1 多時段交通燈項目設(shè)計方案 第一章 可編程序控制器（ 的概況 基本簡介 在 電器控制系統(tǒng)已廣泛應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)的各個領(lǐng)域，起著不可替代的作用。隨著生產(chǎn)規(guī)模的逐步擴大，繼電器控制系統(tǒng)已越來越難以適應(yīng)現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)的要求。繼電器控制系統(tǒng)通常是針對某一固定的動作順序或生產(chǎn)工藝而設(shè)計，他的控制功能也局限于邏輯控制、定時、計數(shù)等一些簡單的控制，一旦動作順序或生產(chǎn)工藝發(fā)生變化，就必須重新進行設(shè)計、布線、裝配和調(diào)試，造成時間和資金的嚴(yán)重浪費。繼電器控制系統(tǒng)體積大、耗電多、 可靠性差、壽命短、運行速度慢、適應(yīng)性差。為了改變這一現(xiàn)狀， 1968年美國最大的汽車制造商通用汽車公司（ 為了適應(yīng)汽車型號不斷更新的需求，并能在競爭激烈的汽車工業(yè)中占有優(yōu)勢，提出要研制一種新型的工業(yè)控制裝置來取代繼電器控制裝置，為此，擬定了 10項公開招標(biāo)的技術(shù)要求，即： 根據(jù)招標(biāo)的技術(shù)要求，第二年，美國數(shù)字設(shè)備公司（ 制出了世界上第一臺 在通用汽車公司自動裝配線上試用成功。這種新型的工控裝置，以其體積小、可變性好、可靠性高、使用壽命長、簡單易懂、操作維護方便 等一系列優(yōu)點，很快就在美國的許多行業(yè)里得到推廣應(yīng)用，也受到了世界上許多國家的高度重視。 1971年，日本從美國引進了這項新技術(shù)，很快研制出了他們的第 1臺 1973年，西歐國家也研制出他們的第 1臺 國從 1974年開始研制，到 1977年開始應(yīng)用于工控領(lǐng)域。在這一時期， 實際上 有邏輯運算等簡單功能，所以人們將它稱為可編程邏輯控制器（ 稱為 特點 綜合繼電器接觸器控制的優(yōu)點及計算機靈活、方便的特點而設(shè)計制造和發(fā)展的 ,這就使 有許多其他控制器所無法相比的優(yōu)點。 1) 可靠性高，抗干擾能力強 2 2） 通用性強，使用方便 3) 采用模塊化結(jié)構(gòu)，使系統(tǒng)組合靈活方便 4) 編程語言簡單、易學(xué)，便于掌握 5) 系統(tǒng)設(shè)計周期短 6) 對生產(chǎn)工藝改變適應(yīng)性強 7) 安裝簡單、調(diào)試方便、維護工作量小 8）體積小、重量輕、功耗低 第二章 多時段 交通燈的系統(tǒng)設(shè)計 設(shè)計任務(wù)分析 交通信號燈控制系統(tǒng)受一個起動按鈕、一個停車按鈕控制。按動 起動按鈕，則系統(tǒng)開始工作，按動停車按鈕，則系統(tǒng)停止工作。系統(tǒng)控制的對象有九個：東西方向紅燈兩個，南北方向紅燈兩個；東西方向黃燈兩個，南北方向黃燈兩個；東西方向綠燈兩個，南北方向綠燈兩個；東西方向左轉(zhuǎn)彎綠燈兩個，南北方向左轉(zhuǎn)彎綠燈兩個，報警喇叭一個。 整個控制過程分三個時段進行：高峰時段、正常時段、晚上時段。各個時段具體的時間分配，參見時序圖一 (見附圖 )。各個時段之間切換時，應(yīng)插入 10 秒黃燈閃亮?xí)r間。系統(tǒng)啟動后，能自動連續(xù)運行。 若因故障使東南西北的綠燈同時亮，系統(tǒng)能自動報警并關(guān)閉所有信號燈。 3 系統(tǒng)進入 高峰時段時，按時序圖二（見附圖）所示的規(guī)律運行。綠燈、左轉(zhuǎn)彎綠燈、黃燈的閃亮規(guī)律為：亮 ，暗 ，反復(fù)循環(huán)。 圖二 系統(tǒng)進入正常時段時，按時序圖三（見附圖）所示的規(guī)律運行，綠燈、左轉(zhuǎn)彎綠燈、黃燈的閃亮規(guī)律為：亮 ，暗 ，反復(fù)循環(huán)。 晚上時段按警告方式運行，規(guī)律為：東、南、西、北四個黃燈全部閃亮，其余燈全部熄滅，黃燈閃亮規(guī)律為：亮 ，暗 ，反復(fù)循環(huán)。 4 圖三 多時段交通燈的平面示意圖如下： 方案 設(shè)計 本設(shè)計采用 實現(xiàn)對十字路口交通信號燈的控制，其控制方法是選用號 東西南北的紅、黃、綠、左綠燈實現(xiàn)有規(guī)律的循環(huán)閃亮，以達到對交通信號燈的控制。因為 不同時間 段 的時間 所 對應(yīng) 的 時序圖是不同的，因而會用到 時間 比較指令 令 ，可以將兩個時間數(shù)據(jù)進行比較 。 同時 ， 每個時間段的 運行 的程序不同，我們可以通過 令 對應(yīng)的 M 來 作為 每個時間段的開始 的開關(guān) 。 并且 每一個 時間段， 利用 順序 指令 來編寫程序 。中間 10s 閃爍的 過渡 時間 轉(zhuǎn)移 到晚間時段，中間加一個定時器 T 來 達到效果。 狀態(tài) 轉(zhuǎn)移圖 及分析 5 晚間 時段 （ 為 高峰 時段 狀態(tài) 轉(zhuǎn)移圖 正常 時段狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖 6 （ T2 為 T2 250 改為 200） 晚間時段： 者 中 位的時候，是各個時段之間切換，插入 10 秒 黃燈亮 ）置位，則 位，東西黃燈 北黃燈 ，同時計數(shù)器 始計時， 常開觸頭閉合， 西黃燈 北黃燈 滅，同時 始計時， 開觸頭閉合， 位，至此晚間時間段一個周期工作完畢，如此循環(huán)工作。 正常時段： （ 時 置位或者 （ 時 置位或者 （ 時置位的時候 ，則 位，東西 紅燈 北紅燈 北左轉(zhuǎn)綠燈 ，同時計數(shù)器 始計時， 5S 后 位，南北左轉(zhuǎn)綠燈 爍， 始計時，5S 后 位，南北紅燈 北左轉(zhuǎn)綠燈 滅，南北綠燈 ， 始計時， 25S 后 位， 始計時， 爍， 5S 后 位，南北綠燈滅，南北黃燈 ，同時 始計時， 5S 后 位，南北紅燈 西左轉(zhuǎn)綠燈 ， 始計時， 5S 后 位，東西左轉(zhuǎn)綠燈 爍，同時 始計時， 5S 后 位，東西紅燈 北左轉(zhuǎn)綠燈 滅， 東西綠燈 ，同時 始計時， 25S 后 位，東西綠燈 爍，同時 始計時， 5S 后 位，東西綠燈 滅，東西黃燈 ，同時 始計時， 5S 后 位，至此正常時間段一個周期工作完畢，如此循環(huán)工作。 （ 時 置位 或（ 時置位后，則 位，南北左轉(zhuǎn)綠燈 西紅燈 北紅燈 , 同時 始計時 ,5S 后 位 ,南北左轉(zhuǎn)綠燈 爍， 始計時， 5S 后 位，南北左轉(zhuǎn)綠燈 北紅燈 滅，南北綠燈 ，同 時 始計時， 30S 后 位，南北綠燈 始計時， 5S 后 位，南北綠燈 滅，南北黃燈 ，同時 始計時， 5S 后 位，南北黃燈 滅，南北紅燈 ，東西 左轉(zhuǎn)綠燈 ， 同時 始計時， 5S 后 位，東西左轉(zhuǎn)綠燈 爍，同時 開始計時， 5S 后 位，東西紅燈 西左轉(zhuǎn)綠燈 滅，東西綠燈 時 始計時， 20S 后， 位，東西綠燈 爍，同時 始計時，5S 后 位，東西綠燈 滅，東西黃燈 ，同時 始計時， 5S 后位，至此高峰時間段一個周期工作完畢，如此循環(huán)工作。 I/O 地址分配及接線圖 輸 入 輸入繼電器 輸入元件 作用 動按鈕 止按鈕 輸 出 制南北左轉(zhuǎn)綠燈繼電器 制南北綠燈繼電器 制南北黃燈繼電器 制東西紅燈繼電器 制東西左轉(zhuǎn)綠燈繼電器 制東西綠燈繼電器 制東西黃燈繼電器 制南北紅燈繼電器 件 接線圖 8 程序 以及仿真 形 圖 9 10 11 12 13 14 15 16 17 令表 18 19 20 21 22 擬 不同 的時段程序運行的效果不同，為了了解各個時段的情況 ， 將電腦時間隨機調(diào) 整， 觀察 真 效果 。 當(dāng) 時間為如下所示時候 觀察模擬 情況， 部分 圖像如下： 23 當(dāng) 將時間調(diào)到 如下 一開始之前 運行的是如圖 1（ 正常時段） 接著 到 16:29:50 時候 如下圖 （ 此時候黃燈閃爍） 最后 到 16:30 以后 ，調(diào)到如下（高峰時段 ） 24 當(dāng) 時間 調(diào)到 如下 模擬 顯示效果如下 （ 此時黃燈閃爍） 25 由 以上 實際 驗證可以知道，在程序切換之間，都有 10 秒 的黃燈閃亮，并且改變不同的時間，出現(xiàn)的效果符合題目的要求 。 該 多 時段 交通燈 的 制系統(tǒng)正確符合要求。 第三章 設(shè)計 結(jié)束語 這次課程設(shè)計，通過這個多時段 通燈的設(shè)計之后，我對 應(yīng)用范圍和實用之處有了更加深刻的了解，畢竟以前學(xué)習(xí)的都是課 本上的知識，沒什么機會讓我們親自動手去設(shè)計方案，這次