《基于PLC的交通信號燈控制系統(tǒng)設(shè)計》9100字（論文）

基于PLC的交通信號燈控制系統(tǒng)設(shè)計目錄TOC\o"1-3"\h\u23201第1章緒論 1158011.1研究背景及研究意義 137231.2研究目的 120979第2章智能交通管理控制系統(tǒng)原理 2147382.1信號燈工作流程圖 2130262.2信號燈工作模式 395592.3系統(tǒng)設(shè)計要求 497262.3.1手動控制 46122.3.2自動控制 4242722.3.3特殊車輛檢測 437472.3.4流量監(jiān)測 587252.3.5夜間檢測 526732第3章硬件組成部分和設(shè)計思路 659043.1可編程序控制器 6151323.2LED交通燈介紹及特點 7246443.3數(shù)碼管介紹及特點 864853.4傳感器介紹及特點 97987第4章軟件系統(tǒng)設(shè)計 11149374.1I/O端口的分配 12252974.2梯形圖程序部分的介紹 13151354.2.1手動往復(fù)模式 13160724.2.2自動控制模式 13186944.2.3特殊車輛控制模式 15311804.2.4車流量檢測 1729184.2.5夜間模式檢測 18295754.3檢測與調(diào)試 1826274.3.1硬件調(diào)試 1899584.3.2軟件調(diào)試 191000第5章結(jié)語 195071參考文獻(xiàn) 20第1章緒論1.1研究背景及研究意義現(xiàn)在社會已經(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。那么面對發(fā)達(dá)的交通系統(tǒng)，我們就需要信號燈來控制交通。十字路口信號燈控制系統(tǒng)是通過信號燈的自動循環(huán)點亮，使得人和車輛安全通行，大大提高交通運輸效率。但是道路交通系統(tǒng)是一個很隨機(jī)的復(fù)雜系統(tǒng)。交通路口車輛眾多，南來北往，行人熙熙攘攘，有機(jī)動車道，自行車道，人行橫道等多條道路交錯復(fù)雜。如果指揮不適當(dāng)，極容易發(fā)生交通事故，將會給個人、家庭甚至國家造成不可估量的損失。如果交通擁堵，特殊車輛不能及時到達(dá)，將極大的威脅到他人的生命財產(chǎn)安全。所以有一套健全的交通指揮系統(tǒng)是十分重要的，那么依靠什么來完成井然有序的控制呢?依靠的是交通信號燈自動循環(huán)指揮。首先，這樣節(jié)省了大量大警力財力，為國家和社會節(jié)省了大筆開支。其次，不需要考慮天氣外部環(huán)境的影響，無論風(fēng)吹雨打，酷熱嚴(yán)寒等多么惡劣的環(huán)境，交通信號燈都可以一直工作。提供24小時服務(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能供電，減少能源的損耗，因為“綠色”是當(dāng)今世界的主流，這也呼應(yīng)了國家的節(jié)能減排政策，有利于環(huán)境的保護(hù)。PLC是根據(jù)繼電器邏輯控制系統(tǒng)發(fā)展的。60年代的時候初次使用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)過多年發(fā)展可編程序控制器（PLC）已經(jīng)成為工業(yè)自動化控制極佳的工具，被世人廣泛利用。那么交通控制系統(tǒng)是怎么實現(xiàn)紅燈、綠燈、黃燈三種顏色信號燈按照固定的秒數(shù)有條不紊工作的呢?其實交通信號燈控制方法有很多種，可以利用電子線路來完成，也可以用單片機(jī)嵌入式系統(tǒng)編程來完成。相比于單片機(jī)，PLC控制交通燈的優(yōu)點更多，那么本篇論文我們主要來介紹PLC是如何控制十字路口信號燈的。1.2研究目的交通矛盾愈演愈烈，已經(jīng)影響城市經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，拖慢經(jīng)濟(jì)飛速發(fā)展的步伐，所以城市交通問題亟待解決。那么解決這個矛盾最好的辦法就是發(fā)展智能交通控制系統(tǒng)。智能交通控制系統(tǒng)在國外已經(jīng)存在了四十余年，是一項十分成熟的技術(shù)，國外發(fā)達(dá)國家車輛眾多，交通已經(jīng)跟不上經(jīng)濟(jì)發(fā)展，所以目前發(fā)達(dá)國家大多采用此種交通控制方式，即是在發(fā)達(dá)的交通基礎(chǔ)上，應(yīng)用衛(wèi)星定位，對所有十字路口的交通流量實施監(jiān)控。合理分配交通網(wǎng)絡(luò)，盡可能的減少了有些地段城市交通擁堵，有些地段卻沒有車輛行人通行的情況，使交通網(wǎng)絡(luò)得到充分且合理的利用，避免出現(xiàn)浪費資源的情況，讓城市的載體功能充分體現(xiàn)。智能交通管理控制系統(tǒng)將極大提高交通通行效率，節(jié)省大量的燃料和時間，避免時間浪費的同時，也響應(yīng)了國家節(jié)能減排綠色發(fā)展的號召，減少國家對環(huán)境治理的投入，促進(jìn)國家經(jīng)濟(jì)發(fā)展。除此之外，智能交通管理控制系統(tǒng)能夠極大的減少交通事故的發(fā)生，從而減少因交通事故造成的人員傷亡和財產(chǎn)流失，有利于個人和家庭的和睦發(fā)展。雖然我國機(jī)動車輛很多，但是在與世界發(fā)達(dá)國家相比，我國人均擁有汽車的數(shù)量還相對較少，但是由于我國人口眾多，汽車總量很多，同時行人出行也是對交通網(wǎng)絡(luò)的極大占用，所以我國一些特大城市，例如北京上海廣州深圳等城市的交通擁堵的情況已經(jīng)非常嚴(yán)重，甚至遠(yuǎn)超世界發(fā)達(dá)國家。縱觀世界各個國家的發(fā)展，智能交通管理控制系統(tǒng)能使交通運輸?shù)膬?yōu)勢充分發(fā)揮，極少的錯誤率，全天候的工作，使得信號燈能夠保質(zhì)保量的提供服務(wù)。高效地使用交通網(wǎng)絡(luò)，節(jié)約了時間成本和資源，同時保護(hù)了環(huán)境。節(jié)約的時間又可以產(chǎn)出巨大的經(jīng)濟(jì)效益，能夠促進(jìn)國家和社會的發(fā)展。所以說智能交通管理控制系統(tǒng)不但能夠緩解甚至避免交通擁堵的情況，而且在促進(jìn)國家和社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展，減少交通事故，對道路交通安全、特殊車輛的救援、貨物的運輸、行人的出行、高速收費系統(tǒng)等等都有著深遠(yuǎn)的影響。第2章智能交通管理控制系統(tǒng)原理該章節(jié)主要講述了整個自動控制系統(tǒng)的控制流程和系統(tǒng)設(shè)計要求，系統(tǒng)有條不紊的按照流程圖進(jìn)行工作，通過圖片清晰的表達(dá)出信號燈系統(tǒng)的工作方式和亮燈模式。同時以文字的形式解釋了系統(tǒng)的設(shè)計要求。2.1信號燈工作流程圖信號燈工作時先檢測當(dāng)時是夜間還是白天，在夜間模式時減速慢行燈亮，白天模式時東西向綠燈先點亮，一段時間后黃燈閃爍，再允許東西向左轉(zhuǎn)。之后南北向綠燈點亮，一段時間后黃燈閃爍，再允許南北向左轉(zhuǎn)。開始時先監(jiān)測是否有特殊車輛經(jīng)過，若有，直接將該向車道信號燈變?yōu)榫G色，之后還需要檢測道路擁堵情況來決定是否延時。如圖2.1所示。圖2.1信號燈工作流程圖2.2信號燈工作模式本系統(tǒng)共有16個信號燈構(gòu)成，東西南北四個方向各有紅黃綠三色信號燈和左轉(zhuǎn)信號燈，信號燈的亮燈方式如圖2.2所示。圖2.2信號燈工作示意圖信號燈有兩個控制模式：當(dāng)信號燈處于手動往復(fù)模式。手動開關(guān)SA1接到上觸點時，交通指揮系統(tǒng)南北向綠燈常亮，東西向紅燈常亮。SA1指向下觸點時，東西向綠燈常亮，南北向紅燈常亮。當(dāng)信號燈處于自動控制模式時由一個開關(guān)控制，啟動后，系統(tǒng)開始工作，南北向紅燈先點亮，同時東西向綠燈點亮。南北向紅燈點亮持續(xù)45秒，東西向綠燈點亮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)箭頭點亮20秒，20秒后東西向左轉(zhuǎn)箭頭熄滅。東西向紅燈點亮持續(xù)45秒，南北向綠燈點亮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信號燈亮燈脈沖圖2.3系統(tǒng)設(shè)計要求按照系統(tǒng)設(shè)計要求，繪出流程圖，交通燈點亮示意圖，以及用PLC編程出手動和自動控制交通燈，二者可隨意切換，不影響正常的交通通行。2.3.1手動控制通過開關(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行，在手動模式下可以直接對交通燈實行控制。當(dāng)PLC內(nèi)部或者連接出現(xiàn)問題時，能夠及時停止交通燈指揮交通，防止因交通燈的錯誤指揮而導(dǎo)致交通事故的發(fā)生，而當(dāng)發(fā)生交通事故時，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，可以人為控制該向車道綠燈點亮，使車輛通行更加順暢，節(jié)約了時間成本。當(dāng)機(jī)器出現(xiàn)故障時人為控制能夠及時的修復(fù)交通燈故障，保障交通燈安全有效的工作。2.3.2自動控制當(dāng)設(shè)備運行良好時，采取自動控制，交通燈按照設(shè)計好的程序，無限自動循環(huán)，能夠?qū)崿F(xiàn)無人化管理交通，將交通治理的井然有序。這也能降低人為指揮交通的錯誤率，而且不受天氣時間影響，24小時指揮交通，確保交通網(wǎng)絡(luò)充分利用。2.3.3特殊車輛檢測交通運輸行業(yè)的發(fā)展，給120、119等救援車輛提供了便利，也實現(xiàn)了救援車輛和特殊車輛能夠更快的到達(dá)現(xiàn)場實施救援，挽救他人生命財產(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，立刻與我們數(shù)據(jù)庫中存儲的車輛類型相比較，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后，變?yōu)樽詣涌刂颇Ｊ綇亩屘厥廛囕v暢通無阻，既保證了救援行動的進(jìn)行，又避免了特殊車輛闖紅燈時交通事故的發(fā)生。2.3.4流量監(jiān)測我們利用紅外線流量傳感器來判斷車流量，傳感器可以計算出每向車道距離十字路口100米的范圍內(nèi)車輛的個數(shù)，當(dāng)該段路程車輛數(shù)大于100時，那么需要該系統(tǒng)自動延長綠燈時間，當(dāng)該段路程車輛數(shù)小于100時，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)加快了車輛通過的效率，避免交通堵塞。2.3.5夜間檢測白天的時候車輛多，交通繁忙，我們需要智能交通控制系統(tǒng)來指揮交通，當(dāng)凌晨12點到早上六點的時候，此時司機(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，此時系統(tǒng)根據(jù)程序設(shè)定好的時間，自動亮起夜間慢行燈，來提醒司機(jī)減速慢行注意安全。

第3章硬件組成部分和設(shè)計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)測器等所需的硬件設(shè)備的發(fā)展以及優(yōu)點，同時還配備了各個硬件的原理圖，詳細(xì)的介紹了其工作方式。3.1可編程序控制器我們這一次設(shè)計選擇的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，同時還可以對內(nèi)部電路板進(jìn)行升級，從而獲得更高的性能，其接線也十分簡單，0.00作為輸入端口，100.00作為輸出端口，同時采用220V電源供電。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，存儲器，電源設(shè)備都安放到主機(jī)中。并且，PLC使用獨立的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PLC運行。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的特點有：（1）抗干擾能力強(qiáng)，可靠性高PLC用軟件代替實體電器元件無需太多電器元件和導(dǎo)線，出現(xiàn)故障的可能性小、維修起來也簡單方便。（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)過發(fā)展已經(jīng)可以進(jìn)行獨立的數(shù)據(jù)運算，控制機(jī)器進(jìn)行工業(yè)化生產(chǎn)。（3）編程簡單，操作方便，操作的錯誤率低，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)，為不擅長電子、不懂微機(jī)原理和匯編語言的人從事工業(yè)控制提供了方便。（4）體積小，重量輕，耗能低PLC經(jīng)過多年發(fā)展，體積越來越小，機(jī)器和微處理器在同一體積內(nèi)，有利于實現(xiàn)機(jī)電一體化。3.2LED交通燈介紹及特點LED交通燈其實就是我們?nèi)粘Ｉ钪惺致房谒玫男盘枱?，由多個發(fā)光二極管組成，當(dāng)發(fā)光二極管正向工作時，電流從陽極流向陰極，半導(dǎo)體就會發(fā)出不同顏色的光。LED交通燈由紅燈、黃燈、綠燈、左轉(zhuǎn)箭頭、倒計時顯示等器件組成，眾多的優(yōu)點使它逐漸被世界各地的十字路口所應(yīng)用。我們用D1-D12來代替各個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有：（1）可見度高：在面對大霧天氣，揚塵天氣，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，使用相同時間的信號燈，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信號燈相比與普通信號燈產(chǎn)熱更低。（4）使用時間長：LED信號燈產(chǎn)熱低，消耗少，同時無燈絲震蕩，所以使用時間更長。3.3數(shù)碼管介紹及特點數(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，由于交通燈時間不需要顯示小數(shù)點，所以從節(jié)省資金的角度來看，我們選擇七段式數(shù)碼管更劃算。數(shù)碼管的點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極連接法。共陽極是將數(shù)碼管陽極接到一起然后接到+5V，當(dāng)陰極為低電平時點亮，高電平時不點亮；共陰極是將數(shù)碼管陰極接到一起然后接到GND上，當(dāng)陽極為高電平時點亮，低電平時不點亮，本次設(shè)計我們使用的是共陽極的連接法。其優(yōu)點是消耗電流小，電路簡單，亮度大，顯示清晰。圖3.4數(shù)碼管原理圖3.4傳感器介紹及特點我們所用的傳感器是用來檢測車流量的大小，通過紅外線傳感器向地面發(fā)射紅外線，遇到汽車阻擋時迅速傳回即記為一輛車，通過傳來的數(shù)據(jù)分析，可以計算出每分鐘的車流量大小，從而使系統(tǒng)自動控制交通燈的指示時間達(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)。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

第4章軟件系統(tǒng)設(shè)計本章我們主要介紹的是控制系統(tǒng)的軟件設(shè)計部分，簡述了我們編程所用的軟件CX-programmer，以及對應(yīng)的梯形圖功能介紹，詳細(xì)的描述了系統(tǒng)工作的流程，同時對已經(jīng)完成的程序進(jìn)行檢測，達(dá)到最佳的使用效果。CX-Programmer是對歐姆龍PLC編程和設(shè)備維護(hù)的軟件，可以實現(xiàn)梯形圖、語句表在線編譯運行，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、輸出窗口等多個窗口，用途廣泛。軟件中各種開關(guān)、觸點、繼電器、線圈等元件十分豐富且操作簡單。圖4.1程序運行流程圖我們用CX-Programmer制作程序時，要先畫出程序運行流程圖，如圖4.1所示。首先根據(jù)我們的需要選擇手動模式或者自動模式。選擇自動模式后，需要編寫程序，根據(jù)系統(tǒng)時間判斷出當(dāng)時處于黑夜還是白天，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是否有特殊車輛通過，如果沒有，判定是否堵車，是否需要延時，如果不堵車，則啟動自動控制程序，南北向紅燈先點亮，同時東西向綠燈點亮。南北向紅燈點亮持續(xù)45秒并顯示在數(shù)碼管上，東西向綠燈點亮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)箭頭點亮20秒，20秒后東西向左轉(zhuǎn)箭頭熄滅。然后東西向紅燈點亮持續(xù)45秒并顯示在數(shù)碼管上，南北向綠燈點亮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20秒后，再啟用自動控制。如果有特殊車輛通過，需要將該向車道交通燈變?yōu)榫G燈，車輛通過后再啟用正?？刂颇Ｊ健?.1I/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)和特殊車輛檢測開關(guān)，0.10,0.11分別連接著流量檢測開關(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手動模式0.01手動開關(guān)SA1100.01自動模式0.02開關(guān)SB1100.02南北綠燈0.03東西檢測開關(guān)100.03東西紅燈0.04南北檢測開關(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4.2梯形圖程序部分的介紹4.2.1手動往復(fù)模式首先將智能交通燈系統(tǒng)開關(guān)打到手動往復(fù)模式，單刀雙置開關(guān)SA1接到上觸點時，閉合常開觸點0.01，南北向綠燈常亮，東西向紅燈常亮，同時0.01常閉觸點斷開，南北向紅燈熄滅，東西向綠燈熄滅。SA1接到下觸點時，常閉觸點0.01閉合，常開觸點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手動往復(fù)模式4.2.2自動控制模式由一個開關(guān)控制，當(dāng)SB1啟動后，閉合常開觸點0.02，系統(tǒng)開始工作。當(dāng)SB1斷開時，所有燈熄滅。系統(tǒng)工作時，南北向紅燈先點亮，同時東西向綠燈點亮。南北向紅燈點亮持續(xù)45秒，東西向綠燈點亮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)箭頭點亮20秒，20秒后東西左轉(zhuǎn)箭頭熄滅。東西向紅燈點亮持續(xù)45秒，南北向綠燈點亮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自動模式分析梯形圖即為：閉合常開觸點0.02，南北向紅燈點亮，東西向綠燈點亮，常開觸點100.04閉合，同時計時器T0，T1，T2開始工作，20S后計時器T1到達(dá)指定時間，常閉觸點T1斷開，東西向綠燈熄滅，常開觸點T1閉合，東西向黃燈由1S時間脈沖控制，閃爍間隔為一秒，5秒種后，計時器T2到達(dá)指定時間，T2常閉觸點斷開，東西向黃燈熄滅，T2常開觸點閉合東西向左轉(zhuǎn)箭頭點亮，20S后計時器T0到達(dá)指定時間，常閉觸點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100.04閉合，南北向綠燈點亮，東西向紅燈點亮，同時計時器T1，T2，T3工作，20S后，計時器T1到達(dá)指定時間，T1常閉觸點斷開，南北向綠燈熄滅，T1常開觸點閉合，南北向黃燈點亮并且由1S時間脈沖控制，閃爍間隔為一秒，5秒種后計時器T2到達(dá)指定時間，T2常閉觸點斷開南北向黃燈熄滅，T2常開觸點閉合，南北向左轉(zhuǎn)箭頭點亮，20S后計時器T3到達(dá)指定時間，T3常閉觸點斷開，南北向左轉(zhuǎn)箭頭熄滅，同時計時器T1，T2復(fù)位。由跳轉(zhuǎn)符號跳轉(zhuǎn)往復(fù)循環(huán)，如圖4.3所示。4.2.3特殊車輛控制模式當(dāng)南北方向檢測到特殊車輛時，不經(jīng)過正?？刂颇Ｊ剑媳狈较蛄⒓醋?yōu)榫G燈，東西方向立即變?yōu)榧t燈，車輛通過后，變?yōu)檎？刂颇Ｊ剑粬|西方向檢測到特殊車輛時，不經(jīng)過正?？刂颇Ｊ?，東西方向立即變?yōu)榫G燈，南北方向立即變?yōu)榧t燈，車輛通過后變?yōu)檎ＤＪ綀D4.4特殊車輛通過模式分析梯形圖即為：當(dāng)東西向檢測開關(guān)監(jiān)測到特殊車輛時，立即閉合常開觸點0.03，同時0.03常閉觸點斷開，常開觸點101.01閉合，跳轉(zhuǎn)指令直接跳轉(zhuǎn)至特殊車輛經(jīng)過時的控制程序，同時100.05點亮，東西方向綠燈點亮,100.04點亮，南北紅燈點亮。當(dāng)南北向檢測開關(guān)監(jiān)測到特殊車輛時，立即閉合常開觸點0.04，同時0.04常閉觸點斷開，常開觸點101.02閉合，跳轉(zhuǎn)指令直接跳轉(zhuǎn)至特殊車輛經(jīng)過時的控制程序，同時100.02點亮，南北方向綠燈點亮，100.03點亮，東西方向紅燈點亮，如圖4.4所示。4.2.4車流量檢測圖4.5車流量檢測當(dāng)紅外線流量檢測器檢測到東西向車道的車流量過大時，則檢測開關(guān)0.10閉合，102.00接通，常開觸點閉合，定時器T05接通，20S后，T05到達(dá)指定時間，T05常開觸點閉合，啟用正?？刂颇Ｊ健．?dāng)紅外線流量監(jiān)測器監(jiān)測到南北向車道的車流量過大時，檢測開關(guān)0.11閉合，102.01接通，常開觸點閉合，定時器T06接通，20S后，T06到達(dá)指定時間，T06常開觸點閉合，啟用正?？刂颇Ｊ健Ｍㄟ^延時定時器，達(dá)到綠燈延時的目的，如圖4.5所示。4.2.5夜間模式檢測圖4.6夜間模式檢測在PLC系統(tǒng)中，A353，A352，A351分別代表著系統(tǒng)時間中的年月日時分秒，在我們本次試驗中只需要小時，所以我們用A352通道，將0點和6點放入通道D0，D1中，我們用系統(tǒng)時間除以100得到的小數(shù)就是小時，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，103.00閉合，夜間慢行燈點亮，大于6時，103.01斷開，夜間慢行燈熄滅。程序如圖4.6所示4.3檢測與調(diào)試4.3.1硬件調(diào)試檢查PLC各個硬件連接有無斷點或者接觸不良；給硬件電路加電，用電壓表測量各個端點的電壓值是否正常。聯(lián)機(jī)檢查，因為只有用PLC開發(fā)系統(tǒng)才能完成對用戶系統(tǒng)的調(diào)試。將硬件電路分塊，把無關(guān)元件從該電路中除掉，就可以確定故障元件的范圍。4.3.2軟件調(diào)試軟件調(diào)試就是利用CX-programmer通過對編寫好的梯形圖程序的編譯、連接、模擬來發(fā)現(xiàn)梯形圖中存在的連接錯誤，電氣符號使用錯誤和邏輯錯誤并且排除警告糾正錯誤的過程。如果有錯誤，應(yīng)返回編程梯形圖頁面，認(rèn)真檢查梯形圖糾正錯誤再進(jìn)行調(diào)試，如此反復(fù)實驗直到調(diào)試成功。基于我們本次試驗，我們利用軟件中的在線模擬功能，當(dāng)開關(guān)按下選擇手動模式時，上下觸點不斷轉(zhuǎn)換，南北向和東西向綠燈能夠交替點亮證明手動模式正確，當(dāng)選擇自動模式時，按下開關(guān)，定時器能夠準(zhǔn)確定時，并且在定時器達(dá)到相應(yīng)時間時，能夠連接和斷開相應(yīng)觸點，且各個燈能夠按照程序點亮熄滅證明自動模式正確。如果出現(xiàn)定時器不能夠定時、觸點不能準(zhǔn)確的斷開和連接、LED燈不能根據(jù)程序點亮，則證明程序出現(xiàn)錯誤，我們需要根據(jù)軟件提示找到相應(yīng)的錯誤并且改正，直至試驗成功。第5章結(jié)語經(jīng)過這次畢業(yè)設(shè)計，加深了我對PLC知識點的印象，我深刻的認(rèn)識到基礎(chǔ)知識學(xué)習(xí)扎實的重要性，在完成畢業(yè)論文時，經(jīng)常因為忘記知識點而去翻書，浪費了很多時間。剛開始對論文沒有頭緒，通過和小組的同學(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立思考獨立完成任務(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。剛開始對交通燈控制系統(tǒng)不太了解，通過上網(wǎng)查閱資料使得框架基本確定，之后對交通燈也有了新的理解和認(rèn)知，思路也逐漸明確，寫起來更加得心應(yīng)手。在編寫梯形圖時并不是一次就取得了成功，每一次編譯都有不同的錯誤，要么觸點標(biāo)號錯誤，要么電氣符號使用錯誤，通過對錯誤的改正，最終使得梯形圖可以完美編譯。不斷改正錯誤，使我們對PLC的理解更加透徹，也對這門課程有了更加全面的認(rèn)識，本次設(shè)計不僅學(xué)習(xí)了書本上的知識，還讓我們在實踐中得到了成長，讓我們認(rèn)識到我們所學(xué)習(xí)的專業(yè)課程有如此多的作用，可以說每一次工業(yè)制造，每一個電子器件，我們身邊的每一件小事都離不開我們所學(xué)習(xí)的專業(yè)知識。本次論文設(shè)計提高了我們的動手能力，培養(yǎng)了我們的興趣愛好，讓我們面對困難勇于解決，不畏困難。能夠靜下心來，安心的鉆研一件事，這對我們以后有極大的幫助。感謝學(xué)校和老師給我們安排了一場特別有意義的論文設(shè)計，這對我們意義重大。道路交通情況瞬息萬變，道路