PLC交通灯控制系统的设计

第1章绪论时不刻与交通打着交道。自18世纪工业革命以来，工业发展带动整个交通运输的发展，1.2研究的国内外现状两以旋转式方形玻璃提灯组成，红色表示“停止，’,绿色表示“注意”。1869年1月2延长一段时间，推迟汽车放行，以免发生交通事故。从1868年英国伦敦首次使用燃汽色方式由点控到面控，从无车辆检测器到有车辆检测器，经历了近百年的历史。到1963年视系统组成交通管制中心。到80年代初，全世界建有交通管制中心的城市有300多个，在国内，受客观条件的制约，ITS起步比较晚，在20世纪90年代初，我国的相关学者开始意识到研究和开发ITS的重要性。到90年代中期，由于受到国外ITS研发的影响，年，我国成立了全国智能交通系统(ITS)协调指导小组及办公室，同年，又成2.1.1PLC概述绿色箭头：表示允许本车道车辆按指示方向通行；可编程控制器(ProgrammableController)是计算机家族中的一员，是为工业控制应用而设计制造的。早期的可编程控制器称作可编程逻辑控制器(ProgrammableLogicController),它主要用来代替继电器种针对人发出通行停止的行为控制命令借助自动化设备来控制交通灯灯色变化的控制方交通信号灯是为控制系统主导的对通性行为的控制安置在道路交叉路口等车辆行人通行的轨迹将会出现24个冲突点。但是，当考虑到机动车和非机动车混合交叉路口时，2.2.2感应控制方式根据检测器所得到的交通数据信息去调节所控路口的信号灯延长时间的一种控制方2.2.3自适应控制方式用的重要原因。应用计算机的最大好处就是能利用其完成大量的进行信息管理和统计工2.4需求描述图2-1智能交通灯控制系统虚拟路口(1)管理员灯基本信息的管理，用例图如下图2-2所示：管理员交叉路口交通灯基本信息管理图2-2管理员用户用例图(2)普通用户交又路口信息查阅图2-3普通用户主用例图息，如姓名、性别、照片等，如图2-4所示。用户登录密码修改普通用户个人信息管理用户基本信息修改图2-4普通用户个人信息管理用例图2.4.2数据需求工业化对城市产生了重大影响，这种影响包括对交通的影响、经济的迅速发展、城市机动车保有量的猛增。其中大量私有汽车的出现，使得包括中国在内的许多国家的大城市关于停车问题显得日趋严重，车辆停放问题是交通过程不可欠缺的重要组成部分。世界上很多大城市之所以会出现交通阻塞，交通路口对动态交通的影响是其中主要原因之一：一，各种通行方式相互干扰，导致道路通行能力下降，同时增加了运输的成本；二，机动车长期处于低速行驶或怠速状态时排放的废气严重污染了环境。道路交通拥堵最直接的影响便是造成了出行的不便，有损了绿化环境，甚至于对安全问题造成了威胁……导致生活质量的低下，生产成本的增加，社会经济该有的正常发展缓慢，其危害不言而喻，人人得知。如果不尽早采取措施，将影响到城市有序、健康、可持续的发展。2.4.3数据性能的要求(1)时间特性反应时间在30秒内，以免出现车辆积压。所以系统在处理的准确性能上，应该及时作出响应。由于本系统的各车道车辆数检测和当前十字路口状态功能对整个系统的功能和性能完成举足轻重。系统的成败在很大程度上取决于时间性能问题。而在系统开发过程中，一定会采取必要的方法来确保系统的时间性能。(2)适应性对前面提到的运行环境要求不应存在困难，如遇到错误需要及时的提示用户错误。整个系统都基于对各车道车辆数检测和当前十字路口状态的技术进行研究。为了让用户更加适应此系统，需要系统能够提供优良的用户接口，实现简洁易辨的人机交互界面。为了达到这一目标，本系统将在界面中使用用户所熟悉的文字和中文信息，以确保系统的适应性。(3)数据精确度必须对应正确的车辆。工艺过程工艺过程分析控制要求佛定用户1/0设备选操PLG判LC程序业计设计搅制台(梅诞诚交付使用现场连线如果需要连续的稳定电流输出，直接采用前面的稳定电流源就可以实现。而为了获得脉冲电流源，则需要在以上电路的基础上加以改进。3.2.1CX-P编程软件的主要功能CX-P编程软件可以实现梯形图或语句表的编程、编译检查程序、程序和数据的上载及下载、设置PLC的设定区、对PLC的运行状态或内存数据进行监控和测试、打印程序清单、文档管理等功能。CX-P编程软件界面的外观如图3-2所示。编程界面包括标题栏、菜单条、工具条、状态栏以及5个窗口(可用“视图”菜单中的“窗口”项来选择显示窗口)。符号1状态栏地址引用工具管口查看窗口输出窗口图3-2CX-P编程软件界面3.2.2CX-P编程软件的使用用CX-P编程软件编制用户程序可按以下步骤进行：启动CX-P软件、建立新工程文件、绘制梯形图、编译程序、下载程序和监视程序运行等。本设计的关键在于运用CX-P编程软件绘制梯形图。下面简要说明使用CX-P软件编(1)先用鼠标选取工具条中的“常开触点”按钮，然后在如图3-4所示的梯形图编辑窗口中，单击第一条指令行的开始位置，将弹出如图3-3所示的新接点对话框，输入图中仅列出布尔符号)区仅列出布尔符号)区微分0):0无0上升O下降□立即刷新)编提符号电全局)取消启动(3)图3-3显示第一个触点己经输入到第一行的起始位置。触点的上方是a常开触点的名称和地址，下方是注释。触点左侧的红色标记表示该触点所在的指令条存在逻辑错0甘包知图3-4显示常开触点梯形图PIE符号外观名称如果名称为空0名称后注释C)指令Q)下○上0下共享指令说明确定取消应用帮助(3)若要在第一个触点的右边串接一个常闭触点，可先用鼠标选取工具条中的“常闭①m的工们留生起因口图望留明回16动止动图3-6添加输出线圈3-7所示：图3-7添加纵线和常开触点指合和助00查找指合指合和助00查找指合特号信息图3-8“输入定时器寸旨令”窗口止时设量图3-9显示定时器指令形图中第三行的起始处，在弹出窗口的“指令”栏中输入“END”,按“确定”键后，显示的内容如图3-10所示。至此，全部程序输入完毕完整程序截图见附录A。日胞21)1a游图3-10添加END指令程序编译完成后，要将程序传送到PLC中，可以按照以下3个步骤进行。(1)使用专用电缆连接PLC与计算机，并在离线的状态下进行PLC的接口设置。在出现的确认对话框中，选择“是”,建立起PLC与计算机的通信。此时CPU面板上的通PLC”,将出现下载选项对话框，在选项中选取“程序”,并确认，就可以实现程序的下程序的正确性。先选中要操作的元件，再点击“PLC”菜单中的“强制”命令，此时，进(1)东西向红灯亮30秒，绿灯亮17秒，绿灯闪3秒(周期为1秒),黄灯闪5秒(周期为1秒);(2)南北向红灯亮25秒，绿灯亮22秒，绿灯闪3秒(周期为1秒),黄灯闪5秒(周期为1秒);3.3.2I/0分配表输入输出启动：00000停止：00001南北绿灯：01000南北黄灯：01001南北红灯：01002东西绿灯：01003东西黄灯：01004东西红灯：010053.3.3PLC交通灯1/0分配图00000启动00001停止01000南北向绿灯01001南北向黄灯01002南北向红灯01003东西向绿灯01004东西向黄灯共阴数码管北绿灯亮但只维持22秒。到22秒时，南北绿灯开始闪亮3秒后熄灭，南北黄灯再闪亮525秒，东西绿灯亮并维持17秒，到17秒时，东西绿灯闪亮3秒后熄灭，东西黄灯再闪亮控制描述：当按下启动按钮00000,保持继电器20000通电，定时器TIM001接通并开始计时30秒，同时TIM002开始22秒计时22秒，TIM003开始25秒计时25秒，当南北向绿灯持续亮22秒之后，由于20001和TIM002的常开触点的作用，南北向绿灯闪烁3秒。经过3秒的闪烁之后，TIM003计时时间到，其常闭触点失电断开南北向绿灯接通并开始计时25秒，TIM005开始计时17秒，TIM006开始计时20秒。此时首先是南北向红灯亮并维持25秒，东西向绿灯亮并维持17秒。当东西向绿灯持续亮17秒之后，在TIM006的常闭触点的作用下东西绿灯闪烁3秒。常开触点闭合，东西黄灯闪亮5秒结束之后熄接通并开始计时30秒，TIM005开始计时22秒，TIM003开始计时25秒，开始第二周期的的设置时间最大值往下减，每秒钟减1,一直减到1。然后又从红灯的设置时间最大值往极管单元(多一个小数点显示);按能显示多少个“8”可分为1位、2位、4位等等数码管；流只有1-2mA,最大极限电流也只有10-30mA,所以它的输入端在5V电源或高于TTL高电静态驱动的优点是编程简单，显示亮度高，缺点是占用I/0端口多，