plc交通燈畢業(yè)論文--基于plc的交通燈控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)

1、<p><b>　　目 錄</b></p><p>　　題目----------------------------------------------------------------2</p><p>　　摘要----------------------------------------------------------------2</p&

2、gt;<p>　　一、 PLC的特點(diǎn)及應(yīng)用-------------------------------------------------3</p><p>　　1.1 概述-------------------------------------------------------------3</p><p>　　1.2 PLC的特點(diǎn)------------------

3、--------------------------------------3</p><p>　　1.3 PLC的應(yīng)用--------------------------------------------------------3</p><p>　　二、 PLC的結(jié)構(gòu)及原理-------------------------------------------------4</p

4、><p>　　2.1 PLC的分類--------------------------------------------------------4</p><p>　　2.2 PLC的結(jié)構(gòu)--------------------------------------------------------4</p><p>　　2.3 PLC的工作原理-----------

5、-----------------------------------------4</p><p>　　2.3.1 PLC的工作方式--------------------------------------------------4</p><p>　　2.4 PLC匯編語(yǔ)言------------------------------------------------------4&

6、lt;/p><p>　　2.4.1 梯形圖---------------------------------------------------------4</p><p>　　2.4.2 -語(yǔ)句表--------------------------------------------------------5</p><p>　　2.4.3梯形圖與助記符的對(duì)應(yīng)關(guān)系-

7、--------------------------------------5</p><p>　　2.5 PLC的基本指令----------------------------------------------------5</p><p>　　2.6 PLC交通燈畢業(yè)設(shè)計(jì)編程器件----------------------------------------7</p>

8、<p>　　三、 梯形圖的設(shè)計(jì)與編程方法------------------------------------------7</p><p>　　3．1 控制要求---------------------------------------------------------7</p><p>　　3. 2 控制時(shí)序------------------------------

9、--------------------------7</p><p>　　3．3 PLC交通燈畢業(yè)設(shè)計(jì)硬件及外圍元器件--------------------------------8</p><p>　　3.4流程圖-------------------------------------------------------------9</p><p>　　3

10、．4 I/O分配表-------------------------------------------------------11</p><p>　　四、 程序設(shè)計(jì)-------------------------------------------------------11</p><p>　　4．1 PLC交通燈畢業(yè)設(shè)計(jì)梯形圖---------------------------

11、--------------11</p><p>　　4．2 PLC交通燈畢業(yè)設(shè)計(jì)指令圖-----------------------------------------11</p><p>　　4．3 軟件設(shè)計(jì)--------------------------------------------------------16</p><p>　　五、交通信號(hào)燈的作

12、用和意義—————————————————————16</p><p>　　5.1交通燈的作用與意義----------------------------------------------16</p><p>　　5.2基于PLC設(shè)計(jì)交通燈的意義----------------------------------------16</p><p>　　六、PLC交

13、通燈畢業(yè)論文設(shè)計(jì)總結(jié)---------------------------------------17</p><p>　　參考文獻(xiàn)-----------------------------------------------------------18</p><p>　　基于PLC的交通燈控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)</p><p>　　摘要：PLC可編程序控制器是以微處理器為

14、基礎(chǔ),綜合了計(jì)算機(jī)技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)和通訊技術(shù)發(fā)展而來(lái)的一種新型工業(yè)控制裝置。它具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、編程方便、可靠性高等優(yōu)點(diǎn),已廣泛用于工業(yè)過(guò)程和位置的自動(dòng)控制中。據(jù)統(tǒng)計(jì),可編程控制器是工業(yè)自動(dòng)化裝置中應(yīng)用最多的一種設(shè)備。專家認(rèn)為,可編程控制器將成為今后工業(yè)控制的主要手段和重要的基礎(chǔ)設(shè)備之一,PLC、機(jī)器人、CAD/CAM將成為工業(yè)生產(chǎn)的三大支柱。由于PLC具有對(duì)使用環(huán)境適應(yīng)性強(qiáng)的特性,同時(shí)其內(nèi)部定時(shí)器資源十分豐富,可對(duì)目前普遍使用的“漸進(jìn)式

15、”信號(hào)燈進(jìn)行精確控制,特別對(duì)多岔路口的控制可方便地實(shí)現(xiàn)。因此現(xiàn)在越來(lái)越多地將PLC應(yīng)用于交通燈系統(tǒng)中。同時(shí),PLC本身還具有通訊聯(lián)網(wǎng)功能,將同一條道路上的信號(hào)燈組成一局域網(wǎng)進(jìn)行統(tǒng)一調(diào)度管理,可縮短車輛通行等候時(shí)間,實(shí)現(xiàn)科學(xué)化管理. </p><p>　　關(guān)鍵詞：交通燈，PLC，程序設(shè)計(jì)</p><p>　　一、PLC的特點(diǎn)及應(yīng)用</p><p><b>　

16、　1.1 概述 </b></p><p>　　可編程控制器（Programmable Controller）是計(jì)算機(jī)家族中的一員，是為工業(yè)控制應(yīng)用而設(shè)計(jì)制造的。早期的可編程控制器稱作可編程邏輯控制器（Programmable Logic Controller），簡(jiǎn)稱PLC，它主要用來(lái)代替繼電器實(shí)現(xiàn)邏輯控制。隨著技術(shù)的發(fā)展，這種裝置的功能已經(jīng)大大超過(guò)了邏輯控制的范圍，因此，今天這種裝置稱作可編程控制器，

17、簡(jiǎn)稱PC。但是為了避免與個(gè)人計(jì)算機(jī)（Personal Computer）的簡(jiǎn)稱混淆，所以將可編程控制器簡(jiǎn)稱PLC。</p><p>　　1.2 PLC的特點(diǎn)</p><p>　　1 可靠性高，抗干擾能力強(qiáng)；2 通用性高，使用方便；3程序設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單，易學(xué)，易懂；4采用先進(jìn)的模塊化結(jié)構(gòu)，系統(tǒng)組合靈活方便；5系統(tǒng)設(shè)計(jì)周期短；6安裝簡(jiǎn)便，調(diào)試方便，維護(hù)工作量?。?對(duì)生產(chǎn)工藝改變適應(yīng)性強(qiáng)，可進(jìn)行柔性生

18、產(chǎn)；</p><p>　　1.3 PLC的應(yīng)用</p><p>　　目前，PLC在國(guó)內(nèi)外已廣泛應(yīng)用于鋼鐵、石油、化工、電力、建材、機(jī)械制造、汽車、輕紡、交通運(yùn)輸、環(huán)保及文化娛樂(lè)等各個(gè)行業(yè)，使用情況大致可歸納為如下幾類。 </p><p>　?。?）開關(guān)量的邏輯控制 </p><p>　　這是PLC最基本、最廣泛的應(yīng)用領(lǐng)域，它取代傳統(tǒng)的繼電器電

19、路，實(shí)現(xiàn)邏輯控制、順序控制，既可用于單臺(tái)設(shè)備的控制，也可用于多機(jī)群控及自動(dòng)化流水線。如注塑機(jī)、印刷機(jī)、訂書機(jī)械、組合機(jī)床、磨床、包裝生產(chǎn)線、電鍍流水線等。</p><p><b>　　（2）模擬量控制 </b></p><p>　　在工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程當(dāng)中，有許多連續(xù)變化的量，如溫度、壓力、流量、液位和速度等都是模擬量。為了使可編程控制器處理模擬量，必須實(shí)現(xiàn)模擬量（Anal

20、og）和數(shù)字量（Digital）之間的A/D轉(zhuǎn)換及D/A轉(zhuǎn)換。PLC廠家都生產(chǎn)配套的A/D和D/A轉(zhuǎn)換模塊，使可編程控制器用于模擬量控制。 </p><p><b>　?。?）運(yùn)動(dòng)控制 </b></p><p>　　PLC可以用于圓周運(yùn)動(dòng)或直線運(yùn)動(dòng)的控制。從控制機(jī)構(gòu)配置來(lái)說(shuō)，早期直接用于開關(guān)量I/O模塊連接位置傳感器和執(zhí)行機(jī)構(gòu)，現(xiàn)在一般使用專用的運(yùn)動(dòng)控制模塊。如可驅(qū)動(dòng)

21、步進(jìn)電機(jī)或伺服電機(jī)的單軸或多軸位置控制模塊。世界上各主要PLC廠家的產(chǎn)品幾乎都有運(yùn)動(dòng)控制功能，廣泛用于各種機(jī)械、機(jī)床、機(jī)器人、電梯等場(chǎng)合。 </p><p><b>　?。?）過(guò)程控制 </b></p><p>　　過(guò)程控制是指對(duì)溫度、壓力、流量等模擬量的閉環(huán)控制。作為工業(yè)控制計(jì)算機(jī)，PLC能編制各種各樣的控制算法程序，完成閉環(huán)控制。PID調(diào)節(jié)是一般閉環(huán)控制系統(tǒng)中用得

22、較多的調(diào)節(jié)方法。大中型PLC都有PID模塊，目前許多小型PLC也具有此功能模塊。PID處理一般是運(yùn)行專用的PID子程序。過(guò)程控制在冶金、化工、熱處理、鍋爐控制等場(chǎng)合有非常廣泛的應(yīng)用。 （5）數(shù)據(jù)處理 </p><p>　　現(xiàn)代PLC具有數(shù)學(xué)運(yùn)算（含矩陣運(yùn)算、函數(shù)運(yùn)算、邏輯運(yùn)算）、數(shù)據(jù)傳送、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換、排序、查表、位操作等功能，可以完成數(shù)據(jù)的采集、分析及處理。這些數(shù)據(jù)可以與存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器中的參考值比較，完成一定的控制

23、操作，也可以利用通信功能傳送到別的智能裝置，或?qū)⑺鼈兇蛴≈票?。?shù)據(jù)處理一般用于大型控制系統(tǒng)，如無(wú)人控制的柔性制造系統(tǒng)；也可用于過(guò)程控制系統(tǒng)，如造紙、冶金、食品工業(yè)中的一些大型控制系統(tǒng)。 </p><p><b>　?。?）通信及聯(lián)網(wǎng) </b></p><p>　　PLC通信含PLC間的通信及PLC與其它智能設(shè)備間的通信。隨著計(jì)算機(jī)控制的發(fā)展，工廠自動(dòng)化網(wǎng)絡(luò)發(fā)展得很快，

24、各PLC廠商都十分重視PLC的通信功能，紛紛推出各自的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。新近生產(chǎn)的PLC都具有通信接口，通信非常方便。</p><p>　　二、 PLC的結(jié)構(gòu)及原理</p><p>　　2.1 PLC的分類</p><p>　　1．按plc的結(jié)構(gòu)形式分類：1）整體式；2）模塊式。</p><p>　　2．按plc的I/O點(diǎn)數(shù)分類：1）小型256點(diǎn)以下

25、；2）中型256點(diǎn)以上，2048點(diǎn)以下；3）大型2048點(diǎn)以上。</p><p>　　3．按plc功能分類：抵擋型，中擋型，高檔型。</p><p>　　2.2 PLC的結(jié)構(gòu)</p><p>　　PLC 實(shí)質(zhì)是一種專用于工業(yè)控制的計(jì)算機(jī)其硬件結(jié)構(gòu)基本上與微型計(jì)算機(jī)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、內(nèi)存塊

26、、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CPU模塊、I/O模塊、內(nèi)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。</p><p>　　PLC的基本結(jié)構(gòu)框圖如下：</p><p>　　接受 驅(qū)動(dòng)</p><p>　　現(xiàn)場(chǎng)信號(hào)

27、 受控元件</p><p>　　2.3 PLC的工作原理</p><p>　　2.3.1 plc的工作方式</p><p>　?。?）輸入采樣階段，在此階段，順序讀入所有輸入緞子通斷狀態(tài)，并將讀入的信息存入內(nèi)存，接著進(jìn)入程序執(zhí)行階段，在程序執(zhí)行時(shí)，即使輸入信號(hào)發(fā)生變化，內(nèi)存中輸入信息也不變化，只有在下一個(gè)掃描周期的

28、輸入采樣階段才能讀入信息。</p><p>　?。? 程序執(zhí)行階段：plc對(duì)用戶程序掃描。</p><p>　?。?）輸出刷新階段：當(dāng)所有指令執(zhí)行完畢通過(guò)隔離電路，驅(qū)動(dòng)功率放大器，電路是輸出端子向外界輸出控制信號(hào)驅(qū)動(dòng)外部負(fù)載。</p><p>　　2.4 PLC匯編語(yǔ)言</p><p>　　采用面向控制過(guò)程，面向問(wèn)題，簡(jiǎn)單直觀的plc編寫橫語(yǔ)

29、言，常用的有：梯形圖，語(yǔ)句表，功能圖等。</p><p>　　2.4.1梯形圖：由繼電器控制邏輯演變而來(lái)，兩者具有一定程度的相似性，但梯形圖編程語(yǔ)言功能更強(qiáng)更方便。</p><p><b>　　主要特點(diǎn)：</b></p><p>　?。?）自上而下，從左到右的順序排列，兩列垂直線為母線。每一邏輯行，起使左母線。</p><p

30、>　　（2）梯形圖中采用繼電器名稱，但不是真實(shí)物理繼電器稱為“軟繼電器”</p><p>　?。?）每個(gè)梯級(jí)流過(guò)的是概念電流，從左向右，其兩端母線設(shè)有電源。</p><p>　?。?）輸入繼電器，用于接入信號(hào)，而無(wú)線圈，輸入繼電器，通過(guò)輸入接入的繼電器，晶體及晶閘管才能實(shí)現(xiàn)。</p><p><b>　　2.4.2語(yǔ)句表：</b><

31、/p><p>　　又叫指令表，類似計(jì)算機(jī)匯編語(yǔ)言形式，用指令的記助符編程。例：下圖是三菱公司的FX2N系列產(chǎn)品的最簡(jiǎn)單的梯形圖例：</p><p>　　X000 X001 Y000</p><p><b>　　X010</b></p><p>　　它有兩組，第一組用以實(shí)現(xiàn)啟動(dòng)、停止控制

32、。第二組僅一個(gè)END指令，用以 結(jié)束程序。</p><p>　　2.4.3梯形圖與助記符的對(duì)應(yīng)關(guān)系： 助記符指令與梯形圖指令有嚴(yán)格的對(duì)應(yīng)關(guān)系，而梯形圖的連線又可把指令的順序予以體現(xiàn)。一般講，其順序?yàn)椋合容斎?，后輸出（含其他處理）；先上，后下；先左，后右。有了梯形圖就可將其翻譯成助記符程序。上圖的助記符程序?yàn)椋?lt;/p><p>　　反之根據(jù)助記符，也可畫出與其對(duì)應(yīng)的梯形圖</p>

33、;<p>　　2.5 PLC的基本指令</p><p>　　1、輸入輸出指令（LD/LDI/OUT）</p><p>　　下面把LD/LDI/OUT三條指令的功能、梯形圖表示形式、操作元件</p><p>　　以列表的形式加以說(shuō)明： </p><p>　　符號(hào) 功 能 梯形圖表示 操作元件

34、</p><p>　　LD（?。?常開觸點(diǎn)與母線相連 X，Y，M，T，C,S</p><p>　　LDI（取反）常閉觸點(diǎn)與母線相連 X，Y，M，T，C,S</p><p>　　OUT（輸出） 線圈驅(qū)動(dòng) Y，M，T，C，S,F </p><

35、p>　　LD與LDI指令用于與母線相連的接點(diǎn)，此外還可用于分支電路的起點(diǎn)。</p><p>　　OUT 指令是線圈的驅(qū)動(dòng)指令，可用于輸出繼電器、輔助繼電器、定時(shí)器、計(jì)數(shù)器、狀態(tài)寄存器等，但不能用于輸入繼電器。輸出指令用于并行輸出，能連續(xù)使用多次。</p><p>　　X000 Y000 地址 指令 數(shù)據(jù) </p><p>

36、　　0000 LD X000 </p><p>　　0001 OUT Y000</p><p>　　2 、觸點(diǎn)串連指令（AND/ANDI）、并聯(lián)指令（OR/ORI）</p><p>　　符號(hào)（名稱） 功 能 梯形圖表示 操作元件</p><p>　　AND（與）

37、常開觸點(diǎn)串聯(lián)連接 X，Y，M，T，C,S </p><p>　　ANDI（與非） 常閉觸點(diǎn)串聯(lián)連接 X，Y，M，T，C,S</p><p>　　OR（或） 常開觸點(diǎn)并聯(lián)連接 X，Y，M，T，C，S </p><p>　　ORI（ 或非） 常閉觸點(diǎn)并聯(lián)連

38、接 X，Y，M，T，C，S </p><p>　　AND、ANDI指令用于一個(gè)觸點(diǎn)的串聯(lián)，但串聯(lián)觸點(diǎn)的數(shù)量不限，這兩個(gè)指令可連續(xù)使用。</p><p>　　OR、ORI是用于一個(gè)觸點(diǎn)的并聯(lián)連接指令。</p><p>　　X001 X002 Y001 地址 指令 數(shù)據(jù) <

39、/p><p>　　0002 LD X001 </p><p>　　X003 0003 ANDI X002 </p><p>　　0004 OR X003</p><p>　　0005 OUT Y

40、001 </p><p>　　3、 電路塊的并聯(lián)和串聯(lián)指令（ORB、ANB）</p><p>　　符號(hào)（名稱） 功 能 梯形圖表示 操作元件</p><p>　　ORB（塊或） 電路塊并聯(lián)連接 無(wú)</p><p>　　ANB（塊與） 電路塊串聯(lián)連接

41、 無(wú) </p><p>　　含有兩個(gè)以上觸點(diǎn)串聯(lián)連接的電路稱為“串聯(lián)連接塊”，串聯(lián)電路塊并聯(lián)連接時(shí)，支路的起點(diǎn)以LD或LDNOT指令開始，而支路的終點(diǎn)要用ORB指令。ORB指令是一種獨(dú)立指令，其后不帶操作元件號(hào)，因此，ORB指令不表示觸點(diǎn)，可以看成電路塊之間的一段連接線。</p><p>　　如需要將多個(gè)電路塊并聯(lián)連接，應(yīng)在每個(gè)并聯(lián)電路塊之后使用一個(gè)ORB指令

42、，用這種方法編程時(shí)并聯(lián)電路塊的個(gè)數(shù)沒(méi)有限制；也可將所有要并聯(lián)的電路塊依次寫出，然后在這些電路塊的末尾集中寫出ORB的指令，但這時(shí)ORB指令最多使用7次。</p><p>　　將分支電路（并聯(lián)電路塊）與前面的電路串聯(lián)連接時(shí)使用ANB指令，各并聯(lián)電路塊的起點(diǎn)，使用LD或LDNOT指令；與ORB指令一樣，ANB指令也不帶操作元件，如需要將多個(gè)電路塊串聯(lián)連接，應(yīng)在每個(gè)串聯(lián)電路塊之后使用一個(gè)ANB指令，用這種方法編程時(shí)串聯(lián)

43、電路塊的個(gè)數(shù)沒(méi)有限制，若集中使用ANB指令，最多使用7次。</p><p><b>　　ANB</b></p><p>　　X000 X002 X003 Y006</p><p>　　X001 X004 X005 </p><p><b>　　ORB &l

44、t;/b></p><p><b>　　X006</b></p><p><b>　　X003</b></p><p>　　地 址 指 令 數(shù) 據(jù) </p><p>　　0000 LD X000</p><p>　　0001

45、 OR X001</p><p>　　0002 LD X002</p><p>　　0003 AND X003 </p><p>　　0004 LDI X004</p><p>　　0005 AND X005</p><p&g

46、t;　　0006 OR X006 </p><p>　　0007 ORB</p><p>　　0008 ANB </p><p>　　0009 OR X003 </p><p>　　0010 OUT Y006 </p><p>　　4 程序

47、結(jié)束指令（END）</p><p>　　符號(hào)（名稱） 功能 梯形圖表示 操作元件</p><p>　　END（結(jié)束） 程序結(jié)束 無(wú)</p><p>　　在程序結(jié)束處寫上END指令，PLC只執(zhí)行第一步至END之間的程序，并立即輸出處理。若不寫END指令，PLC將以用戶存貯器的第一步執(zhí)行到最后一步

48、，因此，使用END指令可縮短掃描周期。另外。在調(diào)試程序時(shí)，可以將END指令插在各程序段之后，分段檢查各程序段的動(dòng)作，確認(rèn)無(wú)誤后，再依次刪去插入的END指令。</p><p>　　其他還有一些指令，如置位復(fù)位、脈沖輸出、清除、移位、主控觸點(diǎn)、空操作、跳轉(zhuǎn)指令等。</p><p>　　由梯形圖寫出與之對(duì)應(yīng)的助記符形式的指令。并由后面的GPP軟件傳輸?shù)絇LC中，實(shí)時(shí)運(yùn)行。</p>

49、<p>　　2.6 PLC交通燈畢業(yè)設(shè)計(jì)編程器件</p><p>　　一般情況下，X代表輸入繼電器，Y代表輸出繼電器，M代表輔助繼電器，SPM代表專用輔助繼電器，T代表定時(shí)器，C代表計(jì)數(shù)器，S代表狀態(tài)繼電器，D代表數(shù)據(jù)寄存器，MOV代表傳輸?shù)取?lt;/p><p>　　三、 梯形圖的設(shè)計(jì)與編程方法</p><p><b>　　3．1 控制要求<

50、/b></p><p>　　信號(hào)燈受啟動(dòng)及停止按鈕的控制，當(dāng)按下啟動(dòng)按鈕時(shí)，信號(hào)燈系統(tǒng)開始工作，并周而復(fù)始地循環(huán)工作，當(dāng)按下停止按鈕時(shí)，系統(tǒng)將停止在初始狀態(tài)，所有信號(hào)燈都熄滅。</p><p><b>　　3．2 控制時(shí)序</b></p><p>　　交通燈示意圖如圖1所示，在東西南北兩個(gè)方向均安裝信號(hào)燈，兩個(gè)方向各6個(gè)燈，分為紅、黃、綠

51、三種顏色。工作時(shí)序如圖2所示，假設(shè)東西向較忙，綠燈時(shí)間是南北向的2倍(40s)。按下起動(dòng)按鈕后，南北向綠燈亮維持20s，20s后，南北黃燈閃爍3次，計(jì)6S，期間，東西向紅燈也亮，并維持26s；26s后，東西方向綠燈亮40s，后東西向黃燈閃爍3次，計(jì)6s，期間，南北向紅燈也亮，并維持46so接下去周而復(fù)始，直到停止按鈕被按下為止。</p><p>　　3．3 PLC交通燈畢業(yè)設(shè)計(jì)硬件及外圍元器件</p>

52、<p>　　根據(jù)信號(hào)燈的控制要求，所有的器件有：三菱FX系列PLC、起動(dòng)按鈕SB1、停止按鈕SB2、紅黃綠色信號(hào)燈各4</p><p>　　只，輸入／輸出端口接線如圖3所示。由圖可見：起動(dòng)按鈕SB1接于輸入繼電器X0端，停止按鈕SB2接于輸入繼電器xl端，東西方向的綠燈接于輸出繼電器Y5端，東西方向黃燈接于輸出繼電器Y4端，東西方向的紅燈接于輸出繼電器Y3端，南北方向綠燈接于輸出繼電器Y2端，南北方

53、向的黃燈接于輸出繼電器Y1，南北方向紅燈接于輸出繼電器Y0。將輸出端的COM1及COM2用導(dǎo)線相連，輸出端的電源為交流220V。如果信號(hào)燈的功率較大，一個(gè)輸出繼電器不能帶動(dòng)兩只信號(hào)燈，可以采用一個(gè)輸出點(diǎn)驅(qū)動(dòng)一只信號(hào)燈，也可以采用輸出繼電器先帶動(dòng)中間繼電器，再由中間繼電器驅(qū)動(dòng)信號(hào)燈。</p><p>　　3.4 交通燈流程圖</p><p>　　3．5 I/O 分配表</p>

54、<p><b>　　四、程序設(shè)計(jì)</b></p><p>　　4．1 PLC交通燈畢業(yè)設(shè)計(jì)梯形圖</p><p>　　4．2 PLC交通燈畢業(yè)設(shè)計(jì)指令圖</p><p><b>　　4．3 軟件設(shè)計(jì)</b></p><p>　　采用步進(jìn)梯形指令雙流程編程實(shí)現(xiàn)，應(yīng)用并聯(lián)分支結(jié)構(gòu)，其狀態(tài)轉(zhuǎn)移

55、圖如圖4所示。由圖可知，我們把東西和南北方向信號(hào)燈的動(dòng)作分成兩個(gè)流程同時(shí)起動(dòng)，分別運(yùn)行各自的時(shí)序動(dòng)作，相互之間的配合由統(tǒng)一的時(shí)鐘進(jìn)行有機(jī)配合，不會(huì)出現(xiàn)差錯(cuò)?，F(xiàn)僅以南北方向的動(dòng)作簡(jiǎn)單分析一下工作原理，東西方向工作過(guò)程基本相同，在此不再贅述。系統(tǒng)起動(dòng)時(shí)，利用M8002開機(jī)脈沖自動(dòng)進(jìn)入XO狀態(tài)，系統(tǒng)處于等待狀態(tài)。</p><p>　　當(dāng)啟動(dòng)按鈕SB1按下時(shí)，xO11接通， Y1和Y4同時(shí)起動(dòng)，Y1使南北綠燈亮，Y4使東

56、西紅燈亮(東西方向以下不分析)，x0起動(dòng)的同時(shí)TO開始計(jì)時(shí)，20s后利用 常開接點(diǎn)的閉合使?fàn)顟B(tài)進(jìn)入T4，此時(shí)Y3和Y5起動(dòng)，T4使南北黃燈亮，T1計(jì)時(shí)6s，6s后進(jìn)入T2，在T3狀態(tài)下，起動(dòng)CO和T2，此時(shí)南北黃燈滅，CO計(jì)數(shù)加1，T2時(shí)間到時(shí)，如果co,J-數(shù)不到3次，狀態(tài)轉(zhuǎn)到T0循環(huán)，如果CO計(jì)數(shù)到3次，狀態(tài)轉(zhuǎn)入T4，這樣就做到了南北方向黃燈閃爍3次的要求。南北方向黃燈閃爍3次后，系統(tǒng)進(jìn)入T4狀態(tài)，在T4狀態(tài)下，為下次閃爍作好準(zhǔn)備，

57、同時(shí)起動(dòng)Y3和Y5，Y1使南北紅燈亮，亮46s后進(jìn)入X0狀態(tài)，至此南北方向的一個(gè)循環(huán)執(zhí)行完，此時(shí)東西方向也應(yīng)該完成，在兩個(gè)方向都完成后(必須都完成)，又重新進(jìn)入X0和X11······，如此反復(fù)工作。在任何時(shí)候按下停止按鈕SB2，Xl接通，并復(fù)位相關(guān)狀態(tài)和計(jì)數(shù)器，系統(tǒng)自動(dòng)停止。</p><p>　　五、PLC交通信號(hào)燈的作用和意義</p>

58、<p>　　5.1交通燈的作用與意義</p><p>　　隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，城市交通問(wèn)題越來(lái)越引起人們的關(guān)注。人，車，路三者關(guān)系的協(xié)調(diào)，已成為交通管理部門需要解決的重要問(wèn)題之一。城市交通控制系統(tǒng)是用于城市交通數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)，交通信號(hào)燈控制與交通疏導(dǎo)的計(jì)算機(jī)綜合管理系統(tǒng)，它是現(xiàn)代城市交通監(jiān)控指揮中最重要的組成部分。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

59、城市高速公路，在高速公路建設(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和普通道路耦合出交通狀況的制約。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，城區(qū)與周邊地區(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

60、問(wèn)題。</p><p>　　5.2基于PLC設(shè)計(jì)交通燈的意義</p><p>　　根據(jù)交通等工藝控制要求和特點(diǎn)，我們采用了日本三菱公司FX2N_48MR。三菱PLC有小型化，高速度，高性能等特點(diǎn)，三菱可編程控制器指令豐富，可以接各種輸入，輸出擴(kuò)充設(shè)備，有豐富的特殊擴(kuò)展設(shè)備，其中的模擬輸入設(shè)備和通信設(shè)備是系統(tǒng)所必需的，能夠方便地聯(lián)網(wǎng)通信。本系統(tǒng)就是應(yīng)用可編程控制器（PLC）對(duì)十字路口交通控制

61、等實(shí)現(xiàn)控制。本系統(tǒng)采用PLC是基于以下四個(gè)原因：</p><p>　?。?）PLC具有很高的可靠性，抗干擾能力。通常的平均無(wú)障礙時(shí)間都在30萬(wàn)小時(shí)以上；</p><p>　?。?）系統(tǒng)設(shè)計(jì)周期短，維護(hù)方便，改造容易，功能完善，實(shí)用性強(qiáng)；</p><p>　?。?）干擾能力強(qiáng)，具有硬件故障的自我檢查功能，目前空中各種電磁干擾日益嚴(yán)重，為了保證交通控制的可靠穩(wěn)定，我們選

62、擇了能夠在惡劣的電磁干擾環(huán)境下正常工作的PLC；</p><p>　　（4）近年來(lái)PLC的性能價(jià)格比有較大幅度的提高，是的實(shí)際應(yīng)用成為可能。</p><p>　　六、PLC交通燈畢業(yè)論文設(shè)計(jì)總結(jié)</p><p><b>　　6.1 程序調(diào)試</b></p><p>　　經(jīng)過(guò)設(shè)計(jì)，想一次性把程序完成是非常難的，在調(diào)試中就出

63、現(xiàn)了不少的錯(cuò)誤。</p><p>　　剛開始的時(shí)候把程序?qū)戇M(jìn)去然后運(yùn)行卻發(fā)現(xiàn)有些燈亮不起來(lái)而且在完成了一個(gè)周期后就循環(huán)不起來(lái)了。那時(shí)真的不知道從哪里入手，只好一條一條地檢查才發(fā)現(xiàn)了一條指令把常閉寫成了輸出，而導(dǎo)致真正的輸出口就沒(méi)有收到信號(hào)了。燈雖然是亮了但仍然循環(huán)不起來(lái)。從梯形圖又仔細(xì)的看了一次卻看不出什么問(wèn)題出來(lái)。突然想起來(lái)編程器還可以進(jìn)行監(jiān)控于是再在運(yùn)行的同時(shí)進(jìn)行監(jiān)控，于是發(fā)現(xiàn)了在程序的第一周期一切都運(yùn)行正常

64、但再運(yùn)行下去的時(shí)候第二周期就再?zèng)]有反應(yīng)了，包括里面的輔助繼電器，最后發(fā)現(xiàn)原來(lái)是程序前面沒(méi)有并上完成這個(gè)循環(huán)的繼電器號(hào)。后來(lái)就這樣把加上其他功能出現(xiàn)的錯(cuò)誤也找出來(lái)了。雖然找錯(cuò)誤是一個(gè)枯燥無(wú)味的工作，但只要你耐心的去做的話，你肯定能學(xué)到有用的動(dòng)西。</p><p><b>　　6.2難點(diǎn)分析</b></p><p>　　其實(shí)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)況車輛的流量是變化的，本設(shè)計(jì)只是對(duì)其路燈起

65、到一個(gè)開關(guān)的作用，即開關(guān)量控制系統(tǒng)。由于所學(xué)知識(shí)及設(shè)備有限，無(wú)法對(duì)其路燈進(jìn)行智能化控制，所以在編程時(shí)就沒(méi)把智能控制這一塊加上去，再加上編程軟件無(wú)法下載，在畫梯形圖方面受到一點(diǎn)阻礙。因?yàn)閷?shí)際的紅綠燈控制中行人道的紅綠燈和主干道的紅綠燈是有這一定的對(duì)應(yīng)關(guān)系的，所以在編程前一定要理清它們，這樣有利于在編程時(shí)簡(jiǎn)化程序、減少PLC不必要的運(yùn)算 。</p><p><b>　　6.3 心得體會(huì)</b>&

66、lt;/p><p>　　在設(shè)計(jì)過(guò)程中，經(jīng)常會(huì)遇到這樣那樣的情況，就是心里老想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，因此耗費(fèi)在這上面的時(shí)間用去很多。 </p><p>　　我趁著做課程設(shè)計(jì)的同時(shí)也對(duì)課本知識(shí)有了鞏固和加強(qiáng)，由于課本上的知識(shí)太多，平時(shí)課間的學(xué)習(xí)并不能很好的理解和運(yùn)用各個(gè)元件的功能，而且考試內(nèi)容有限，所以在這次課程設(shè)計(jì)過(guò)程

67、中，我們了解了很多元件的功能，并且對(duì)于其在電路中的使用有了更多的認(rèn)識(shí)。經(jīng)過(guò)幾個(gè)個(gè)星期的設(shè)計(jì)，過(guò)程曲折可謂一語(yǔ)難盡。在此期間我們也失落過(guò)，也曾一度熱情高漲。從開始時(shí)的滿富激情到后來(lái)汗水背后的復(fù)雜心情，點(diǎn)點(diǎn)滴滴無(wú)不令我回味無(wú)長(zhǎng)。</p><p>　　通過(guò)這次畢業(yè)設(shè)計(jì)，使我得到了一次用專業(yè)知識(shí)、專業(yè)技能分析和解決問(wèn)題全面系統(tǒng)的鍛煉。使我在PLC的基本原理、PLC應(yīng)用系統(tǒng)開發(fā)過(guò)程，以及在常用編程設(shè)計(jì)思路技巧（特別是匯編語(yǔ)

68、言）的掌握方面都能向前邁了一大步，為日后成為合格的應(yīng)用型人才打下良好的基礎(chǔ)。我還深刻的懂得了理論與實(shí)際相結(jié)合是很重要的，只有理論知識(shí)是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，只有把所學(xué)的理論知識(shí)與實(shí)踐相結(jié)合起來(lái)，從理論中得出結(jié)論，才能真正為社會(huì)服務(wù)，從而提高自己的實(shí)際動(dòng)手能力和獨(dú)立思考的能力。在設(shè)計(jì)的過(guò)程中遇到問(wèn)題，可以說(shuō)得是困難重重，這畢竟第一次做，難免會(huì)遇到過(guò)各種各樣的問(wèn)題，同時(shí)在設(shè)計(jì)的過(guò)程中發(fā)現(xiàn)了自己的不足之處，對(duì)以前所學(xué)過(guò)的知識(shí)理解得不夠深刻，掌握得不夠牢

69、固。</p><p><b>　　參考文獻(xiàn)：</b></p><p>　　1.廖常初主編. PLC基礎(chǔ)及應(yīng)用 . 北京：機(jī)械工業(yè)出版社， 2004</p><p>　　2.廖常初等.PLC的順序控制編程方法.工業(yè)自動(dòng)化，（香港），1997</p><p>　　3.文國(guó)瑋.城市交通與道路系統(tǒng)規(guī)劃,北京清華大學(xué)出版社,

70、2001;</p><p>　　4.廖常初.PLC梯形圖的順序控制設(shè)計(jì)法.電工技術(shù)雜志，2001</p><p>　　5.高欽和.可編程控制器應(yīng)用技術(shù)與設(shè)計(jì)實(shí)例.北京人民郵電出版社,2004</p><p>　　6.廖常初編.S7-300/400PLC應(yīng)用技術(shù)[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2005.</p><p>　　7.三菱電機(jī).FX3U

71、,FX3UC微型可編程控制器編程手冊(cè).2005.</p><p>　　8. 陳寬民.道路通行能力分析,北京人民交通出版社,2003;</p><p>　　9．張力勝.PLC控制十字交通燈的設(shè)計(jì),礦業(yè)科學(xué)技術(shù),2005,33(2);</p><p>　　10.陳傳明.智能交通信號(hào)燈配時(shí)及優(yōu)化設(shè)計(jì),微機(jī)發(fā)展,2005,15(3);</p><p>

72、;　　11.陳宗梅.交通燈控制系統(tǒng)電路設(shè)計(jì),重慶職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報(bào),2005,14(2);</p><p>　　12.王蕊.PLC在交通信號(hào)燈控制上的應(yīng)用,2003年第五期;</p><p>　　13．陳勝利,曾誼暉. PLC在控制交通信號(hào)燈中的應(yīng)用,2003年第五期;</p><p>　　14.基于PLC技術(shù)的交通信號(hào)燈控制與設(shè)計(jì),商場(chǎng)現(xiàn)代化,2005(24);&l