具有車流量監(jiān)控的智能交通燈

1、.電氣工程學(xué)院課程設(shè)計(jì)說明書設(shè)計(jì)題目： 具有車流量監(jiān)控的PLC交通燈控制系統(tǒng)系別：年級(jí)專業(yè)：11級(jí)學(xué) 號(hào)：學(xué)生：指導(dǎo)教師：郭忠南闞志忠艷君王德玉. .電氣工程學(xué)院課程設(shè)計(jì)任務(wù)書課程名稱：電氣控制與 PLC課程設(shè)計(jì)基層教學(xué)單位：電氣工程及自動(dòng)化系指導(dǎo)教師：郭忠南等學(xué)號(hào)學(xué)生（專業(yè)）班級(jí)設(shè)計(jì)題目具有車流量監(jiān)控的 PLC交通燈控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)采用 PLC構(gòu)成具有車流量監(jiān)控的交通燈電氣控制系統(tǒng)?？刂埔蟛殚喯嚓P(guān)技文獻(xiàn)。術(shù)參數(shù)設(shè)1)根據(jù)控制要求，進(jìn)行電氣控制系統(tǒng)硬件電路設(shè)計(jì)，包括PLC 硬件配置電路。計(jì)2)根據(jù)控制要求，編制 PLC控制程序要3)按要求編寫設(shè)計(jì)說明書并繪制A1 幅面圖紙一。求參1、 PLC電氣

2、控制技術(shù)漆漢宏主編機(jī)械工業(yè)2008考2、圖書館各類期刊文獻(xiàn)相關(guān)數(shù)據(jù)庫資3、相關(guān)電氣設(shè)計(jì)手冊(cè)料周次第一周第二周應(yīng)完成全部方案設(shè)計(jì)：完周一、二：完成設(shè)計(jì)說明書成周一、二：查、閱相關(guān)參考資料A1 設(shè)計(jì)圖紙周三、四：繪制周二至周五：方案設(shè)計(jì)周五：答辯考核周六、日：設(shè)計(jì)方案完善容指導(dǎo)教基層教學(xué)單師簽字位主任簽字說明： 1、此表一式三份，系、學(xué)生各一份，報(bào)送院教務(wù)科一份。2 、學(xué)生那份任務(wù)書要求裝訂到課程設(shè)計(jì)報(bào)告前面。電氣工程學(xué)院教務(wù)科. .目錄緒論.1第一章可編程控制器簡(jiǎn)介 .11.1PLC定義及構(gòu)成 .21.2PLC系統(tǒng)的其它設(shè)備 .21.3PLC的用途 .1.43PLC的特點(diǎn) .41.5PLC的工作

3、原理 .51.6PLC的編程語言 .6第二章車流量監(jiān)控設(shè)計(jì)思路 .7第三章智能交通燈的PLC實(shí)現(xiàn) .83.1傳感器的工作原理及選. .擇.83.2控制原理圖 .103.3控制方式及實(shí)現(xiàn)功能 .113.4I/O接線表 .113.5硬件接線圖 .123.6控制程序流程圖 .133.7梯形圖 .143.8程序 .16第四章總結(jié)與體會(huì) .19致 .20參考文獻(xiàn) .21. .緒論當(dāng)今，紅綠燈安裝在各個(gè)道口上，已經(jīng)成為疏導(dǎo)交通車輛最常見和最有效的手段。但這一技術(shù)在19 世紀(jì)就已出現(xiàn)了。電氣啟動(dòng)的紅綠燈出現(xiàn)在美國，這種紅綠燈由紅綠黃三色圓形的投光器組成，1914 年始安裝于紐約市5 號(hào)大街的一座高塔上。紅燈

4、亮表示“停止”，綠燈亮表示“通行” 。1968 年，聯(lián)合國道路交通和道路標(biāo)志信號(hào)協(xié)定對(duì)各種信號(hào)燈的含義作了規(guī)定。綠燈是通行信號(hào)，面對(duì)綠燈的車輛可以直行，紅燈是禁行信號(hào)，面對(duì)紅燈的車輛必須在交叉路口的停車線后停車。黃燈是警告信號(hào)，面對(duì)黃燈的車輛不能越過停車線，但車輛已十分接近停車線而不能安全停車時(shí)可以進(jìn)入交叉路口。但是若某一方向上車流量大， 待紅燈跳轉(zhuǎn)到綠燈時(shí)， 一部分的車輛經(jīng)過了十字路口，還有一部分由于綠燈時(shí)間短而，不得再等下一個(gè)綠燈。這樣就帶來了很大的不便，若該方向上的車流量一直很大，使等候的車輛就越來越多。尤其在大城市的主干道路上，若不解決這類問題，對(duì)城市的交通通行是一個(gè)嚴(yán)峻的考驗(yàn)。傳統(tǒng)的

5、十字路口交通燈控制通常的做法是：事先做好道路車流量的調(diào)查，運(yùn)用統(tǒng)計(jì)的方法將兩個(gè)方向紅綠燈的時(shí)間設(shè)置為固定值。然而，十字路口不同時(shí)刻的車流量是不固定的，采用固定時(shí)間的控制系統(tǒng)，經(jīng)常造成道路有效利用時(shí)間的浪費(fèi)，出現(xiàn)空等現(xiàn)象或多車等待現(xiàn)象，影響了道路的暢通，這種控制方法已經(jīng)不能適應(yīng)現(xiàn)在的交通現(xiàn)狀。具有車流量監(jiān)控的 PLC交通燈智能控制能夠根據(jù)車流量的變化自動(dòng)調(diào)節(jié)紅綠燈的時(shí)長(zhǎng)，最大限度減少十字路口的車輛滯留現(xiàn)象，有效的緩解了交通擁擠，實(shí)現(xiàn)的交通控制系統(tǒng)的最優(yōu)控制，大大提高了交通控制系統(tǒng)的效率。隨著我國人民生活水平的不斷提高，城市化的推進(jìn)和私家車數(shù)量的增加，道路交通擁擠的現(xiàn)象日益突出，智能交通控制系統(tǒng)有

6、廣大的應(yīng)用前景。. .第一章可編程控制器簡(jiǎn)介1.1 PLC 定義及構(gòu)成PLC可編程序控制器：PLC英文全稱Programmable Logic Controller ,中文全稱為可編程邏輯控制器，定義是 : 一種數(shù)字運(yùn)算操作的電子系統(tǒng)，專為在工業(yè)環(huán)境應(yīng)用而設(shè)計(jì)的。它采用一類可編程的存儲(chǔ)器，用于其部存儲(chǔ)程序，執(zhí)行邏輯運(yùn)算, 順序控制，定時(shí)，計(jì)數(shù)與算術(shù)操作等面向用戶的指令，并通過數(shù)字或模擬式輸入/ 輸出控制各種類型的機(jī)械或生產(chǎn)過程。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、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

7、CPU模塊、 I/O模塊、存、電源模塊、底板或機(jī)架，這些模塊可以按照一定規(guī)則組合配置。1.2 PLC 系統(tǒng)的其它設(shè)備1) 編程設(shè)備編程器是PLC開發(fā)應(yīng)用、監(jiān)測(cè)運(yùn)行、檢查維護(hù)不可缺少的器件，用于編程、對(duì)系統(tǒng)作一些設(shè)定、監(jiān)控PLC 及 PLC 所控制的系統(tǒng)的工作狀況，但它不直接參與現(xiàn)場(chǎng)控制運(yùn)行。小編程器PLC一般有手持型編程器，目前一般由計(jì)算機(jī)（運(yùn)行編程軟件）充當(dāng)編程器。2) 人機(jī)界面最簡(jiǎn)單的人機(jī)界面是指示燈和按鈕，目前液晶屏（或觸摸屏）式一體式操作員終端應(yīng)用越來越廣泛，由計(jì)算機(jī)（運(yùn)行組態(tài)軟件）充當(dāng)人機(jī)界面非常普及。3) 輸入輸出設(shè)備. .用于永久性地存儲(chǔ)用戶數(shù)據(jù)，如EPROM、EEPROM寫入器

8、、條碼閱讀器，輸入模擬量的電位器，打印機(jī)1.3PLC的用途PLC的初期由于其價(jià)格高于繼電器控制裝置, 使其應(yīng)用受到限制。但近年來由于微處理器芯片及有關(guān)元件價(jià)格大大下降, 使 PLC的成本下降 , 同時(shí)又由于PLC的功能大大增強(qiáng),使 PLC 的應(yīng)用越來越廣泛 , 廣泛應(yīng)用于鋼鐵、水泥、石油、化工、采礦、電力、機(jī)械制造、汽車、造紙、紡織、環(huán)保等行業(yè)6-9 。 PLC的應(yīng)用通?？煞譃槲宸N類型：1）順序控制這是 PLC 應(yīng)用最廣泛的領(lǐng)域，用以取代傳統(tǒng)的繼電器順序控制。PLC 可應(yīng)用于單機(jī)控制、多機(jī)群控、生產(chǎn)自動(dòng)線控制等。如注塑機(jī)、印刷機(jī)械、訂書機(jī)械、切紙機(jī)械、組合機(jī)床、磨床、裝配生產(chǎn)線、電鍍流水線及電

9、梯控制等。2）運(yùn)動(dòng)控制PLC 制造商目前已提供了拖動(dòng)步進(jìn)電動(dòng)機(jī)或伺服電動(dòng)機(jī)的單軸或多軸位置控制模版。在多數(shù)情況下，PLC 把掃描目標(biāo)位置的數(shù)據(jù)送給模塊，其輸出移動(dòng)一軸或數(shù)軸到目標(biāo)位置。每個(gè)軸移動(dòng)時(shí)，位置控制模塊保持適當(dāng)?shù)乃俣群图铀俣?，確保運(yùn)動(dòng)平滑。相對(duì)來說，位置控制模塊比計(jì)算機(jī)數(shù)值控制（CNC）裝置體積更小，價(jià)格更低，速度更快，操作方便。3）閉環(huán)過程控制PLC 能控制大量的物理參數(shù)，如溫度、壓力、速度和流量等。PID（ ProportionalIntergralDerivative）模塊的提供使PLC具有閉環(huán)控制功能, 即一個(gè)具有PID 控制能力的 PLC可用于過程控制。 當(dāng)過程控制中某一個(gè)變

10、量出現(xiàn)偏差時(shí) ,PID 控制算法會(huì)計(jì)算出正確的輸出 , 把變量保持在設(shè)定值上。4） 數(shù)據(jù)處理在機(jī)械加工中， 出現(xiàn)了把支持順序控制的 PLC和計(jì)算機(jī)數(shù)值控制 （ CNC）設(shè)備緊密結(jié)合的趨向。著名的日本 FANUC公司推出的 Systen10 、11、12 系列，已將 CNC控制功能作為 PLC的一部分。為了實(shí)現(xiàn) PLC和 CNC設(shè)備之間部數(shù)據(jù)自由傳遞，該公司采用了窗口軟. .件。通過窗口軟件，用戶可以獨(dú)自編程，由PLC送至 CNC設(shè)備使用。美國GE公司的 CNC設(shè)備新機(jī)種也同樣使用了具有數(shù)據(jù)處理的 PLC。預(yù)計(jì)今后幾年 CNC系統(tǒng)將變成以 PLC 為主體的控制和管理系統(tǒng)。5）通信和聯(lián)網(wǎng)為了適應(yīng)國

11、外近幾年來興起的工廠自動(dòng)化（ FA）系統(tǒng)、柔性制造系統(tǒng)（ FMS）及集散控制系統(tǒng) （ DCS）等發(fā)展的需要， 必須發(fā)展 PLC之間， PLC和上級(jí)計(jì)算機(jī)之間的通信功能。作為實(shí)時(shí)控制系統(tǒng)， 不僅 PLC數(shù)據(jù)通信速率要求高， 而且要考慮出現(xiàn)停電故障時(shí)的對(duì)策。1.4.可編程控制器的特點(diǎn)1)硬件的可靠性PLC 是在工業(yè)環(huán)境的惡劣條件下應(yīng)用而設(shè)計(jì)的，一個(gè)設(shè)計(jì)良好的PLC 能置于有很強(qiáng)的電噪聲、電磁干擾、機(jī)械振動(dòng)、極端溫度和濕度很大的環(huán)境中5 。由于 PLC本身具有很高的可靠性，所以發(fā)生故障的部位大多集中在輸入/ 輸出的部件上，以及如傳感器件、限位開關(guān)、光電開關(guān)、電磁電機(jī)等外圍裝置上。2) 編程簡(jiǎn)單，使用

12、方便用微機(jī)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制，常使用匯編語言編程，難于掌握，要求使用者具有一定水平的計(jì)算機(jī)硬件和軟件知識(shí)。PLC 采用面向控制過程、面向問題的“自然語言”編程，容易掌握。例如，目前打多數(shù) PLC均采用的梯形圖語言編程方式，既繼承了傳統(tǒng)控制線路的清晰直觀感，又顧及了大多數(shù)電氣技術(shù)人員的讀圖習(xí)慣及應(yīng)用微機(jī)的水平很容易被電氣技術(shù)人員所接受，易于編程，程序改變時(shí)也容易修改，很靈活方便。3) 接線簡(jiǎn)單，通用性好PLC 的接線只需將輸入信號(hào)的設(shè)備（按鈕、開關(guān)等）與PLC 輸入端子連接，將接受輸出信號(hào)執(zhí)行控制任務(wù)的執(zhí)行元件（接觸器、電磁閥等）與PLC輸出端子連接。接線簡(jiǎn)單、工作最少，省去了傳統(tǒng)的繼電器控制系統(tǒng)接線

13、和拆線的麻煩。PLC 的編程邏輯提供了能隨要求而改變的“接線網(wǎng)絡(luò)”，這樣生產(chǎn)線的自動(dòng)化過程就能隨意改變。這種性能使 PLC具有很高的經(jīng)濟(jì)效益。. .4) 可連接為控制網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)PLC 可連成功能很強(qiáng)的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。網(wǎng)絡(luò)可分為兩類：一類是低速網(wǎng)絡(luò)，采用主從方式通信， 傳輸速率從幾千波特到上萬波特，傳輸距離為500 2500m；另一類為高速網(wǎng)絡(luò)，采用令牌傳送方式通信，傳輸速率為1M 10Mbps，傳輸距離為500 1000m，網(wǎng)上結(jié)點(diǎn)可達(dá) 1024 個(gè)。這兩類網(wǎng)絡(luò)可以級(jí)連，網(wǎng)上可兼容不同類型的可編程控制器和計(jì)算機(jī)，從而組成控制圍很大的局部網(wǎng)絡(luò)。5) 易于安裝，便于維護(hù)PLC 安裝簡(jiǎn)單而且功能有效，其相對(duì)

14、小的體積使之能安裝在通常繼電器控制箱所需空間的一半的地方，在從繼電器系統(tǒng)改換到PLC 系統(tǒng)的情況下，PLC 小的模塊結(jié)構(gòu)使之能安裝在繼電器附近并將連線向已有接線端，其實(shí)改換很方便，只要將輸入 / 輸出設(shè)備連向接線端即可。1.5 PLC 的工作原理PLC 具有微機(jī)的許多特點(diǎn)，但它的工作方式卻與微機(jī)有很大不同。微機(jī)一般采用等待命令的工作方式。PLC 則采用循環(huán)掃描工作方式。在PLC 中，用戶程序按先后順序存放， CPU 從第一條指令開始執(zhí)行程序，直至遇到結(jié)束符后又返回第一條。如此周而不斷循環(huán)。每一個(gè)循環(huán)稱為一個(gè)掃描周期。一個(gè)掃描周期大致可分為I/O 刷新和執(zhí)行指令兩個(gè)階段。所謂 I/O 刷新即對(duì)P

15、LC 的輸入進(jìn)行一次讀取，將輸入端各變量的狀態(tài)重新讀入PLC中存入部寄存器，同時(shí)將新的運(yùn)算結(jié)果送到輸出端。這實(shí)際是將存入輸入、輸出狀態(tài)的寄存器容進(jìn)行了一次更新，故稱為“I （輸入）/O( 輸出 )刷新”。由此可見，若輸入變量在I/O 刷新期間狀態(tài)發(fā)生變化，則本次掃描期間輸出端也會(huì)相應(yīng)的發(fā)生變化，或者說輸出對(duì)輸入產(chǎn)生了響應(yīng)。反之，若在本次I/O 刷新之后，輸入變量才發(fā)生變化，則本次掃描輸出不變，即不響應(yīng)，而要到下一次掃描期間輸出才會(huì)產(chǎn)生響應(yīng)。由于PLC采用循環(huán)掃描的工作方式，所以它的輸出對(duì)輸入的響應(yīng)速度要受掃描周期的影響。掃描周期的長(zhǎng)短主要取決于這幾個(gè)因數(shù)：一是CPU執(zhí)行指令的速度，二是每條指令

16、占用的時(shí)間，三是指令條數(shù)的多少，即程序的長(zhǎng)短。. .對(duì)于慢速控制系統(tǒng)，響應(yīng)速度常常不是主要的，故這種方式不但沒有壞處反而可以增強(qiáng)系統(tǒng)抗干擾能力。因?yàn)楦蓴_常是脈沖式的、短時(shí)的，而由于系統(tǒng)響應(yīng)較慢，常常要幾個(gè)掃描周期才響應(yīng)一次，而多次掃描后，瞬間干擾所引起的誤動(dòng)作將會(huì)大大減少，故增加了抗干擾能力。但對(duì)控制時(shí)間要求較嚴(yán)格、響應(yīng)速度要求較快的系統(tǒng)，這一問題就需慎重考慮。應(yīng)對(duì)響應(yīng)時(shí)間做出精確的計(jì)算，精心編排程序，合理安排指令的順序，以盡可能減少周期造成的響應(yīng)延時(shí)等的不良影響。1.6 PLC 的編程語言1）梯形圖梯形圖 (Ladder Programming)是應(yīng)用最廣的，梯形圖編程有時(shí)稱為繼電器梯形圖邏

17、輯圖編程。它使用的最廣是因?yàn)樗鸵酝睦^電器控制線路很接近。梯形圖是在原電器控制系統(tǒng)中常用的接觸器、繼電器梯形圖基礎(chǔ)上演變而來的，它與電氣操作原理相呼應(yīng)。它的最大優(yōu)點(diǎn)是形象、直觀和實(shí)用，為廣大電氣技術(shù)人員所熟知。PLC 的梯形圖與電氣控制系統(tǒng)梯形圖的基本思想是一致的，只是在使用符號(hào)和表達(dá)方式上有一定區(qū)別。PLC的梯形圖使用的時(shí)部繼電器、定時(shí)器 / 計(jì)數(shù)器， 都是由軟件實(shí)現(xiàn)的，其主要特點(diǎn)為使用方便、修改靈活。2）功能圖功能圖編程（Function Chart Programming）是一種較新的編程方法。它的作用使用功能圖來表達(dá)一個(gè)順序控制過程。3）布爾邏輯編程布爾邏輯編程(Boolean Lo

18、gic Programming)包括“與”（AND）、或 (OR)、非 (NOT)以及定時(shí)器、計(jì)數(shù)器、觸發(fā)器等。. .第二章車流量監(jiān)控設(shè)計(jì)思想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確定該方向是否繁忙。如圖 1 以南北方向?yàn)槔慨?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

19、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。北N1E2E1N2西東S2W1W2S1南圖 1 傳感器位置. .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 。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。綠燈時(shí)長(zhǎng)控制表如表 1所示。表1 綠燈時(shí)長(zhǎng)控制表綠燈時(shí)長(zhǎng)南北東西交通一般交通繁忙交通一般正

20、常時(shí)南北綠燈加 10s長(zhǎng)正常時(shí)交通繁忙東西路燈加 10s長(zhǎng)第三章車流量監(jiān)控的 PLC實(shí)現(xiàn)3.1傳感器的工作原理與選擇電感式傳感器其主要部件是埋設(shè)在公路下十幾厘米深處的環(huán)狀絕緣電線，特別適合新鋪道路，可以用混凝土直接埋設(shè)，老路則需挖開在埋。當(dāng)有高頻電流流過電感時(shí)，公. .路面上就會(huì)形成如下圖中虛線所形成的高頻磁場(chǎng)。當(dāng)汽車駛進(jìn)這一高頻磁場(chǎng)區(qū)時(shí)，汽車就會(huì)產(chǎn)生渦流損耗，環(huán)狀絕緣電線的電感開始減少。當(dāng)汽車正好在該感應(yīng)線圈的正上方時(shí)，該感應(yīng)線圈的電感減到最小值，當(dāng)汽車離開這一高頻磁場(chǎng)區(qū)時(shí)，該感應(yīng)線圈的電感逐漸恢復(fù)到初始狀態(tài)。由于電感變化，該感應(yīng)線圈中流過的高頻電流的振幅和相位發(fā)生變化，所以在環(huán)的始端連接上

21、檢測(cè)振幅或相位變化的檢測(cè)器，就可以得到汽車通過的電信號(hào)。若將環(huán)狀絕緣電線作為振蕩電路的一部分，則只要檢測(cè)振蕩頻率的變化就可以知道汽車的存在與通過。電感式傳感器的高頻電流頻率為60KHz，尺寸為2× 3m，電感約為100 H，這種傳感器可以檢測(cè)的電感變化率在0.3%以上。電感式傳感器安裝在公路下面，從交通安全和美貌考慮，它是理想的傳感器。傳感器最好選用能防潮性能好的原材料。車輛檢測(cè)原理及檢測(cè)電路電壓脈沖輸出波形如圖1 所示電感 100磁95通90電感環(huán)-5-4-3-2-1012345輸出脈沖圖2 車輛檢測(cè)原理及檢測(cè)電路電壓脈沖輸出波形檢測(cè)汽車存在的具體實(shí)現(xiàn)是在感應(yīng)線圈的始端連接上檢測(cè)電

22、感電流變化的檢測(cè)器，. .并將之轉(zhuǎn)化為標(biāo)準(zhǔn)脈沖電壓輸出。其具體電路圖由三部分組成：信號(hào)源部分、 檢測(cè)部分、比較鑒別部分。原理圖如圖3 所示。60kHz正弦信號(hào)源感應(yīng)線圈電流檢測(cè)電路比較鑒別電路輸出脈沖圖 3 車輛存在與檢測(cè)原理圖3.2控制原理圖. .傳感器 S1傳感器 S2確傳感器 N1各路口定各按照控各發(fā)出控車輛信路傳感器 N2P 制原則路制信號(hào)交息口L口通車傳感器 E1C綠燈流燈傳感器 E2量時(shí)傳感器 W1長(zhǎng)傳感器 W2圖 4 智能控制原理圖3.3控制方式及實(shí)現(xiàn)功能交通燈受啟動(dòng)按鈕控制。當(dāng)按下啟動(dòng)按鈕時(shí)，交通燈系統(tǒng)開始工作。當(dāng)按下停止按鈕時(shí)，交通燈熄滅，停止工作。正常情況下，南北方向，綠燈

23、亮 20s ，閃爍 3s，黃燈亮 2s，然后紅燈亮 25s，綠燈再亮 20s ；南北方向， 紅燈亮 25s，然后綠燈亮 20s ，閃爍 3s，黃燈亮 2s，紅燈再亮 25s，按這種方式循環(huán)工作。當(dāng)某一方向繁忙時(shí)，以南北方向?yàn)槔?，?dāng)Z1-Z2>10, 即南北方向車輛滯留量比東西方向多十輛以上時(shí)，南北方向綠燈時(shí)長(zhǎng)增加10s，東西方向紅燈時(shí)長(zhǎng)增加10s ，其余時(shí)間不變，再循環(huán)。3.4 I/O接線表序號(hào)輸入設(shè)備端口1啟動(dòng)按鈕 SB1X0002停止按鈕 SB2X0015傳感器 S1 所驅(qū)動(dòng)開關(guān)X004. .6傳感器S2 所驅(qū)動(dòng)開關(guān)X0057傳感器N1 所驅(qū)動(dòng)開關(guān)X0068傳感器N2 所驅(qū)動(dòng)開關(guān)X0

24、079傳感器E1 所驅(qū)動(dòng)開關(guān)X01010傳感器E2 所驅(qū)動(dòng)開關(guān)X01111傳感器W1所驅(qū)動(dòng)開關(guān)X01212傳感器W2所驅(qū)動(dòng)開關(guān)X0133.5硬件接線圖本設(shè)計(jì)采用三菱的FX2N-32MR機(jī)型，該控制器有16 個(gè)輸入點(diǎn)和16 個(gè)輸出點(diǎn)，性能高體積小，程序存儲(chǔ)器的容量可以擴(kuò)至 8K，采用循環(huán)掃描的方式，完全可以滿足需要。該系統(tǒng)的電氣接線圖如圖所示。. .啟動(dòng)按鈕SB1停止按鈕SB2傳感器S1 所驅(qū)動(dòng)開關(guān)傳感器S2 所驅(qū)動(dòng)開關(guān)傳感器N1所驅(qū)動(dòng)開關(guān)傳感器N2所驅(qū)動(dòng)開關(guān)傳感器E1所驅(qū)動(dòng)開關(guān)傳感器E2所驅(qū)動(dòng)開關(guān)傳感器W1所驅(qū)動(dòng)開關(guān)傳感器W2所驅(qū)動(dòng)開關(guān)DC24VNCOMX0LX1Y0X4FXX5-2NY1Y2

25、X6X732MRY3Y4X10Y5X11COM1X12X13輸輸入出端端QF1AC 220VQF2南北綠燈南北黃燈南北紅燈東西綠燈東西黃燈東西紅燈FU3.6智能控制程序流程圖. .啟動(dòng)否-10Z1-Z210南北道是東西道綠燈20sZ1-Z2<-10Z1-Z2>10閃爍3s黃燈2s紅燈25s東西綠燈加10s南北綠燈加10s綠燈20s閃爍3s紅燈25s黃燈2s3.7梯形圖. .0.X001.ZRST D2 D3X0046X00511X00616X00721X01026X01131X01236X01341M800046M1368M1M2M3X000X001D4 D5INCD2DECD2I

26、NCD3DECD3INCD4DECD4INCD5DECD5ADDD2D3D6ADD D4 D5 D7SUB D6 D7 D8ZCP K-10 K10 D8 M1MOV K300 D0MOV K200 D1MOV K200 D0MOV K200 D1MOV K200 D0MOV K300 D1114M100T7118M100M100MC N0 M110. .M100123T0127C0T1133C0137T3141T4145C1T5151C1155M8002159.D1T0T2K5T1K5T2K20T3D0T4T6K5T5K5T6K20T7RST CO165169T7T2T6RST C1K3C0

27、K3C1M100173T1C0179T7182T3185T5C1191M100194197199T0Y000C0T3Y001T3Y002T4Y003C1T7Y004T3Y005MCR N0END. .3.8程序. . . .第四章總結(jié)與體會(huì)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。在這個(gè)一個(gè)多星期的 PLC課程設(shè)計(jì)， 通過查閱相關(guān)資料， 了解了傳感器的工作原理，信號(hào)轉(zhuǎn)換的過程，交通燈的智能控制原理。通過自己的努力和老師的指導(dǎo)完成了傳感器的設(shè)置、程序流