1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上第1章 緒論1.1交通信號(hào)燈的作用與研究意義隨著生活的質(zhì)量越來(lái)越高,車輛也越來(lái)越多,隨之而來(lái)的交通事故也發(fā)生的更加頻繁.十字路口更是擁擠不堪,基于交通燈控制要求也就越來(lái)越高,交通燈的設(shè)計(jì)有很多實(shí)現(xiàn)的方法,從交通燈的重要性看來(lái),交通燈工作一定要穩(wěn)定可靠.通過(guò)分析現(xiàn)代城市交通控制與管理問(wèn)題的現(xiàn)狀，結(jié)合城鄉(xiāng)交通的實(shí)際情況,闡述交通燈控制系統(tǒng)的工作原理，從而給出一種簡(jiǎn)單實(shí)用的城市交通燈控制系統(tǒng)的硬件電路設(shè)計(jì)方案.1.2 PLC發(fā)展的現(xiàn)狀:可編程序控制器(PLC)是在繼電接觸器控制和計(jì)算機(jī)控制基礎(chǔ)上開發(fā)的工業(yè)自動(dòng)控制裝置,是計(jì)算機(jī)技術(shù)在工業(yè)控制領(lǐng)域的一種應(yīng)用技術(shù)。進(jìn)入二十世紀(jì)八

2、十年代以來(lái)，隨著微機(jī)技術(shù)和微電子技術(shù)的迅猛發(fā)展，極大推動(dòng)了PLC在世界范圍內(nèi)的發(fā)展，其功能越來(lái)越強(qiáng)大，應(yīng)用范圍越來(lái)越廣闊，已廣泛應(yīng)用在各種機(jī)械和生產(chǎn)過(guò)程的自動(dòng)控制中。我國(guó)在七十年代末期開始對(duì)PLC進(jìn)行研究、生產(chǎn)和應(yīng)用。在近十年來(lái)，取得了非常好的成績(jī)。特別是在應(yīng)用方面，隨著國(guó)力的增強(qiáng)和生產(chǎn)力的提高，PLC已經(jīng)滲透到了各個(gè)領(lǐng)域。在生產(chǎn)方面，為了提高生產(chǎn)效率和工業(yè)的自動(dòng)化，我們引進(jìn)了許多在世界上都處于領(lǐng)先技術(shù)的成套設(shè)備，如上海寶鋼集團(tuán)上馬的第一期工程中，就采用了250臺(tái)PLC，二期工程中有采用了180臺(tái)。再如，總部坐落在北京的神華集團(tuán)，其下屬神東公司，其優(yōu)質(zhì)煤的日產(chǎn)量在世界首屈一指，所使用的采煤設(shè)備

3、是當(dāng)前世界最好的三家公司的最新產(chǎn)品，因而大量地使用PLC等先進(jìn)技術(shù)。還有三峽工程、秦川電站、天津開發(fā)區(qū)的康師傅方便面生產(chǎn)線等都用了PLC控制。現(xiàn)在PLC不但應(yīng)用于冶金、礦業(yè)、機(jī)械、輕工等工業(yè)自動(dòng)控制中，在其他領(lǐng)域它也有著廣泛地應(yīng)用。例如，市政建設(shè)中的水處理，瀝青、混凝土的拌和；日常生活中的電梯、車庫(kù)的自動(dòng)化管理等、貨物存取等；商業(yè)中的自動(dòng)售貨機(jī)，啤酒罐裝及釀酒等；另外還在環(huán)保、娛樂(lè)業(yè)中也有應(yīng)用。以前PLC應(yīng)用得比較少時(shí)，只需要有較少的技術(shù)人員掌握即可滿足生產(chǎn)要求，但是隨著PLC應(yīng)用范圍的擴(kuò)展、功能的日益強(qiáng)大，同時(shí)PLC在生產(chǎn)中的地位越來(lái)越重要，只有少數(shù)專業(yè)技術(shù)人員懂得PLC的現(xiàn)狀再也不能滿足企

4、業(yè)控制技術(shù)發(fā)展的要求了。現(xiàn)在招聘維修電工不但基本技術(shù)要扎實(shí)，還要懂得PLC技術(shù)、變頻技術(shù)及微機(jī)技術(shù)的原理和故障鑒別等。而對(duì)于在生產(chǎn)線上的普通操作也應(yīng)該懂得一些關(guān)于PLC、變頻器等方面的基本知識(shí)，這樣既可便于生產(chǎn)操作，又可以對(duì)生產(chǎn)和維修有很多幫助，如幫助維修人員明確故障的范圍和現(xiàn)象，縮短故障維修時(shí)間，更好的保證生產(chǎn)的順利進(jìn)行。這也正好符合PLC當(dāng)初的設(shè)計(jì)初衷，即：是操作人員使用方便，不存在計(jì)算機(jī)與傳統(tǒng)電氣控制間的專業(yè)“鴻溝”。早期的可編程序控制器(Programmable Logic Controller，PLC)，主要用來(lái)代替繼電器實(shí)現(xiàn)邏輯控制。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)、通信技術(shù)和自動(dòng)控制技術(shù)的迅速發(fā)展

5、，可編程序控制器將傳統(tǒng)的繼電器控制技術(shù)與新興的計(jì)算機(jī)技術(shù)和通信技術(shù)融為一體，具有可靠性高、功能強(qiáng)、應(yīng)用靈活、編程簡(jiǎn)單、使用方便等一系列優(yōu)點(diǎn)，以及良好的工業(yè)環(huán)境工作性能和自動(dòng)控制目標(biāo)實(shí)現(xiàn)性能，在工業(yè)生產(chǎn)中得到了廣泛的應(yīng)用。1969年，美國(guó)數(shù)字設(shè)備公司(DEC)研制出世界上第一臺(tái)可編程控制器。早期的可編程控制器由分離元件和中小規(guī)模集成電路組成，主要功能是執(zhí)行原先由繼電器完成的順序控制、定時(shí)等。70年代初期，體積小、功能強(qiáng)和價(jià)格便宜的微處理器被用于PLC，使得PLC的功能大大增強(qiáng)。在硬件方面，除了保持其原有的開關(guān)模塊以外，還增加了模擬量模塊、遠(yuǎn)程I/O模塊和各種特殊功能模塊。在軟件方面，PLC采用極

6、易為電氣人員掌握的梯形圖編程語(yǔ)言，除了保持原有的邏輯運(yùn)算等功能以外，還增加了算術(shù)運(yùn)算、數(shù)據(jù)處理和傳送、通訊、自診斷等功能。目前，世界上有200多廠家生產(chǎn)300多品種PLC產(chǎn)品，主要應(yīng)用在汽車（23%）、糧食加工（16.4%）、化學(xué)/制藥（14.6%）、金屬/礦山（11.5%）、紙漿/造紙（11.3%）等行業(yè)。國(guó)外著名的生產(chǎn)廠家有:施耐德公司， Quantum、Premium、Momentum等；羅克韋爾（A-B公司），SLC、MicroLogix、Control Logix等；西門子公司， SIMATIC S7-400/300/200系列；GE公司；日本歐姆龍、三菱、富士、松下等。國(guó)內(nèi)PLC生

7、產(chǎn)廠約30家，但沒(méi)有形成頗具規(guī)模的生產(chǎn)能力和名牌產(chǎn)品，還有一部分是以仿制、來(lái)件組裝或“貼牌”方式生產(chǎn).1 ) I/O地址分配：雖然我國(guó)在PLC生產(chǎn)方面非常弱，但在PLC應(yīng)用方面，我國(guó)是很活躍的，近年來(lái)每年約新投入10萬(wàn)臺(tái)套PLC產(chǎn)品，年銷售額30億人民幣，應(yīng)用的行業(yè)也很廣。在我國(guó)，一般按I/O點(diǎn)數(shù)將PLC分為以下級(jí)別（但不絕對(duì)，國(guó)外分類有些區(qū)別）： 微型：32 I/O 小型：256 I/O 中型：1024 I/O 大型：4096 I/O 巨型：8192 I/O在我國(guó)應(yīng)用的PLC系統(tǒng)中，I/O 64點(diǎn)以下PLC銷售額占整個(gè)PLC的47%，64點(diǎn)256點(diǎn)的占31%，合計(jì)占整個(gè)PLC銷售額的78%。

8、在我國(guó)應(yīng)用的PLC，幾乎涵蓋了世界所有的品牌，呈現(xiàn)八國(guó)聯(lián)軍的態(tài)勢(shì)，但從行業(yè)上分，有各自的勢(shì)力范圍。大中型集控系統(tǒng)采用歐美PLC居多，小型控制系統(tǒng)、機(jī)床、設(shè)備單體自動(dòng)化及OEM產(chǎn)品采用日本的PLC居多。歐美PLC在網(wǎng)絡(luò)和軟件方面具有優(yōu)勢(shì)，而日本PLC在靈活性和價(jià)位方面占優(yōu)勢(shì)。我國(guó)的PLC供應(yīng)渠道，主要有制造商、分銷商（代理商）、系統(tǒng)集成商、OEM用戶、最終用戶。其中，大部分PLC是通過(guò)分銷商和系統(tǒng)集成商達(dá)到最終用戶的。在發(fā)達(dá)工業(yè)國(guó)家，PLC已經(jīng)廣泛的應(yīng)用在所有的工業(yè)部門。據(jù)“美國(guó)市場(chǎng)信息”的世界PLC以及軟件市場(chǎng)報(bào)告稱，1995年全球PLC及其軟件的市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)規(guī)模約50億美元。隨著電子技術(shù)和計(jì)算機(jī)

9、技術(shù)的發(fā)展PLC的功能得到大大的增強(qiáng)，具 有以下特點(diǎn)：1可靠性高。PLC的高可靠性得益于軟、硬件上一系列的抗干擾措施和它特殊的周期循環(huán)掃描工作方式。2具有豐富的I/O接口模塊。PLC針對(duì)不同的工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)信號(hào)，有相應(yīng)的I/O模塊與工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)的器件或設(shè)備直接連接。另外為了提高操作性能，它還有多種人機(jī)對(duì)話的接口模塊；為了組成工業(yè)局部網(wǎng)絡(luò)，它還有多種通訊聯(lián)網(wǎng)的接口模塊。3采用模塊化結(jié)構(gòu)。為了適應(yīng)各種工業(yè)控制需要，除了單元式的小型PLC以外，絕大多數(shù)PLC均采用模塊化結(jié)構(gòu)。PLC的各個(gè)部件，包括CPU、電源、I/O等均采用模塊化設(shè)計(jì)，由機(jī)架及電纜將各模塊連接起來(lái)，系統(tǒng)的規(guī)模和功能可根據(jù)用戶的需要自行組合。4

10、編程簡(jiǎn)單易學(xué)。PLC的編程大多采用類似于繼電器控制線路的梯形圖形式，對(duì)使用者來(lái)說(shuō)，不需要具備計(jì)算機(jī)的專門知識(shí)，因此很容易被一般工程技術(shù)人員所理解和掌握。5安裝簡(jiǎn)單，維修方便。PLC不需要專門的機(jī)房，可以在各種工業(yè)環(huán)境下直接運(yùn)行。各種模塊上均有運(yùn)行和故障指示裝置，便于用戶了解運(yùn)行情況和查找故障。由于采用模塊化結(jié)構(gòu)，因此一旦某模塊發(fā)生故障，用戶可以通過(guò)更換模塊的方法，使系統(tǒng)迅速恢復(fù)運(yùn)行。1.3可編程序控制器的特點(diǎn)及應(yīng)用早期的可編程序控制器(Programmable Logic Controller，PLC)，主要用來(lái)代替繼電器實(shí)現(xiàn)邏輯控制。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)、通信技術(shù)和自動(dòng)控制技術(shù)的迅速發(fā)展，可編程序

11、控制器將傳統(tǒng)的繼電器控制技術(shù)與新興的計(jì)算機(jī)技術(shù)和通信技術(shù)融為一體，具有可靠性高、功能強(qiáng)、應(yīng)用靈活、編程簡(jiǎn)單、使用方便等一系列優(yōu)點(diǎn)，以及良好的工業(yè)環(huán)境工作性能和自動(dòng)控制目標(biāo)實(shí)現(xiàn)性能，在工業(yè)生產(chǎn)中得到了廣泛的應(yīng)用。1969年，美國(guó)數(shù)字設(shè)備公司(DEC)研制出世界上第一臺(tái)可編程控制器。早期的可編程控制器由分離元件和中小規(guī)模集成電路組成，主要功能是執(zhí)行原先由繼電器完成的順序控制、定時(shí)等。70年代初期，體積小、功能強(qiáng)和價(jià)格便宜的微處理器被用于PLC，使得PLC的功能大大增強(qiáng)。在硬件方面，除了保持其原有的開關(guān)模塊以外，還增加了模擬量模塊、遠(yuǎn)程I/O模塊和各種特殊功能模塊。在軟件方面，PLC采用極易為電氣人

12、員掌握的梯形圖編程語(yǔ)言，除了保持原有的邏輯運(yùn)算等功能以外，還增加了算術(shù)運(yùn)算、數(shù)據(jù)處理和傳送、通訊、自診斷等功能。進(jìn)入80年代中、后期，由于超大規(guī)模集成電路技術(shù)的迅速發(fā)展，微處理器的市場(chǎng) 價(jià)格大幅度下跌，使得PLC所采用的微處理器的檔次普遍提高。而且，為了進(jìn)一步提高PLC的處理速度，各制造廠商還研制開發(fā)了專用邏輯處理芯片，大大提高了PLC軟、硬件功能。在發(fā)達(dá)工業(yè)國(guó)家，PLC已經(jīng)廣泛的應(yīng)用在所有的工業(yè)部門。據(jù)“美國(guó)市場(chǎng)信息”的世界PLC以及軟件市場(chǎng)報(bào)告稱，1995年全球PLC及其軟件的市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)規(guī)模約50億美元。隨著電子技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展PLC的功能得到大大的增強(qiáng)，具有以下特點(diǎn)：1可靠性高。PL

13、C的高可靠性得益于軟、硬件上一系列的抗干擾措施和它特殊的周期循環(huán)掃描工作方式。2具有豐富的I/O接口模塊。PLC針對(duì)不同的工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)信號(hào)，有相應(yīng)的I/O模塊與工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)的器件或設(shè)備直接連接。另外為了提高操作性能，它還有多種人機(jī)對(duì)話的接口模塊；為了組成工業(yè)局部網(wǎng)絡(luò)，它還有多種通訊聯(lián)網(wǎng)的接口模塊。3采用模塊化結(jié)構(gòu)。為了適應(yīng)各種工業(yè)控制需要，除了單元式的小型PLC以外，絕大多數(shù)PLC均采用模塊化結(jié)構(gòu)。PLC的各個(gè)部件，包括CPU、電源、I/O等均采用模塊化設(shè)計(jì)，由機(jī)架及電纜將各模塊連接起來(lái)，系統(tǒng)的規(guī)模和功能可根據(jù)用戶的需要自行組合。4編程簡(jiǎn)單易學(xué)。PLC的編程大多采用類似于繼電器控制線路的梯形圖形式，對(duì)

14、使用者來(lái)說(shuō)，不需要具備計(jì)算機(jī)的專門知識(shí)，因此很容易被一般工程技術(shù)人員所理解和掌握。5安裝簡(jiǎn)單，維修方便。PLC不需要專門的機(jī)房，可以在各種工業(yè)環(huán)境下直接運(yùn)行。各種模塊上均有運(yùn)行和故障指示裝置，便于用戶了解運(yùn)行情況和查找故障。由于采用模塊化結(jié)構(gòu)，因此一旦某模塊發(fā)生故障，用戶可以通過(guò)更換模塊的方法，使系統(tǒng)迅速恢復(fù)運(yùn)行。1.4概述據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，目前我國(guó)城市里的十字路口交通系統(tǒng)大都采用定時(shí)來(lái)控制(不排除繁忙路段或高峰時(shí)段用交警來(lái)取代交通燈的情況)，這樣必然產(chǎn)生如下弊端:當(dāng)某條路段的車流量很大時(shí)卻要等待紅燈，而此時(shí)另一條是空道或車流量相對(duì)少得多的道卻長(zhǎng)時(shí)間亮的是綠燈，這種多等少的尷尬現(xiàn)象是未對(duì)實(shí)際情況進(jìn)

15、行實(shí)時(shí)監(jiān)控所造成的，不僅讓司機(jī)乘客怨聲載道，而且對(duì)人力和物力資源也是一種浪費(fèi)。智能控制交通系統(tǒng)是目前研究的方向，也已經(jīng)取得不少成果，在少數(shù)幾個(gè)先進(jìn)國(guó)家已采用智能方式來(lái)控制交通信號(hào)，其中主要運(yùn)用GPS全球定位系統(tǒng)等。出于便捷和效果的綜合考慮，我們可用如下方案來(lái)控制交通路況:制作傳感器探測(cè)車輛數(shù)量來(lái)控制交通燈的時(shí)長(zhǎng)。具體如下:在入路口的各個(gè)方向附近的地下按要求埋設(shè)感應(yīng)線圈，當(dāng)汽車經(jīng)過(guò)時(shí)就會(huì)產(chǎn)生渦流損耗，環(huán)狀絕緣電線的電感開始減少，即可檢測(cè)出汽車的通過(guò)，并將這一信號(hào)轉(zhuǎn)換為標(biāo)準(zhǔn)脈沖信號(hào)作為可編程控制器的控制輸入，并用PLC計(jì)數(shù)，按一定控制規(guī)律自動(dòng)調(diào)節(jié)紅綠燈的時(shí)長(zhǎng)。比較傳統(tǒng)的定時(shí)交通燈控制與智能交通燈控

16、制，可知后者的最大優(yōu)點(diǎn)在于減緩滯流現(xiàn)象，也不會(huì)出現(xiàn)空道占時(shí)的情形，提高了公路交通通行率，較全球定位系統(tǒng)而言成本更低。再隨著城市機(jī)動(dòng)車量的不斷增加，許多大城市如北京、上海、南京等出現(xiàn)了交通超負(fù)荷運(yùn)行的情況，因此，自80年代后期，這些城市紛紛修建城市高速道路，在高速道路建設(shè)完成的初期，它們也曾有效地改善了交通狀況。然而，隨著交通量的快速增長(zhǎng)和缺乏對(duì)高速道路的系統(tǒng)研究和控制，高速道路沒(méi)有充分發(fā)揮出預(yù)期的作用。而城市高速道路在構(gòu)造上的特點(diǎn)，也決定了城市高速道路的交通狀況必然受高速道路與普通道路耦合處交通狀況的制約。所以，如何采用合適的控制方法，最大限度利用好耗費(fèi)巨資修建的城市高速道路，緩解主干道與匝道

17、、城區(qū)同周邊地區(qū)的交通擁堵狀況，越來(lái)越成為交通運(yùn)輸管理和城市規(guī)劃部門亟待解決的主要問(wèn)題。為此，筆者進(jìn)行了深入的研究，以下就城鄉(xiāng)交通燈控制系統(tǒng)的電路原理、設(shè)計(jì)計(jì)算和實(shí)驗(yàn)調(diào)試等問(wèn)題來(lái)進(jìn)行具體分析討論。第2章 系統(tǒng)的方案設(shè)計(jì)21任務(wù)要求:1、按下啟動(dòng)按鈕后，交通燈控制系統(tǒng)開始工作，先亮東西方向綠燈和南北方向紅燈，再亮南北方向綠燈和東西方向紅燈，然后再亮東西方向綠燈和南北方向紅燈，這樣一直循環(huán)。2、系統(tǒng)24小時(shí)正常循環(huán)運(yùn)行，工作規(guī)律為：東西方向直行綠燈亮，則東西方向左行紅燈亮，南北方向左行、直行和右行紅燈全亮；東西方向左行綠燈亮，則東西方向直行紅燈亮，南北方向左行、直行和右行紅燈全亮；東西方向右行綠燈

18、亮，則東西方向左行紅燈亮，南北方向左行、直行和右行紅燈全亮。南北方向綠燈亮?xí)r和東西方向時(shí)規(guī)律一致。3、東西方向和南北方向均設(shè)有左轉(zhuǎn)綠燈，持續(xù)亮10秒，左轉(zhuǎn)黃燈，持續(xù)亮2秒，左轉(zhuǎn)紅燈，持續(xù)亮88秒；左轉(zhuǎn)綠燈滅的同時(shí)直行綠燈亮，持續(xù)30秒，直行黃燈，持續(xù)亮2秒，直行紅燈，持續(xù)亮68秒；直行綠燈滅的同時(shí)右轉(zhuǎn)綠燈亮，持續(xù)亮10秒，右轉(zhuǎn)黃燈，持續(xù)亮2秒，右轉(zhuǎn)紅燈，持續(xù)亮88秒。當(dāng)南北方向紅燈點(diǎn)亮?xí)r，東西方向應(yīng)依次點(diǎn)亮左轉(zhuǎn)綠燈，直行綠燈，右行綠燈和黃燈；反之，當(dāng)東西方向紅燈點(diǎn)亮?xí)r，南北方向應(yīng)依次點(diǎn)亮左轉(zhuǎn)綠燈，直行綠燈，右行綠燈和黃燈。4、按下停止按鈕后，交通燈控制系統(tǒng)停止工作，所有交通燈熄滅。22控制方案

19、城市路口交通信號(hào)控制系統(tǒng)大體上分為三種類型：定周期的信號(hào)機(jī)、多時(shí)段且具有無(wú)電纜協(xié)調(diào)功能的微電腦型信號(hào)機(jī)以及聯(lián)網(wǎng)式自適應(yīng)多相位智能型信號(hào)機(jī)。具體采用哪種類型，應(yīng)根據(jù)其應(yīng)用場(chǎng)合及特點(diǎn)加以確定。其中，第一種類型以其成本低，設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單，安裝及維護(hù)方便等特點(diǎn)得到了廣泛應(yīng)用。本文討論的城鄉(xiāng)交通燈控制系統(tǒng)就屬于該種類型。該交通燈控制系統(tǒng)主要由PLC控制.2.3 PLC的選擇2.3.1擴(kuò)展模塊的選用對(duì)于小的系統(tǒng)，如80點(diǎn)以內(nèi)的系統(tǒng)一般不需要擴(kuò)展；當(dāng)系統(tǒng)較大時(shí)，就要擴(kuò)展。不同公司的產(chǎn)品，對(duì)系統(tǒng)總點(diǎn)數(shù)及擴(kuò)展模塊的數(shù)量都有限制，當(dāng)擴(kuò)展仍不能滿足要求時(shí)，可采用網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)；同時(shí)，有些廠家產(chǎn)品的個(gè)別指令不支持?jǐn)U展模塊，因此，

20、在進(jìn)行軟件編制時(shí)要注意。當(dāng)采用溫度等模擬模塊時(shí)，各廠家也有一些規(guī)定，請(qǐng)看相關(guān)的技術(shù)手冊(cè)。各公司的擴(kuò)展模塊種類很多，如單輸入模塊、單輸出模塊、輸入輸出模塊、溫度模塊、高速輸入模塊等。 PLC的這種模塊化設(shè)計(jì)為用戶的產(chǎn)品開發(fā)提供了方便。2.3.2、PLC的網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)當(dāng)用PLC進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)時(shí)，其難度比PLC單機(jī)控制大得多。首先你應(yīng)選用自己較熟悉的機(jī)型，對(duì)其基本指令和功能指令有較深入的了解，并且指令的執(zhí)行速度和用戶程序存儲(chǔ)容量也應(yīng)仔細(xì)了解。否則，不能適應(yīng)你的實(shí)時(shí)要求，造成系統(tǒng)崩潰。另外，對(duì)通信接口、通信協(xié)議、數(shù)據(jù)傳送速度等也要考慮。最后，還要向 PLC的商家尋求網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)和軟件技術(shù)支持及詳細(xì)的技術(shù)資料，至

21、于選用幾層工作站，依你的系統(tǒng)大小而定。2.3.3、軟件編制在編制軟件前，應(yīng)首先熟悉所選用的 PLC產(chǎn)品的軟件說(shuō)明書，待熟練后再編程。若用圖形編程器或軟件包編程，則可直接編程，若用手持編程器編程，應(yīng)先畫出梯形圖，然后編程，這樣可少出錯(cuò)，速度也快。編程結(jié)束后先空調(diào)程序，待各個(gè)動(dòng)作正常后，再在設(shè)備上調(diào)試。2.3.4確定所選PLC從上面的分析可以知道，系統(tǒng)共有開關(guān)量輸入點(diǎn)5個(gè)，開關(guān)量輸出點(diǎn)16個(gè)， 所以我們選擇三菱系列PLC。2.4PLC I/O硬件連接圖輸入 / 輸出地址分配器件 端口 用途 SB2X0 人行道北按鈕 SB1 X1 人行道南按鈕 L0 Y0 車道紅燈 L1 Y1 車道黃燈 L2 Y2

22、 車道綠燈 L3 Y3 人行道紅燈 L4 Y4 人行道綠燈 2.5梯形圖程序程序語(yǔ)句表:第三章 GPP軟件簡(jiǎn)介3.1基本概況SW3D5-GPPW-E是三菱電氣公司開發(fā)的用于可編程控制器的編程軟件,可在Windows 3.1及Windows 95下運(yùn)行，適用于IBM PC/AT (兼容)其CPU為i486SX或更高，內(nèi)存需 8兆或更高(推薦16兆以上)。該程序可在串行系統(tǒng)中可與可編程控制器進(jìn)行通訊,文件傳送,操作監(jiān)控以及各種測(cè)試功能。在GPP軟件中,你可通過(guò)線路符號(hào),助記符來(lái)創(chuàng)建順控指令程序,建立注釋數(shù)據(jù)及設(shè)置寄存器數(shù)據(jù)，并可將其存儲(chǔ)為文件,用打印機(jī)打印。在PLC與PC之間必須有接口單元及纜線。

23、接口單元： FX-232AWC型RS-232C/RS-422轉(zhuǎn)換器(便攜式). FX-232AW型RS-232C/RS-422轉(zhuǎn)換器(內(nèi)置式)纜線： FX-422CAB型RS-422 纜線 用于 FX1, FX2, FX2C型可編程控制器, 0.3米； FX-422CAB-150 型 RS-422 纜線 用于 FX1, FX2, FX2C型可編程控制器, 1.5米。3.2用GPP編寫梯形圖GPP軟件使用起來(lái)靈活、簡(jiǎn)單、方便，我們把它安裝在程序中，使用時(shí)只要進(jìn)入程序，選中MELSEC Applications 在WINDOWS下運(yùn)行的GPP ,打開工程，選中新建，出現(xiàn)如下圖5-1畫面，先在PLC

24、系列中選出你所使用的程控器的CPU系列，如在我們的實(shí)驗(yàn)中，選用的是FX系列，所以選FXCPU，PLC類型是指選機(jī)器的型號(hào)，我們實(shí)驗(yàn)用FX2N系列，所以選中FX2N（C），確定后出現(xiàn)如圖5-2畫面，在畫面上我們清楚地看到，最左邊是根母線，藍(lán)色框表示現(xiàn)在可寫入?yún)^(qū)域，上方有菜單，你只要任意點(diǎn)擊其中的元件，就可得到你所要的線圈、觸點(diǎn)等。 圖 5-1圖 5-2 如你要在某處輸入X000，只要把蘭色光標(biāo)移動(dòng)到你所需要寫的地方，然后在菜單上選中 觸點(diǎn)，出現(xiàn)如下圖5-3畫面： 圖 5-3再輸入X000，即可完成寫入X000。如要輸入一個(gè)定時(shí)器,先選中線圈，再輸入一些數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)的輸入標(biāo)準(zhǔn)在第三章中已提過(guò)，圖5-

25、4顯示了其操作過(guò)程。 圖 5-4對(duì)于計(jì)數(shù)器，因?yàn)樗袝r(shí)要用到兩個(gè)輸入端，所以在操作上既要輸入線圈部分，又要輸入復(fù)位部分，其操作過(guò)程如圖5-5、5-6所示。 圖 5-5注意，在圖5-5中的箭頭所示部分，它選中的是應(yīng)用指令，而不是線圈。 圖 5-6計(jì)數(shù)器的使用方法及計(jì)數(shù)范圍在第三章中已講過(guò)，同學(xué)們可自己查閱。圖5-7是一個(gè)簡(jiǎn)單的計(jì)數(shù)器顯示形式。圖 5-7通過(guò)上面的舉例，同學(xué)們就明白了，如果你需要畫梯形圖中的其他一些線、輸出觸點(diǎn)、定時(shí)器、計(jì)時(shí)器、輔助繼電器等，在菜單上都能方便地找到，再輸入元件編號(hào)即可。在圖5-6的上方還有其它的一些功能菜單,如果你把光標(biāo)指向菜單上的某處，在屏幕的左下角就會(huì)顯示其功能

26、，或者打開菜單上的“幫助”，你可找到一些快捷鍵列表、特殊繼電器/寄存器等信息，同學(xué)們可自己邊學(xué)習(xí)邊練習(xí)。 3.3傳輸、調(diào)試 當(dāng)你寫完梯形圖，最后寫上END語(yǔ)句后，必須進(jìn)行程序轉(zhuǎn)換，轉(zhuǎn)換功能鍵有兩種，在下圖5-8的箭頭所示位置。 圖 5-8 在程序的轉(zhuǎn)換過(guò)程中，如果程序有錯(cuò)，它會(huì)顯示，也可通過(guò)菜單“工具”，查詢程序的正確性。 只有當(dāng)梯形圖轉(zhuǎn)換完畢后，才能進(jìn)行程序的傳送,傳送前，必須將FX2N面板上的開關(guān)撥向STOP狀態(tài)，再打開“在線”菜單，進(jìn)行傳送設(shè)置，如下圖5-9所示： 圖 5-9 根據(jù)圖示，你必須確定你的PLC與計(jì)算機(jī)的連接是通過(guò)COM1口還是COM2口連接，在實(shí)驗(yàn)中我們已統(tǒng)一將RS-232

27、線連在了計(jì)算機(jī)的COM1口，你在操作上只要進(jìn)行設(shè)置選擇。 寫完梯形圖后，在菜單上還是選擇“在線”，選中“寫入PLC（W）”，就出現(xiàn)如圖5-10 圖 5-10 從圖上可看出，在執(zhí)行讀取及寫入前必須先選中MAIN、PLC參數(shù)，否則，不能執(zhí)行對(duì)程序的讀取、寫入，然后點(diǎn)擊“開始執(zhí)行”即可。第四章 實(shí)驗(yàn)仿真首先,根據(jù)PLC外部接線圖(見下圖)把實(shí)驗(yàn)設(shè)備連接起來(lái).接通電源,將PLC運(yùn)行于停止?fàn)顟B(tài),再將編好的程序下載進(jìn)去后,讓PLC工作于運(yùn)行狀態(tài).4.1 調(diào)試過(guò)程硬件調(diào)試：接通電源，檢查可編程控制器是否可以正常工作，接頭是否接觸良好，然后把其與電腦的通信口連接。 軟件調(diào)試：按要求輸入梯形圖，轉(zhuǎn)換成指令表，并

28、進(jìn)行語(yǔ)法的檢查，正確后設(shè)置正確的通信口，將指令讀入到指定的可編程控制器ROM中，進(jìn)行下一步的調(diào)試。 運(yùn)行調(diào)試：在硬件調(diào)試和軟件調(diào)試正確的基礎(chǔ)上，打可編程控制器的開關(guān)進(jìn)行調(diào)試；觀察運(yùn)行的情況。完成接線后，使電腦上的PLC程序與PLC同步，本小組首先遇到的問(wèn)題是南北紅燈一直亮，黃燈閃沒(méi)有問(wèn)題，查閱梯形圖，找到南北紅燈對(duì)應(yīng)地址00008發(fā)現(xiàn)該段程序輸入出錯(cuò)，加以修正，最后正常。接著將計(jì)時(shí)器40042修改到359，準(zhǔn)備進(jìn)入正常時(shí)段，計(jì)時(shí)器40041跳過(guò)60秒后，進(jìn)入正常時(shí)段，正常時(shí)段無(wú)異常。接著40042修改到419，計(jì)時(shí)器40041跳過(guò)60秒后，進(jìn)入高峰時(shí)段，運(yùn)轉(zhuǎn)中發(fā)現(xiàn)東西左轉(zhuǎn)燈不亮，檢查程序段并無(wú)

29、錯(cuò)誤，詢問(wèn)老師，得知可能是保險(xiǎn)絲問(wèn)題，于是更換PLC板后，故障排除。完成以上工作之后，運(yùn)行成功。4.2 原件清單PLC 一臺(tái)綠色燈泡8個(gè)紅色燈泡2個(gè)黃色燈泡2個(gè)按鈕開關(guān)5個(gè)導(dǎo)線5m基本設(shè)備一套蜂鳴器2個(gè)設(shè)計(jì)小結(jié)1、 通過(guò)這次畢業(yè)設(shè)計(jì)，加強(qiáng)了我動(dòng)手、思考和解決問(wèn)題的能力。2、 在設(shè)計(jì)過(guò)程，經(jīng)常會(huì)遇到這樣的情況，就是心里想老著這樣的接法可以行得通，但實(shí)際接上電路，總是實(shí)現(xiàn)不了。所以這幾天不管是吃飯還是睡覺，腦子里總是想著如何解決這些問(wèn)題，如何想出更好的連接方法。不過(guò)說(shuō)也奇怪，整天想著這些問(wèn)題，腦子和身體卻一點(diǎn)都不會(huì)覺得累。或許是那種渴望得到知識(shí)的欲念把疲勞趕到九宵云外去了吧！3、 我覺得做畢業(yè)設(shè)計(jì)

30、同時(shí)也是對(duì)課本知識(shí)的鞏固和加強(qiáng)，平時(shí)看課本時(shí)，有時(shí)問(wèn)題老是弄不懂，做完設(shè)計(jì)，那些問(wèn)題就迎刃而解了。而且還可以記住很多東西。比如PLC的功能，平時(shí)看課本，這次看了，下次就忘了，主要是因?yàn)闆](méi)有動(dòng)手實(shí)踐過(guò)吧！認(rèn)識(shí)來(lái)源于實(shí)踐，實(shí)踐是認(rèn)識(shí)的動(dòng)力和最終目的，實(shí)踐是檢驗(yàn)真理的唯一標(biāo)準(zhǔn)。4、 通過(guò)畢業(yè)設(shè)計(jì)我更深的認(rèn)識(shí)了交通燈的重要，在做畢業(yè)的同時(shí)我自己也找時(shí)間去外面現(xiàn)場(chǎng)看了交通燈的運(yùn)行，我不是簡(jiǎn)單的觀看而是看他們的運(yùn)行時(shí)間。我發(fā)現(xiàn)不一樣的路口交通燈的運(yùn)行也不樣的。后來(lái)我還自己通過(guò)關(guān)系到交通局問(wèn)了這方面的事，交通局里的負(fù)責(zé)人告訴我因?yàn)椴煌穆房谲嚵髁坎灰粯樱也煌臅r(shí)間交通燈運(yùn)行的程序也不一樣，比如早上和中午

31、也不是一樣的。交通的運(yùn)行程序是跟據(jù)路口即時(shí)段的車流量來(lái)設(shè)計(jì)的。本次畢業(yè)設(shè)計(jì)主要用了我們所學(xué)的可編程技術(shù),自動(dòng)控制原理與應(yīng)用.傳感器技術(shù),工廠電氣控制技術(shù),電力電子技術(shù)等 是一個(gè)知識(shí)面廣的一個(gè)畢業(yè)設(shè)計(jì)課題.5、 自汽車發(fā)明以來(lái), 全世界道路交通事故的死亡人數(shù)已逾3千萬(wàn)人, 比同期戰(zhàn)爭(zhēng)死亡人數(shù)還多。交通事故死亡人數(shù)占非自然死亡的1/4左右, 已成為世界最大公害, 交通事故給社會(huì)、家庭帶來(lái)的危害是巨大和長(zhǎng)遠(yuǎn)的。道路交通事故造成的經(jīng)濟(jì)損失一般占國(guó)民經(jīng)濟(jì)生產(chǎn)總值的23%，西方發(fā)達(dá)國(guó)家在上世紀(jì)七十年代就認(rèn)識(shí)到道路交通事故是影響國(guó)民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)生活的國(guó)家重大問(wèn)題，因而從人、車、路、環(huán)境等多方面著手，綜合運(yùn)用管

32、理技術(shù)和科學(xué)技術(shù)研究治理道路交通安全問(wèn)題，成效顯著。從七十年代以來(lái)，西方發(fā)達(dá)國(guó)家的道路交通事故就處于逐漸下降趨勢(shì)并保持在較低的水準(zhǔn)線下，其交通事故死亡人數(shù)僅占全球總數(shù)的1/4，車輛數(shù)卻占全世界的2/3左右。但相反的是同一時(shí)期發(fā)展中國(guó)家尤其是我國(guó)的道路交通事故卻進(jìn)入了持續(xù)增長(zhǎng)的隊(duì)列，這雖然與我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)持續(xù)高速增長(zhǎng)和機(jī)動(dòng)車保有量直線上升相關(guān)，但也和我國(guó)全民交通安全意識(shí)落后，無(wú)視交通安全；管理體制不協(xié)調(diào)，執(zhí)法不力和技術(shù)水平低有密切關(guān)系。二戰(zhàn)結(jié)束后，西方工業(yè)國(guó)家致力于經(jīng)濟(jì)的發(fā)展并使社會(huì)達(dá)到了繁榮富強(qiáng)。伴隨經(jīng)濟(jì)的快速增長(zhǎng)，機(jī)動(dòng)車的迅猛增加，道路交通事故也不斷攀升并先后在六、七十年代達(dá)到高潮。世界大多數(shù)國(guó)家和國(guó)際組織都認(rèn)識(shí)到道路交通安全是直接關(guān)系國(guó)民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展的國(guó)家重大問(wèn)題，并普遍采取了下面較為成功的一些措施，如：統(tǒng)一道路交通管理體制，成立總統(tǒng)或政府首腦直接負(fù)責(zé)的全國(guó)交通安全委員會(huì)及交通部門領(lǐng)導(dǎo)下的統(tǒng)一的管理機(jī)構(gòu)；在道路建設(shè)中