāng)中，紅色、綠色和黃色的燈被放置在不同的方向，總共有12個(gè)信號(hào)燈，當(dāng)然還有12個(gè)輸出端口。然而，不同的方向也安裝簡(jiǎn)單的光電計(jì)數(shù)器和發(fā)射按鈕在設(shè)計(jì)和暫停期間，換句話說(shuō)，輸入端口必須填滿6個(gè)[14]。上述設(shè)計(jì)使用三菱FX2―64MR―001型PLC，參考上圖，上述接線輸入電壓使用220V交流電，但是輸出卻使用12V的直流端口分配是：表3.2直流端口分配輸入設(shè)備輸入點(diǎn)接口輸出設(shè)備輸出點(diǎn)接口啟動(dòng)按鈕X0南北方向綠燈（2個(gè)）Y1北方計(jì)數(shù)器輸入X1南北方向黃燈（2個(gè)）Y2南方計(jì)數(shù)器輸入X2南北方向紅燈（2個(gè)）Y3西方計(jì)數(shù)器輸入X3東西方向綠燈（2個(gè)）Y4東方計(jì)數(shù)器輸入X4東西方向黃燈（2個(gè)）Y5停止按鈕X5東西方向紅燈（2個(gè)）Y63.4SFC流程圖然而在現(xiàn)實(shí)信號(hào)燈管控中，人行道路與主干道信號(hào)燈在特定層面上會(huì)出現(xiàn)特殊關(guān)聯(lián)，因此相關(guān)人員在編輯程序之前需要清楚的對(duì)其進(jìn)行劃分，如此才可以在編程的時(shí)候減少不必要的程序和PLC不需要的運(yùn)算。交通信號(hào)燈的閃爍使用周期固定是1S的時(shí)鐘脈沖M8013的觸點(diǎn)來(lái)完成。根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)車道信號(hào)燈可使用并行序列來(lái)代表自身的運(yùn)作狀況。相關(guān)交通紅綠燈的控制體系PLC硬件設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)圖圖3-4所示。圖3-4SFC流程圖3.5接線圖使用累積的工作周期。實(shí)際時(shí)間和緊急運(yùn)輸可以通過(guò)可編程控制器(PLC)完成。PLC作為控制設(shè)備的選擇來(lái)自于能夠編程控制器內(nèi)核的計(jì)算機(jī)，這些計(jì)算機(jī)將生產(chǎn)分離為工業(yè)環(huán)境。不僅顯示明顯的穩(wěn)定性，而且具有明顯的輸入/輸出接口，顯示了顯著的動(dòng)力；它使用簡(jiǎn)單的可編程存儲(chǔ)器，主要在其內(nèi)部存儲(chǔ)程序中執(zhí)行邏輯操作、順序控制、計(jì)時(shí)器、計(jì)時(shí)器和計(jì)算操作，用數(shù)字或模擬輸入/出口過(guò)程向用戶發(fā)送指令，用于管理各種設(shè)備；此外，當(dāng)使用模塊化結(jié)構(gòu)時(shí)，編程是非常方便和技術(shù)性的。利用以上選型和管控的詳細(xì)標(biāo)準(zhǔn)，可逐漸制作PLC控制的信號(hào)燈電路部分的接線理論圖，上述仿照交通燈劃分成南北以及東西方向等不同的方向，主要是綠燈、黃燈、紅燈等各個(gè)顏色，此處，COM端是交通信號(hào)燈的重要使用端。PLC外部接線圖如圖3-5所示。圖3-5PLC的外部接線圖第四章軟件設(shè)計(jì)4.1程序設(shè)計(jì)思路全部控制流程可被分類成多個(gè)部分：鍵盤設(shè)置處理，狀態(tài)燈控制等部分。全部軟件模塊一般會(huì)被分類成不同的部分：主程序和中斷處理部分。具體的流程圖可參考下圖4.1、4.2、4.3、4.4。圖4.1主程序流程圖圖4.2狀態(tài)S1流程圖圖4.3狀態(tài)S2流程圖圖4.4狀態(tài)S3流程圖設(shè)計(jì)具體狀況：上述智能交通紅綠燈體系，在軟件開發(fā)過(guò)程中，相關(guān)人員使用連續(xù)執(zhí)行模式和重復(fù)的方法。這些系統(tǒng)每25個(gè)實(shí)時(shí)周期變化一次。在十字路口的黃燈逐漸亮到循環(huán)結(jié)束后，它們會(huì)閃爍，向行人和車輛報(bào)告交通即將改變。在此期間，如果按下中斷按鈕，服務(wù)中斷子程序就會(huì)啟動(dòng)，然后繼續(xù)執(zhí)行。4.2系統(tǒng)程序設(shè)計(jì)在設(shè)定主程序的時(shí)候，由于需要使用眾多計(jì)時(shí)器，計(jì)數(shù)器，輸入以及輸出繼電器等與之相關(guān)的輔助器件，因此需要提早將需要使用到的原器件符號(hào)與對(duì)應(yīng)定義提走啊制定完成，便于后續(xù)的操作：設(shè)南北方向最大車流量為A，東西方向最大車流量為B。主梯形圖如圖4-5所示。I0.1、I0.2、I0.3由數(shù)字比較器的結(jié)果控制。當(dāng)南北方向車流量比東西方向大時(shí)，i0.1-1，i0.2-0，線圈M0.0-0；雖然南北交通流量相對(duì)于任何東西都是小時(shí)，但i0.2-1，i0.1-0.3-0，線圈是電的；在兩個(gè)方向相同的運(yùn)動(dòng)中，i0.3-1，i0.1-0，線圈M0.2是電的。圖4-5數(shù)字比較器的結(jié)果圖4-6設(shè)定的紅綠燈時(shí)間決定三個(gè)線圈的通斷由線圈M0.0控制通斷當(dāng)線圈充電時(shí)，計(jì)時(shí)器T37、T39、T40開始計(jì)時(shí)，30秒后啟動(dòng)，35秒后啟動(dòng)，35秒后啟動(dòng)，55秒后熄燈，60秒后T37、T38、T40全部關(guān)閉。正如圖4-7所示。圖4-7設(shè)定的紅綠燈的時(shí)間由線圈M0.1控制通斷當(dāng)M0.1充電時(shí)，計(jì)時(shí)器T41，T43，T44開始計(jì)時(shí)，20秒，T41，然后25秒，然后55秒，然后60秒，T43，T44。正如圖4-8所示。線圈M0.2設(shè)置的紅綠燈時(shí)間被打亂。當(dāng)m0.2充電時(shí)，計(jì)時(shí)器T45、T47、T48開始計(jì)時(shí)，20秒后T45、25秒后T46、55秒后T47、T47和T48關(guān)閉。開關(guān)控制著南北綠燈，i0.0啟動(dòng)。在啟動(dòng)線圈m0.0后30秒內(nèi)，向北和向南發(fā)出綠色信號(hào)；當(dāng)M0.1線圈充電時(shí)，北部和南部的綠燈會(huì)亮20秒；當(dāng)M0.2線圈通電時(shí)，北部和南部的綠燈亮了25秒。正如圖4-9所示。這意味著黃色的燈閃爍了五秒鐘。當(dāng)t37啟動(dòng)時(shí)，北黃燈和南黃燈會(huì)閃爍，五秒鐘后，T38會(huì)亮起來(lái)，經(jīng)常熄燈，閃爍就結(jié)束了。對(duì)其他事情的同情；紅燈朝北和朝南，然后閃爍五秒鐘。當(dāng)T38啟動(dòng)時(shí)，北部和南部的紅燈會(huì)在T39熄燈前亮起來(lái)；然后紅燈從北到南閃爍五秒鐘，其他的都是一樣的。如圖4-10所示。圖4-8設(shè)定的紅綠燈的時(shí)間由線圈M0.2控制通斷圖4-9開關(guān)控制南北綠燈啟動(dòng)開關(guān)I0.0閉合圖4-10南北黃燈閃爍5秒圖4-11南北紅燈亮閃爍5秒圖4-12東西綠燈亮圖4-13東西黃燈閃爍5秒圖4-14東西紅燈亮然后閃爍5秒紅色指示燈點(diǎn)亮，然后閃爍5秒鐘。當(dāng)按下i0.0時(shí)，線圈M0.0就會(huì)啟動(dòng)，紅燈就會(huì)亮，T37啟動(dòng)30秒后，T37開關(guān)就會(huì)關(guān)閉，南北紅燈就會(huì)閃爍。他開始贏了，五秒鐘后，他打開了T38。開關(guān)總是關(guān)閉，紅燈從北到南熄滅。當(dāng)M0.1線圈充電時(shí)，紅燈會(huì)在20秒內(nèi)亮起來(lái)，當(dāng)它正常關(guān)閉時(shí)，開關(guān)就會(huì)啟動(dòng)，紅燈從北向南閃爍，5秒后，t42就會(huì)啟動(dòng)。T42關(guān)閉正常，開關(guān)工作，紅燈在北部和北部熄滅；當(dāng)m0.2線圈啟動(dòng)時(shí)，紅燈會(huì)在25秒內(nèi)亮起來(lái)，當(dāng)它正常關(guān)閉時(shí)，開關(guān)會(huì)打開，紅燈會(huì)向北和向南閃爍，5秒后又會(huì)亮起來(lái)。T46關(guān)閉正常，開關(guān)打開，南北燈滅。正如圖4-11所示。4.3系統(tǒng)程序分析當(dāng)開關(guān)SB1閉合時(shí)，根據(jù)車輛流量檢測(cè)系統(tǒng)的測(cè)量結(jié)果使線圈通電。也就是說(shuō)，如果南北之間的交通流量大于東西方向，則向線圈M0.0供電，如果東西方向小于東西方向，則向線圈M0.1供電，如果是，則向線圈M0.2供電。當(dāng)M0.1線圈通電時(shí)，T37通電并在20秒后工作（南北的綠燈熄滅），南北的黃燈閃爍5秒，東西方向的紅燈熄滅20秒。下一個(gè)紅燈閃爍5秒鐘。南北黃燈閃爍5秒，然后紅燈閃爍30秒，然后紅燈閃爍5秒，而東西方綠燈閃爍30秒，而黃燈閃爍5秒。線圈M0.2通電后，T37通電并等待25秒（南北燈綠燈熄滅）北北燈黃燈閃爍5秒。同時(shí)，在東西向25秒后，紅燈滅了，紅燈閃爍了五秒鐘。黃色的燈泡向北和向南閃爍5秒，然后向紅燈閃爍25秒，然后向東和西閃爍25秒，黃色的燈泡閃爍25秒。T40，T45，T48動(dòng)態(tài)閉鎖觸點(diǎn)斷開，T37，T41，T45動(dòng)態(tài)閉鎖觸點(diǎn)復(fù)位，線圈M0.0，M0.1、0.2重新通電只要沒(méi)有阻塞按鈕SB1，系統(tǒng)就會(huì)繼續(xù)循環(huán)。第五章系統(tǒng)調(diào)試先對(duì)可編程序控制器的外部接線進(jìn)行一系列的詳細(xì)檢查，一種確保外部通信線路準(zhǔn)確準(zhǔn)確的方法。用戶還沒(méi)有到達(dá)機(jī)器，我們可以對(duì)外部電線進(jìn)行詳細(xì)的掃描，并通過(guò)一個(gè)自編程的實(shí)驗(yàn)程序進(jìn)行測(cè)試，這樣我們就可以對(duì)外部電線進(jìn)行詳細(xì)的掃描，并進(jìn)行電氣檢查，以發(fā)現(xiàn)電路的故障和缺陷。為了安全，可靠，我們通常主電路沖禁用和隨后的初步調(diào)試，當(dāng)確認(rèn)主要電路布線部分，然后模擬調(diào)試好程序調(diào)試用戶對(duì)于下一步，至組成中的每個(gè)部分功能，達(dá)到可以獨(dú)立運(yùn)行。最后，除調(diào)試個(gè)別硬件系統(tǒng)和軟件外，應(yīng)注意到總體開發(fā)方案的完成以及具體硬件和軟件系統(tǒng)的開發(fā)。我們還需要為硬件和軟件系統(tǒng)進(jìn)行一系列整體調(diào)試和測(cè)試。在整個(gè)控制系統(tǒng)啟動(dòng)后無(wú)法正常工作之前，對(duì)控制和軟件系統(tǒng)進(jìn)行了多次修改。在本次程序設(shè)計(jì)調(diào)試的時(shí)候，我們要思考下面的中很多部分的原因，首先就是眾多交通紅綠燈之間流程的聯(lián)鎖和互鎖，比如，南北向綠燈以及東西向紅燈需要建立聯(lián)鎖關(guān)聯(lián)，其中假定南北向綠燈亮，那么東西向的紅燈必須保持亮的狀態(tài)，南北向的綠燈與東西向的綠的必然不能同時(shí)成為亮的狀態(tài)。如果南北向的綠燈開始閃爍，那么南北向的黃燈必須保持在亮的狀態(tài)，才能保證南北向的綠燈與南北向的黃燈是這種聯(lián)鎖的關(guān)系。同理，東西向與南北向也必須有著相同的聯(lián)鎖關(guān)系。之后就是調(diào)用子程序的情況，由于在程序中大多數(shù)都差不多，例如，首次對(duì)比以后和第二次對(duì)比以后需要在南北綠燈閃爍3s，3s之后南北方向的綠燈轉(zhuǎn)變成黃燈，黃燈持續(xù)2s之后才會(huì)轉(zhuǎn)變成紅燈，此外計(jì)數(shù)器逐漸清零，東西向轉(zhuǎn)變成綠燈的狀況。所以在程序編制的時(shí)候，我們要思考將上述程序?qū)嵤┠K化，目標(biāo)就是立即調(diào)用。還有一個(gè)例子就是，在第一次比較的過(guò)程中和第二次比較的過(guò)程中都牽涉到了調(diào)用寄存器，也可以把此程序進(jìn)行模塊化，直接開展調(diào)用。第三關(guān)于計(jì)數(shù)器清零部分，在一邊燈從綠燈轉(zhuǎn)變成黃燈閃爍再轉(zhuǎn)變成紅燈的時(shí)候，計(jì)數(shù)器會(huì)被清零。在計(jì)數(shù)器清零之前，其中的計(jì)數(shù)是持續(xù)積攢計(jì)數(shù)的情況。第六章全文總結(jié)與展望6.1全文總結(jié)本文基于PLC交通燈控制系統(tǒng)的兩個(gè)基本特征，即該項(xiàng)目使用模糊控制技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)控制，特別是在隨機(jī)交通情況情況下，因?yàn)椴恍枰?/p>