基于plc控制十字路口交通燈的應用系統(編輯修改稿)

　

【文章內容簡介】 11 結論 12 致謝 13 參考文獻 14 江蘇海事職業技術學院 2021 屆專科生畢業設計 第 1 頁 1 引言 隨著社會經濟的發展，城市交通問題引起越來越多的人的關注，交通問題成為制約我國經濟發展的一個大問題，因為我國人口較多，所以大部分城市都會出現交通擁堵現象 ,特別是一些大城市。隨著社會的發展，一個 城市的交通是否便捷是衡量其是否具有發展潛力的重要指標，隨著城市車輛的不斷增加，大部分城市的交通出現了超負荷運行的情況，所以交通問題已經成為交通管理部門需要解決的重要問題之一。因此城市紛紛修建了高速道路，然而，隨著私家車和機車的不斷增多，導致交通量快速的增長，所以高速道路并沒有發揮出其預期的作用，所以如何采 用合適的控制方法， 最大限度利用好耗費巨資修建的城市高速道路，緩解主干道與匝道、城區同周邊地區的交通擁堵狀況，越來越成為交通運輸管理和城市規劃部門亟待解決的主要問題。 我們鎮上有一條東西方向的國道和南北方向的 普通公路交叉的十字路口，由于國道的車流量比較多，所以交通部門延長了國道方向的通行時間，即 國道方向綠燈亮的時間比普通公路的長（綠燈為允許通行，紅的為禁止通行）。但是早晚上下班高峰時，南北方向的普通公路的人流量也比較大，這就造成了上下班高峰 時 南北方向等待 人們等待 時間較長，車輛擁擠。甚至有的市民闖馬路 ，嚴重違反交通規則，破壞市民的文明形象。發現這種現象我就想如果用一個啟動開關控制系統的開啟與關閉來調整交通燈的時間控制，比如 正常情況東西方向通行時間比南北的長， 但 在早晚上下班高峰時用定時器啟動開關 SB1 這樣南北方向和 東西方向通行時間相等，過了上下班高峰按下關閉 SB2 就會恢復原來情況。這樣就能解決在上下班高峰時南北方向車輛擁擠嚴重的問題。 PLC 交通燈的來源及現狀 交通信號燈的出現，使得交通得以有效管制，對于疏導交通流量、提高道路通行能力，減少交 通事故有明顯效果。但是隨著交通量的增長和缺乏對高速道路的系統研究控制，高速道路并沒有充 分發揮預期的作用。而城市高速道路在構造上的特點，也決定了城市高速道路的交通狀況必然會受 高速道路與普通道路耦合處交通狀況的制約。如何采用合適的控制方法，緩解主干道與匝道，城市 周邊 地區交通擁堵狀況，越來越成為交通運輸管理和城市規劃部門亟待解決的問題。為了實現交通 道路的有效管理，力求交通管理先進性、科學化政府花了很大精力對交通燈進行研究和改善，利用 PLC 技術對交通燈進行邏輯控制，此控制系統實現簡單、經濟，能夠有效的疏導交通，調整交通燈的時間控制和變換頻率以及工作時間的控制，從而提高交通路口的通行能力，使交通更加通暢與安全。 2 PLC 的概述 江蘇海事職業技術學院 2021 屆專科生畢業設計 第 2 頁 PLC 的特點 （ 1）可靠性高、抗干擾能力強 PLC 能在惡劣的環境（如電磁干擾、電源電壓波動、機械振動、溫度變化等）中可靠地工作 ， PLC 的平均無故障間隔時間高。 由于 PLC 模塊均都采 用大規模與超大規模集成電路，所以的 I/O 接口電路均采用光電隔離 。在結構上對防潮、防塵、抗震等都有詳細的考慮 。在硬件上采用隔離、濾波、屏蔽、接地等 一系列 抗干擾措施 。在軟件上采用數字濾波等 抗干擾以及故障診斷措施。這就 使 PLC 具有較高的抗干擾能力。 (2) 控制系統結構簡單、 通用性強 在 PLC控制系統中，僅需 在 PLC 的 I/O 接口 端子 上接入相應的輸入信號即可，無需 連接如繼電器之類的低壓電器和大量而又復雜的硬件接線線路 ， 簡化了控制系統的結構。PLC 的 I/O 接口 可 直接與交流 220V、直流 24V 等強電相連，并且具有較強的帶負載能力。 （ 3） 編程簡單、使用和 維護方便 由于 PLC 是采用軟件編程來實現控制功能，對同一控制對象，當控制要求改變需要改變控制系統的功能時，不必改變 PLC 的硬件設備，只需相應改變軟件程序 （ 4） 組合便捷、功能完善、應用范圍廣 PLC 發展 至 今，已經形成了大、中、小各種規模的系列化產品。可以用于各種規模的工業控制場合。除了邏輯處理功能以外，現代 PLC 大多具有完善的數據運算能力，可用于各種數字控制領域。近年來 PLC 的功能單元大量涌現，使 PLC 滲透到了位置控制、溫度控制 、 CNC 等各種工業控制中。 在 PLC 內部具備許多控制功能，如：邏輯控制、定時控制、計數控制、步進控制、 PID 控制、數據控制、通信和聯網，還有其他特殊功能模塊。 (5) 體積小、重量輕、功耗低 PLC 采用了半導體集成電路，外形尺寸很小，重量輕，同時功耗也很低，空載功耗約為 。 PLC 的發展趨勢 隨著電氣工業的發展， PLC 價格的不斷降低和用戶需求的不斷擴大，越來越多的中小設備開始采用 PLC 進行控制， PLC 在我國的應 用增長十分迅速。隨著中國經濟的高速發展和基礎自動化水平的不斷提高，今后一段時 期內 PLC 在我 國仍將保持高速增長勢頭。通用 PLC應用于專用設備時可以認為它就是一個嵌入式控制器，但 PLC 相對一般嵌入式控制器而方具有更高的可靠性和更好的穩定性。實際工作中碰到的一些用戶原來采用嵌入式控制器，現在正逐步用通用 PLC 或定制 PLC 取代嵌入式控制器， PLC 產業一定會有一個美好的未來 。 江蘇海事職業技術學院 2021 屆專科生畢業設計 第 3 頁 PLC 的基本結構和 功能 在 PLC 控制系統 中，其組成結構和工作原理都基本相同。用 PLC 實施控制，就 是按一定算法進行 I/O 接口 轉換，并將這個轉換給予物理實現，并應用于工業現場。 PLC 專為工業現場而設計，采用了典 型的計算機結構，它主要由 CPU、電源、存儲器和專門設計的輸入 /輸出接口電路等組成 如 圖 1 所示。 按鈕選擇開關位置開關電源輸入模塊CPU模塊編程裝置輸出模塊接觸器電磁閥指示燈電源可編程序控制器 圖 1 可編程序控制器的基本組成 PLC 采用了 3C 技術。 PLC與計算機系統的組織結構很像，但卻具有比普通 的計算機更強大的控制 系統 要求。具體介紹如下： CPU，也稱為 中央處理單元，是 PLC 的最核心部分，控制器 不僅是中央處理單元 的組成部分， 計算器 也是必不可少的 ， 不僅實現了邏輯運算同時也實現 數字運算的功能， PLC 使得全機能夠很好地運行，它還能 實現對現場 中 的各個 運行 設備 進行有效的控制。在 PLC 系統中 ，而 存儲器 的功能不僅 是 主要用 來 存儲系統程序