PAGEPAGE10一、緒論當今，紅綠燈（紅燈亮表示“停止”，綠燈亮表示“通行”）安裝在各個道口上，已經成為疏導交通車輛最常見和最有效的手段。PLCPLC把東西方向或南北方向的車輛按數量規模進行分檔，相應給定的東西方向與南北方向的綠燈時長也按一定的規律分檔.這車輛滯流，緩解交通擁擠、實現最優控制，從而提高了交通控制系統的效率。減少交通事故有明顯效果。為了實現交通道路的管理，力求交通管理先進性、科學化。用可編程控制器實現交通燈管制的控制系統，以及該系統軟、硬件設計方法，實驗證明該系統實現簡單、經濟，能夠有效地疏導交通，提高交通路口的通行能力。分析了現代PLC二、課程設計要求十字路口交通燈控制實際情況描述信號燈系統，并立即發出報警信號。系統工作后，首先南北紅燈亮并維持25s20s3s后熄滅。2s同時南北紅燈熄滅，南北綠燈亮。東西紅燈亮并維持30s；與此同時，南北綠燈亮并維持25s3s后熄滅。2s至此，結束一個工作循環。十字路口交通燈的路況模擬圖綠黃紅綠黃紅綠黃紅東紅紅南西紅黃綠圖西紅黃綠交通燈的路況模擬控制實驗在PLC交通燈模擬模塊中，主干道東西南北每面都有3個控制燈，分別為禁止通行燈 （亮時為紅色）準備禁止通行燈 （亮時為黃色直通燈 （亮時為綠色另外行人道東西南北每面都有2個控制燈,分別為禁止通行燈 （亮時為紅色）直通燈 （亮時為綠色）結合十字路口交通燈實際情況設計交通燈模擬控制系統如下：當交通燈系統啟動開關接通時，南北向（列）和東西向（行）主干道均設有綠燈2S（0.10.1）,2S14S。當南北主干道紅燈點亮時，東西住干道應依次點亮綠燈，綠燈閃亮，黃燈，反之，當東西主干道紅燈點亮時，南北主干道依次點亮綠燈，綠燈閃，黃燈。南北向和東西向行人道均設為通行綠燈和禁行紅燈。南10個脈沖開關。實現讓盲人可以方便8個安裝在人行道的兩邊當東西方向行走的盲人要過馬路的時候，按下脈沖開關東西向行人道綠燈亮起，南北向主干道紅燈閃亮，延遲1015秒。東西向行人道綠燈也要對應延長。南北向脈沖開關對應東西向功能相同三、交通信號燈控制系統設計交通燈控制系統硬件設計PLC智能化控制交通燈的方法傳統的十字路口交通控制燈，通常是事先經過交通流量的調查，運用統計的方法將兩個方向紅綠燈的延時預先設置好。然而實際上交通流量的變化往往是不確定的，有的路口在不同的時段甚至可能產生很大的差異。即使是經過長期運行、適用的方案，仍這種流量變化的偶然性是無法建立準確模型的，統計的方法已不能適應迅猛發展的交通現狀，需要有一種能夠根據流量變化情況自適應控制的交通燈。而模糊控制恰恰具有(PLC)對十字路口交通控制燈實現模糊控制傳統的十字路口交通控制燈，通常是事先經過交通流量的調查，運用統計的方法將兩個方向紅綠燈的延時預先設置好。然而實際上交通流量的變化往往是不確定的，有的路口在不同的時段甚至可能產生很大的差異。即使是經過長期運行、適用的方案，仍這種流量變化的偶然性是無法建立準確模型的，統計的方法已不能適應迅猛發展的交通現狀，需要有一種能夠根據流量變化情況自適應控制的交通燈。而模糊控制恰恰具有這方面的優勢。此系統就是應用可編程序控制器(PLC)對十字路口交通控制燈實現模糊控制此控(ESWN)J(斑馬線附近)Y(100米處)10t2PLCt1t2現對十字路口車流量的靈活控制。PLC選擇一、PLC機型和容量的選擇步驟與原則隨著PLC技術的發展，PLC產品的種類也越來越多。不同型號的PLC，其結構形式、性能、容量、指令系統、編程方式、價格等也各有不同，適用的場合也各有側重。因此，合理選用PLC，對于提高PLC控制系統的技術經濟指標有著重要意義。PLCPLCI/O信聯網能力等方面加以綜合考慮。PLC最佳的性能價格比。選擇時主要考慮以下幾點：1、合理的結構型式PLC主要有整體式和模塊式兩種結構型式。PLC點的平均價格比模塊式的便宜，且體積相對較小一般用PLCOI／O一般于較復雜的控制系統。2、安裝方式的選擇PLC系統的安裝方式分為集中式、遠程I／O式以及多臺PLC聯網的分布式。I／O短，但需要增設驅動器和遠程電源；多臺PLCPLC，但必須要附加通訊模塊。3、相應的功能要求一般小型(低檔)PLC具有邏輯運算、定時、計數等功能，對于只需要開關量控制的設備都可滿足。對于以開關量控制為主，帶少量模擬量控制的系統，可選用能帶A／DD／APLC。對于控制較復雜，要求實現PID運算、閉環控制、通信聯網等功能，可視控制規模大小及復雜程度，選用中檔或高檔PLC。但是中、高檔PLC價格較貴，一般用于大規模過程控制和集散控制系統等場合。4、響應速度要求PLCPLC的響應速度一般都能滿足時，則應該慎重考慮PLC的響應速度，可選用具有高速PLCPLC等。5、系統可靠性的要求PLC用冗余系統或熱備用系統。6、機型盡量統一主要考慮到以下三方面問題：機型統一，其模塊可互為備用，便于備品備件的采購和管理。機型統一，其功能和使用方法類似，有利于技術力量的培訓和技術水平的提高。于形成一個多級分布式控制系統。二、PLC容量的選擇步驟與原則PLCI／O1、點數的選擇PLCPLC點最少，但必須留有一定的裕量。通常I／O點數是根據被控對象的輸入、輸出信號的實際需要，再加上10%~15%的裕量來確定。2、存儲容量的選擇PLC系統的功能有關，而且還與功能實現的25%之多，所以對于初學者應該在存儲容量估算時多留裕量。PLC的I／O點數的多少，在很大程序上反映了PLC系統的功能要求，因此可在I／O20%~30%存儲容量(字節)＝點數×10通道數×100PLC本次交通燈設計用的是來自OMRON的CPM1A-30CDR-A可編程控制器。產品規格：CPM1ACPUCPM1A在編程環境等方面，它不僅具備了以往的小PLC所具有的功能，盡可能使安裝空間最小化，并實現了具有10點-100點輸入輸出點數的彈性構成。而且還可連接可編程控制終端，創造了尚無前例的靈活運用。它不不同的需求，AC電源輸入，繼電器輸出，能加擴展單元。I/O端口分配根據對交通指揮信號燈系統控制要求分析，系統采用自動控制方式，輸入有系統開啟與停止按鈕信號；輸出有東西方向、南北方向各兩組指示信號和故障指示驅動信號。由于每一個方向的兩組指示燈中，同種顏色的指示燈同時工作，為了節省輸出點數，可采用并聯輸出方法。由此可知，該系統所需的輸入點數為2，輸出點數為7，全部是開關量，則可將I//O分配用表3-1表示。輸入元件表3-1輸入地址通指揮燈的I/O分配表輸出元件輸出地址開啟按鈕SB10.00南北綠燈F010.00停止按鈕SB20.01南北黃燈F110.01南北紅燈F210.02警燈（故障指示）F310.03東西綠燈F410.04東西黃燈F510.05東西紅燈F610.06PLC的外部接線圖I/O表可知，I/O9CPM2AHPLC即可。CS1PLC3-1PLC的同一個輸出點。SB1000000SB1000000MF010.00F1SB20.0110.01F210.02F310.0310.04F4F510.05F610.06COMCOM警燈西黃西紅電源圖3-1系統的I/O接線圖交通燈控制系統軟件件設計十字路口交通燈模擬控制時序圖3-2所示。啟動/停止南北紅燈東西綠燈東西黃燈南北黃燈圖3-2交通信號燈時序狀態示意圖啟動開關人南北綠燈閃東西紅燈亮啟動開關人南北綠燈閃東西紅燈亮結束根據交通燈的實際控制情況，可得出其流程圖如下：東西主干道啟動開關東西主干道啟動開關東西綠燈亮南北紅燈亮10S14S東西綠燈閃142S南北主干道南北綠燈亮2S10S東西黃燈亮南北綠燈閃2S2S東西紅燈亮南北黃燈亮結束南南北紅燈亮東西綠燈亮北行人道14S南北綠燈4S東西行10S東西綠燈閃14S10S道4S交通燈模擬控制系統流程圖交通燈模擬控制系統流程圖啟動開關啟動開關Y按下脈沖開關行人道綠燈點亮，主干道紅燈閃亮N原來控制循環系統結束盲人脈沖按鍵控制流程圖啟動開關盲人脈沖按鍵控制流程圖啟動開關Y按下脈沖開關對應方向綠燈點亮時間1515秒N按此次控制方式進行循環YN原來方式控制系統再次按下啟動開關結束手動控制車流量流程圖4.2.3程序梯形圖PLCI/OPLC6-20所示。下面對所設計的梯形圖作幾點說明：當按下啟動按鈕，0.00200.00接通，10.02紅燈亮，與此同時，10.02的常開觸點閉合，10.04線圈得電，東西綠燈亮。20006TIM0080.53s（6次。3007線圈失電，東西綠燈熄滅。此時TIM007的常開接點閉合，10.05線圈接通，東西黃燈亮2s。2005TIM000進入延時。25s后，TIM000的常閉接點斷開，10.02TIM00010.06線圈得電，南北綠燈亮。南北綠燈工作25s后，系統的工作情況與上述類同。如果發生南北、東西綠燈同時亮，則系統出現故障，應立即報警處理。當系統需要停止工作時，只要按下停止按鈕即可。000000000001380000TIM0000000000000001380000TIM0000#0250TIM0004#0250TIM0006#0200TIM0006TIM0007#0030TIM0007TIM0005#0020TIM0000TIM0001#0250TIM0001TIM0002#0030TIM0002TIM0003#0020002003TIM0000380000002002TIM0000002006TIM0006TIM0007TIM0008002004002002TIM0006TIM0007TIM0005002005TIM0001TIM0002TIM0008002000002006TIM0001TIM0002TIM0003002001380000TIM0009TIM0008#0005TIM0008TIM0009002000002004#0005002003END(001)380000002003TIM0000380000380000002003TIM0000380000TIM0004002003380000TIM0000南北紅燈工作延時東西紅燈工作延時東西綠燈工作延時東西綠燈閃爍延時東西黃燈工作延時南北綠燈工作延時南北綠燈閃爍延時南北黃燈工作延時南北紅燈工作東西紅燈工作東西綠燈閃爍東西綠燈工作東西黃燈工作南北黃燈工作事故報警3.2.4梯形圖對應的語句表步序指令注解0LD0.001OR200.002AND-NOT0.013OUT200.00啟動停止4LD-NOT10.035AND200.006AND-NOTTIM0047OUTTIM0008#0250南北紅燈工作延時9LDTIM00010OUTTIM00411#0250東西紅燈工作延時12LD-NOT10.0313AND200.0014AND-NOTTIM00015OUTTIM00616#0200東西綠燈工作延時17LDTIM00618OUTTIM00719#0030東西綠燈閃爍延時20LDTIM00721OUTTIM00522#0020東西黃燈工作延時23LDTIM00024OUTTIM00125#0200南北綠燈工作延時26LDTIM00127OUTTIM00228#0030南北綠燈閃爍延時29LDTIM00230OUTTIM00331#0020南北黃燈工作延時32LD-NOT10.0333AND-NOTTIM00034AND200.0035OUT10.02南北紅燈工作36LDTIM00037OUT10.06東西紅燈工作38LDTIM00639AND-NOTTIM00740ANDTIM00841LD10.0242AND-NOTTIM00643OR-LD44OUT10.04東西綠燈工作及閃爍45LDTIM00746AND-NOTTIM00547OUT10.05東西黃燈工作48LDTIM00149AND-NOTTIM00250ANDTIM00851LD10.0652AND-NOTTIM00153OR-LD54OUT10.00南北綠燈工作及閃爍55LDTIM00256AND-NOTTIM00357OUT10.01南北黃燈工作58LD200.0059AND-NOTTIM00960OUTTIM008振蕩電路61#000562LDTIM00863OUTTIM009振蕩電路64#000565LD10.0066AND10.0467OUT10.03事故報警68END四、小結程序調試經過設計，想一次性把程序完成是非常難的，在調試中就出現了不少的錯誤。期后就循環不起來了。那時真的不知道從哪里入手，只好一條一條地檢查才發現了一條指令把常閉寫成了輸出真正的輸出口就沒有收到信號了。燈雖然是亮了但仍然循環不起來。從梯形圖又仔細的看了一次卻看不出什么問題出來。突然想起來編程器還可以進行監控于是再在運行的同時進行監控，于是發現了在程序的第一周期一切都運行正常但再運行下去的時候第二周期就再沒有反應了，包括里面的輔助繼電器，最后發現原來是程序前面沒有并上完成這個循環的繼電器號。后來就這樣把加上其他功能出現的錯誤也找出來了。雖然找錯誤是一個枯燥無味的工作，但只要你耐心的去做的話，你肯定能學到有用的動西。難點分析其實現場實況車輛的流量是變化的，本設計只是對其路燈起到一個開關的作用，即開關量控制系統。由于所學知識及設備有限，無法對其路燈進行智能化控制，所以在編程時就沒把智能控制這一塊加上去，再加上編程軟件無法下載，在畫梯形圖方面受到一點阻礙。下面我就對智能化控制路燈作一些原理上的介紹。本程序在設計過程遇到了一些難點我把它整理了一下發現有以下幾個問題。行人道紅綠燈和主干道紅綠燈的對應關系因為實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