【基于三菱PLC的紅綠燈系統(tǒng)模型淺析9600字（論文）】

基于三菱PLC的紅綠燈系統(tǒng)模型設(shè)計(jì)目錄TOC\o"1-2"\h\u3316摘要 1291131緒論 217241.1研究背景 2198261.2紅綠燈現(xiàn)狀 3145931.3交通燈的發(fā)展 311361.4國(guó)內(nèi)外相關(guān)研究 3205441.5研究意義 464382三菱PLC 4218592.1三菱PLC概述 4184512.2PLC的發(fā)展史 5300092.3三菱PLC的構(gòu)造 5112172.4PLC工作的原理 694382.4.1輸入采樣的過程 677852.4.2程序執(zhí)行 646442.4.3階段輸出刷新 6108932.5三菱PLC的特性和內(nèi)容 721702.6三菱PLC類型 8131603檢測(cè)器 8301883.1地感檢測(cè)器的工作原理 8287063.2車輛檢測(cè)器的系統(tǒng)構(gòu)成 9228253.3地感線圈的選取 11754交通燈控制系統(tǒng) 11268044.1控制系統(tǒng)的構(gòu)造 11186264.2車流檢測(cè)器 1211954.3數(shù)碼管顯示電路 1412524.4三菱PLC控制設(shè)計(jì) 16204324.5I/O引腳分配及接口線路 1856234.6三菱PLC梯形圖的編制 20291034.7程序指令表 26110585三菱PLC程序仿真 2821268結(jié)束語 3028377參考文獻(xiàn) 31摘要進(jìn)入21世紀(jì)以來，隨著我們城市汽車數(shù)量的增加，北京，南京等許多主要城市都出現(xiàn)了汽車擁堵的情況，因此，如何使用適當(dāng)?shù)目刂品椒▉碜畲蟪潭鹊販p少城市高速公路的使用成為問題。交通事故的數(shù)量已經(jīng)成為交通管理和來規(guī)劃一些城市問題必須來解決的問題，傳統(tǒng)的交通信號(hào)管理，一般都用電子繼電器，我覺得那個(gè)很復(fù)雜，也不太可靠啊，還容易出事故呢。三菱PLC可編程控制器（PLC）是基于微處理器的，具有高可靠性，高控制功能，靈活性和易用性，該設(shè)計(jì)用于實(shí)現(xiàn)基于智能交通控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。交通流，硬件描述系統(tǒng)功能，軟件，功能特性，并著重于將土流傳感器線圈用于流量檢測(cè)，安裝技術(shù)和主控制設(shè)計(jì)。關(guān)鍵詞：車流量地感線圈三菱PLC智能交通1緒論1.1研究背景在城市車輛數(shù)量增加推動(dòng)經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展的時(shí)代，與交通擁堵相關(guān)的問題已成為全社會(huì)關(guān)注的問題，解決這一問題的有效途徑是降低十字路口車輛的等待時(shí)間，城市在交叉路口使用慢速交通信號(hào)燈，但它們已經(jīng)不能滿足繁忙交通的需求，現(xiàn)在有很多學(xué)者以及研究員都加入到了智能信號(hào)燈的行列，迫在眉睫。由于許多文獻(xiàn)還提出了建議不夠成熟或更復(fù)雜，安裝成本太高或不便的智能選件使智能交通系統(tǒng)的擴(kuò)散變得復(fù)雜，因此，學(xué)習(xí)和改進(jìn)這些程序和措施對(duì)于傳播信息至關(guān)重要合理使用運(yùn)輸系統(tǒng)。智能交通系統(tǒng)已成為現(xiàn)代研究的方向，并且由于方便和高效，我們可以使用傳感器安裝解決方案和三菱PLC：將地面?zhèn)鞲衅骶€圈安裝在距十字路口50米的距離處，并將交通流量轉(zhuǎn)換為通過地面?zhèn)鞲衅骶€圈的電信信號(hào)，將該信號(hào)轉(zhuǎn)換為標(biāo)準(zhǔn)脈沖信號(hào)，轉(zhuǎn)換為三菱PLC控制的輸入，該輸入由三菱PLC計(jì)算并傳輸?shù)教幚砥?，?shù)據(jù)傳輸?shù)教幚砥?，處理器自?dòng)調(diào)整通訊信號(hào)三菱PLC是就是對(duì)于工業(yè)來設(shè)計(jì)的操作系統(tǒng)設(shè)備，是一種不錯(cuò)滴選擇。三菱PLC利用消除一些執(zhí)行的計(jì)算，操作順序和其他命令，以及使用數(shù)字或模擬輸出來控制各種生產(chǎn)。三菱PLC具有易于輸入的優(yōu)勢(shì)。輸出，高抗噪性，易于編程和低成本。1.2紅綠燈現(xiàn)狀傳統(tǒng)的相交交通信號(hào)燈往往會(huì)在初步的交通調(diào)查后使用預(yù)先設(shè)置在兩個(gè)方向上的統(tǒng)計(jì)方法進(jìn)行延遲，但是，在實(shí)踐中，交通流量通常是不確定的，甚至有些路口在不同的時(shí)間甚至可能有很大的不同。短期解決方案：一種可行的解決方案，在某些情況下，綠色方向的交通很少，并且有較長(zhǎng)的團(tuán)隊(duì)等待通過紅色方向的交通，這不僅會(huì)引起駕駛員和乘客的焦慮，而且是一個(gè)巨大的問題。不可能為運(yùn)輸中的這種變化任意創(chuàng)建精準(zhǔn)的模擬；這種方法不能適應(yīng)變化很快的運(yùn)輸條件。1.3交通燈的發(fā)展這個(gè)交通是一個(gè)由隨機(jī)性的，是一個(gè)比較復(fù)雜的系統(tǒng)，不允許使用數(shù)學(xué)模型來反映一般交通狀況。計(jì)算機(jī)，計(jì)算機(jī)確定合理的結(jié)果，然后通過三菱PLC，用高級(jí)精確的方法控制紅綠燈，可以縮小路口的差距延遲，并可以更準(zhǔn)確地調(diào)節(jié)非線性交通[7]在傳統(tǒng)的交通運(yùn)輸理論和實(shí)踐中，運(yùn)用電子技術(shù)，數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)，傳感器，系統(tǒng)工程等科學(xué)技術(shù)方法，增加了可靠性。舒適性，安全性和運(yùn)輸系統(tǒng)運(yùn)行效率的提高科技進(jìn)步和改進(jìn)了傳統(tǒng)的運(yùn)輸管理方法，交通控制系統(tǒng)，交通控制系統(tǒng)，以充分利用車輛，增加運(yùn)輸能力和運(yùn)行安全，最終實(shí)現(xiàn)智能化。1.4國(guó)內(nèi)外相關(guān)研究在大多數(shù)城市中，使用時(shí)鐘開關(guān)來監(jiān)控交叉路口的交通信號(hào)；但是，交通路口的變化情況都是會(huì)變化的，所以不改變時(shí)間的方法會(huì)產(chǎn)生空缺，從而影響交通。運(yùn)輸，目前，交通信號(hào)燈設(shè)計(jì)有許多解決方案：有一種使用方法LD處理器設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)交通信號(hào)燈調(diào)節(jié)器，有一種方法可以使用交通信號(hào)燈“三菱PLC”設(shè)計(jì)交通信號(hào)燈控制系統(tǒng)，也有一種方法可以使用微控制器對(duì)交通信號(hào)燈進(jìn)行初步設(shè)計(jì)例如，澳大利亞的SCAT系統(tǒng)使用分層控制結(jié)構(gòu)。第一個(gè)節(jié)點(diǎn)連接到管理節(jié)點(diǎn)，區(qū)域控制節(jié)點(diǎn)將區(qū)域移動(dòng)的數(shù)據(jù)傳輸?shù)娇刂朴?jì)算機(jī)，在每個(gè)路口連續(xù)監(jiān)控信號(hào)的移動(dòng)和檢測(cè)器功能。每個(gè)區(qū)域的主控制器分析每個(gè)交叉路口的交通并分析情況后控制交通燈，折扣系統(tǒng)是控制交通的便捷方式，英國(guó)的SCOOOT系統(tǒng)是由英國(guó)公路交通學(xué)會(huì)和英國(guó)交通部提出的動(dòng)態(tài)交通系統(tǒng)?；赥RNSYT系統(tǒng)的自己適合控制的使用。SCOOOT通過分析安裝在每個(gè)通道中的車輛檢測(cè)器并制定適用于不同交通流量的程序來收集車輛信息。一方面，正在改善城市交通系統(tǒng)，另一方面，正在引入和完善城市交通系統(tǒng)，盡管它需要根據(jù)我國(guó)的實(shí)際需求進(jìn)行改進(jìn)，但由于信號(hào)控制方面的局限性需要改進(jìn)現(xiàn)有系統(tǒng)的信號(hào)管理。1.5研究意義交通系統(tǒng)是現(xiàn)代社會(huì)封閉系統(tǒng)”，由于城市發(fā)展衍生的一系列問題導(dǎo)致交通擁堵現(xiàn)象頻發(fā)。因此需要一種能夠自動(dòng)調(diào)節(jié)的智能交通系統(tǒng)根據(jù)交通，季節(jié)等不同因素，警告燈的工作時(shí)間將大大減少城市的交通擁堵次數(shù)，從而提高交通管理的效率以及系統(tǒng)的簡(jiǎn)單性和經(jīng)濟(jì)性，增加交叉路口的吞吐量。分析現(xiàn)代城市交通問題，結(jié)合實(shí)際情況，提出光控系統(tǒng)的原理，為控制三菱PLC城市燈光提供了簡(jiǎn)單實(shí)用的方案。2三菱PLC2.1三菱PLC概述三菱PLC是一種可編程邏輯控制器，屬于基于計(jì)算機(jī)技術(shù)的新型工業(yè)控制設(shè)備，基于繼電器控制和計(jì)算機(jī)技術(shù)的三菱PLC正逐步發(fā)展成為集成微電子，自動(dòng)技術(shù)，計(jì)算機(jī)技術(shù)和通信技術(shù)的微處理器核心以及針對(duì)工業(yè)自動(dòng)化的新型控制系統(tǒng)已廣泛應(yīng)用于工業(yè)，交通運(yùn)輸，工業(yè)和自動(dòng)化，農(nóng)業(yè)，貿(mào)易等領(lǐng)域，已成為一種主要產(chǎn)品。三菱PLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)基本原理：（1）最大程度地收緊對(duì)受控對(duì)象控制。（2）在滿足控制要求的同時(shí)，盡量簡(jiǎn)化，經(jīng)濟(jì)，具有成本效益的功能控制系統(tǒng)。（3）保證系統(tǒng)的是安全的，不會(huì)出什么問題（4）要選用生產(chǎn)開發(fā)和技術(shù)改進(jìn)的三菱PLC，保持儲(chǔ)備。2.2PLC的發(fā)展史在1967年的時(shí)候，一種與汽車新型控制器理論提出，并非繼電器。第二年美國(guó)就研發(fā)出了第一代的可編程控制器來滿足通用汽車對(duì)此控制器的需求。在技??術(shù)上，該系統(tǒng)已經(jīng)出現(xiàn)了第五代可編程控制器。在機(jī)械工程中，其特征是機(jī)械和加工行業(yè)將原材料轉(zhuǎn)換為產(chǎn)品，要有連續(xù)不斷的發(fā)展，還應(yīng)保證一定的邏輯順序以及非順序邏輯和其他集中式機(jī)制，從而來達(dá)到控制的目的；三菱PLC替換了繼電器產(chǎn)品，以滿足這些監(jiān)視和監(jiān)視要求，在眾多生產(chǎn)案列中，三菱PLC，DCS和IPC的三重系統(tǒng)已成為現(xiàn)實(shí)。其他的已逐漸形成，例如單回路智能調(diào)節(jié)器等。80年代和90年代是三菱PLC最輝煌的時(shí)期，以每年30%的效率猛增。由于具有模擬容量和同步網(wǎng)絡(luò)的能力，它占據(jù)了DCS市場(chǎng)的百分之30，并壟斷了許多行業(yè)（由于工業(yè)PC（IPC），三菱PLC市場(chǎng)的一部分也被占領(lǐng)了）IPC和FCS的合作，使三菱PLC的增長(zhǎng)率變的很慢，在世界范圍內(nèi)生產(chǎn)了約300種三菱PLC，主要用于食物，交通，化學(xué)，物理，造紙和采礦業(yè)。2.3三菱PLC的構(gòu)造2.3.1PLC電源他對(duì)控制系統(tǒng)真的很重要，要讓他穩(wěn)定運(yùn)行還需要一個(gè)優(yōu)秀的電源，所以，PLC制造商在制造這一個(gè)領(lǐng)域也是很重視和重要的，并且總交流電壓可能會(huì)波動(dòng)。它的差距差不多在++10％（+15％）錯(cuò)誤，三菱PLC也可以讓交流電源直接連接起來。2.3.2中央處理單元(CPU)該處理器最重要，具有神經(jīng)節(jié)點(diǎn)的功能，PLC都需要有一個(gè)處理器，用于根據(jù)三菱PLC程序的功能接收和保存有必要的程序，收集數(shù)據(jù)以進(jìn)行本地傳輸設(shè)備的信息并將它們存儲(chǔ)在指定的寄存器以及電源和三菱PLC診斷程序中，并在三菱PLC的內(nèi)部圖中診斷操作狀態(tài)和語法錯(cuò)誤。程序庫逐行分析后，根據(jù)發(fā)出的任務(wù)創(chuàng)造出相應(yīng)的控制命令。2.3.3I/O模塊I/O分類類別如下：模擬值可以按信號(hào)類型分為電學(xué)類型，電壓等，并可以按精度分為12、14、16等，除了上述通用的I/O模塊外，還有一些特殊的功能。I/O模塊，例如脈沖，熱電偶，RTD等。開關(guān)：220VAC，110VAC，24VDC電壓電平，繼電器，晶體管隔離。I/O點(diǎn)的數(shù)量由I/O點(diǎn)的數(shù)量決定，可以根據(jù)您的需要進(jìn)行更改，但是最大數(shù)量可能受處理器控制的基本配置大小的限制（取決于插槽））。2.4PLC工作的原理當(dāng)啟動(dòng)控制器的時(shí)候，就要開始樣品注入，用戶程序執(zhí)行和輸出輸入繼電器存儲(chǔ)功能，輸出更新這三個(gè)步驟。這個(gè)周期的完成是三菱PLC掃描工作周期之一。當(dāng)三菱PLC運(yùn)行時(shí)，處理器在＆amp;三菱。2.4.1輸入采樣的過程在這個(gè)時(shí)候，三菱PLC先掃描然后讀取，存在io區(qū)域的里面，完成后，用戶繼續(xù)執(zhí)行并更新這兩個(gè)狀態(tài)和數(shù)據(jù)。輸出階段，即使輸入數(shù)據(jù)和數(shù)據(jù)發(fā)生變化，但是I/O顯示區(qū)域里的狀態(tài)和數(shù)據(jù)是不變化的，那么，如果輸入的是脈沖信號(hào)的情況之下，其寬度必須大于一個(gè)掃描周期，這樣輸入信號(hào)可以在所有情況下讀取。2.4.2程序執(zhí)行在運(yùn)行程序時(shí)，三菱PLC一直都是從上到下讀取里面內(nèi)容，要讀取每個(gè)程序，請(qǐng)始終先掃描左程序鍵，然后在一個(gè)個(gè)的邏輯來計(jì)算，并改變邏輯線圈的顯示。系統(tǒng)RAM的邏輯運(yùn)算結(jié)果。處理器將順序執(zhí)行指令，即根據(jù)所提出的內(nèi)容正確的進(jìn)行計(jì)算，并將正確的結(jié)果計(jì)算出來，然后再輸出到寄存器上。2.4.3階段輸出刷新運(yùn)行完所有的程序，隨即進(jìn)入輸出階段，在此階段，PLC將與輸出相關(guān)的狀態(tài)轉(zhuǎn)移到輸出鎖的存儲(chǔ)器中的輸出圖像的存儲(chǔ)器中。2.5三菱PLC的特性和內(nèi)容具體內(nèi)容如下2.5.1編程簡(jiǎn)單易操作Keystone是最重要和最受歡迎的三菱PLC編程語言，沒有類似于繼電器電路原理的計(jì)算機(jī)，電路符號(hào)和表示形式，技術(shù)人員和工人可以在其中快速掌握使用方法。此外，無需拆卸硬件，控制程序可以在在線模式下更改。編程方法簡(jiǎn)單易行，目前，三菱PLC程序基本類似于梯形繼電器控制電路，它更清晰地反映了電路原理，是可以理解和可理解的，因此受到廣泛歡迎。旨在滿足特定客戶需求的各種功能圖形語言簡(jiǎn)化了復(fù)雜控制系統(tǒng)的編程。使程序變得更加靈活了，當(dāng)改變控制功能時(shí)，三菱PLC控制不需要對(duì)設(shè)備進(jìn)行任何更改，而只需修改三菱PLC程序就，因此它具有足夠的控制靈活性，因此三菱PLC被廣泛用于生產(chǎn)靈活的設(shè)備（FMC），靈活的生產(chǎn)系統(tǒng)（FMS）甚至工廠自動(dòng)化（FA）。2.5.2功能強(qiáng)性價(jià)高三菱PLC是小型PLC，用戶可以使用數(shù)百個(gè)編程元素，這與舊的大型繼電器控制系統(tǒng)相對(duì)應(yīng)，此外，三菱PLCtouch提供的軟件可以無限方便地使用，以執(zhí)行復(fù)雜的控制功能。與功能性繼電保護(hù)系統(tǒng)相比，三菱PLC的質(zhì)量更高，可以通過通信網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行分散和管理。由于使用體積小，能源消耗少的，成本高的半導(dǎo)體集成電路，三菱PLC相對(duì)較小，繼電器的跳閘時(shí)間為100h，內(nèi)部繼電器的數(shù)量為256，其大小為216×127×110mm例如，PLC接收器的大小是3個(gè)高壓電池1個(gè)，長(zhǎng)8米，最多可節(jié)省一半的能量，例如，三菱FX有繼電器、線路、計(jì)時(shí)器、計(jì)數(shù)器和許多數(shù)據(jù)寄存器，尺寸為350×90×87mm，重量為1.5kg，因此三菱PLC是適用于機(jī)電集成的產(chǎn)品。2.5.3接口維護(hù)三菱PLC接口是依照工業(yè)提出的要求而來制定的，高帶寬接口，I/O端口可以直接連接到220V可變能量或24VDC等強(qiáng)電電池，而三菱PLC接口通常用于模塊化集成三故障，某些三菱PLC可以直接插入電源I/O模塊，可以直接更換有故障的模塊，大大縮短了故障排除時(shí)間。2.5.4可靠性干擾關(guān)于抗干擾，三菱PLC把握住其中的設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)，關(guān)于內(nèi)部結(jié)構(gòu)和程序，比如相對(duì)較好保護(hù)材料，還能恢復(fù)一些丟失的信息內(nèi)容，解決電路與處理器之間的問題。2.5.5開發(fā)周期短由于MitsubishiPLC有可編程邏輯控制器是集成的，標(biāo)準(zhǔn)化的，大部分覆蓋廣泛展開，因此在一般多數(shù)情況下，建議選擇MitsubishiPLC系統(tǒng)，以便可以根據(jù)特定要求以及與之相關(guān)的時(shí)間和工作量進(jìn)行控制。三菱PLC系統(tǒng)的開發(fā)，安裝和測(cè)試。2.5.6維修簡(jiǎn)單三菱PLC幾乎不會(huì)發(fā)生故障，而三菱PLC自身就有很好的自我診斷的功能，當(dāng)發(fā)生故障時(shí)，就會(huì)自動(dòng)啟動(dòng)。如果自身修護(hù)不了，可以更換機(jī)器，更加迅速解除問題。2.6三菱PLC類型按照結(jié)構(gòu)來區(qū)分，可編程控制器可以分為2類：整體式和模塊化根據(jù)應(yīng)用環(huán)境，分為兩大類：1位，4位，8位，16位，32位，64位，具體取決于處理器的字長(zhǎng)，選擇方式通常取決于控制功能或輸入輸出點(diǎn)。一般PLC是固定在I/O中的，用戶選擇是受限制的，這種三菱PLC被廣泛用于小型控制系統(tǒng)中，而模塊化MitsubishiPLC可以給出各種各樣的i0，那么用戶在其中能很好享受服務(wù)，包括的范圍也很廣，其功能非常方便，多種多樣，所選用的控制系統(tǒng)相對(duì)來說比較大。3檢測(cè)器3.1地感檢測(cè)器的工作原理接地線圈汽車檢測(cè)器是汽車檢測(cè)設(shè)備，通常會(huì)經(jīng)過一定的工作電流（例如傳感器），并被埋在路堤下同一帶狀環(huán)形線圈中，通常，檢測(cè)電感的變化涉及兩個(gè)方面：方法：使用相位比較器比較相位，因?yàn)槲覀冮_的車材質(zhì)使用金屬做的，金屬里面帶有鐵，會(huì)改變線圈的流量，所以線圈就改變了。物理質(zhì)量的相位變化來確定車輛的通過；另一物體使用環(huán)；線圈中產(chǎn)生的電路放射來改變的變化評(píng)率，他的原理是電磁感應(yīng)。3.2車輛檢測(cè)器的系統(tǒng)構(gòu)成車輛檢測(cè)器的核心部件就是檢測(cè)器，是必不可少的，中間包涵檢測(cè)器是由CPU，控制卡，框架，主板，夾具等組成。3.2.1中央處理器中央處理器是用于信號(hào)采集，數(shù)據(jù)處理和智能程序選擇的集成模塊，通常由具有嵌入式操作系統(tǒng)的微控制器組成，嵌入式操作系統(tǒng)具有用于快速控制，存儲(chǔ)和通信的接口，中央處理器掃描輸入信號(hào)以更改高電平和低電平，并計(jì)算相應(yīng)的數(shù)據(jù)以進(jìn)行相應(yīng)傳輸。通用的檢測(cè)器通信接口包括RS232/485以及更現(xiàn)代的以太網(wǎng)接口和GPRS模塊。當(dāng)前，在車輛收費(fèi)檢測(cè)器的內(nèi)部應(yīng)用中，由于檢測(cè)站點(diǎn)距離主控制器一定距離，因此許多系統(tǒng)制造商通常會(huì)實(shí)時(shí)使用連接點(diǎn)調(diào)制解調(diào)器來下載數(shù)據(jù)，或通過三菱PLC下載數(shù)據(jù)。萬一發(fā)生緊急情況，導(dǎo)致處理器故障或其他無法正常工作的事故，則應(yīng)重新啟動(dòng)處理器，并在不超過30秒的一定時(shí)間內(nèi)工作。3.2.2檢測(cè)卡檢測(cè)卡的功能是檢查這些變化并正確推斷出適當(dāng)?shù)乃健榱烁袘?yīng)，測(cè)試卡必須經(jīng)過長(zhǎng)時(shí)間的推移才能穩(wěn)定下來，因?yàn)槊枯v車通過線圈的時(shí)間是有限的，因此，要減少各個(gè)線軸之間的時(shí)間，此外，每臺(tái)機(jī)器的地板高度和地板重量也會(huì)影響卡片的可檢測(cè)性。圖3.1線圈車輛檢測(cè)卡俯視圖1：JP1，總線節(jié)點(diǎn)匹配電阻，當(dāng)將此板用作總線端節(jié)點(diǎn)時(shí)，請(qǐng)使用鍵1和2進(jìn)行連接和連接。JP1；以及引腳3和4；指令的內(nèi)容取決于操作模式；2：SW1，SW2-2-8-位開關(guān)，用于定義操作參數(shù)，ID，操作模式等；3標(biāo)準(zhǔn)的RS-232-C串行端口用于確保車輛檢查卡和計(jì)算機(jī)之間的通信，違規(guī)率為57600。4復(fù)位鍵，5電源端；6總線連接端；7I/O端；8線圈接入端。3.2.3檢測(cè)器協(xié)議每輛車都有自己專屬的檢測(cè)器以便彼此區(qū)分，下載交通檢測(cè)器數(shù)據(jù)的系統(tǒng)通常是響應(yīng)式的，即通信命令分為兩類：搜索-搜索當(dāng)前狀態(tài)和故障根據(jù)車輛的不同類別，進(jìn)行運(yùn)動(dòng)檢測(cè)和交通手段的處理；設(shè)置類命令-用于計(jì)算和校正數(shù)據(jù)的處理器。調(diào)整。外部系統(tǒng)應(yīng)實(shí)時(shí)反映和處理內(nèi)部系統(tǒng)發(fā)出的命令，并在IDS規(guī)則中提供數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議上進(jìn)行定義。3.2.4檢測(cè)器的算法在道路上或者高速路上，通常都是運(yùn)用此類傳感器計(jì)算該區(qū)域的車輛（例如5、10、30、60分鐘等），由上游設(shè)備進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。保護(hù)功能關(guān)閉，停電后，至少可以檢查一周的歷史數(shù)據(jù)，在指定的時(shí)間內(nèi)運(yùn)用高性能UPS進(jìn)行運(yùn)行。3.3地感線圈的選取地感線圈通常都是保持在100uH-300uH，這是接地線圈工作的最佳條件。表3.1參考表線圈周長(zhǎng)線圈匝數(shù)<300cm,電感100uH或300-600cm5-6匝600-1000cm4-5匝1000-2500cm3匝2500cm以上2匝線圈的實(shí)際電感受金屬材料（例如，排水管，配件和各種電纜）的影響，這些金屬材料可能會(huì)埋在蓋子下面，在實(shí)際安裝的線圈中，以確定線圈的實(shí)際匝數(shù)，直到線圈電感的最終值為100uh至300uh，有必要校正線圈的匝數(shù)。以120x120仿真交叉口交通模型為例，根據(jù)交叉口的實(shí)際大小，車道大小約為6cm。4交通燈控制系統(tǒng)4.1控制系統(tǒng)的構(gòu)造本系統(tǒng)控制器是由西門子S7-300系列組成，流量控制裝置采用基于電磁感應(yīng)原理的接地傳感器線圈，由三菱PLC控制器，信號(hào)控制裝置，緊急按鈕，十字路口紅燈組成，以太網(wǎng)接口等，如圖下圖所示。交通信號(hào)燈受該系統(tǒng)的以太網(wǎng)接口管理，為遠(yuǎn)程計(jì)算機(jī)交通信號(hào)燈控制以及網(wǎng)絡(luò)信息交通管理奠定了基礎(chǔ)。圖4.1控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖PLC外部接線如圖4.2所示。4.2車流檢測(cè)器4.2.1地感線圈信號(hào)的轉(zhuǎn)換傳感器線圈中的信號(hào)轉(zhuǎn)換裝置是由一個(gè)基于電磁感應(yīng)原理的信號(hào)轉(zhuǎn)換電路構(gòu)成的，該電路由兩個(gè)晶體管組成，該兩個(gè)晶體管形成一個(gè)具有共同發(fā)射極的發(fā)電機(jī)，以及接地傳感器（電感器）線圈，電阻器，電容器，信號(hào)轉(zhuǎn)換裝置的電路原理如圖4.2所示兩個(gè)晶體管U1和U2共同構(gòu)成一個(gè)帶有公共發(fā)射極的發(fā)生器，兩個(gè)發(fā)射極上的發(fā)射極為電阻R3，代表正反饋，感應(yīng)線圈m是檢測(cè)器諧振電路中的電感元件。通過較大的物體（特別是金屬物體）時(shí)，通過改變空間環(huán)境（尤其是大型金屬物體）來改變振蕩頻率，這會(huì)增加在電子裝置中產(chǎn)生的磁通量。單電流網(wǎng)絡(luò)，并在某種程度上降低了線圈的電感LC頻率，LC諧振頻率根據(jù)LC諧振頻率隨車輛輸入的變化而變化，該信號(hào)通過車輛輸入通過接地電感器，然后通過LC濾波器相位（由R7和C3組成）輸出穩(wěn)定的恒定電壓，可以引??入三菱PLC系統(tǒng)。圖4.2信號(hào)轉(zhuǎn)換裝置電路原理圖4.2.2電感線圈的放置應(yīng)該在車輛行駛的每個(gè)方向的道路上放置2個(gè)接地傳感器線圈，基本電路4.3位于該線圈上，接地傳感器的第一個(gè)線圈位于停車線上方的道路附近，并檢查離開的車輛數(shù)量控制區(qū)；第二個(gè)位于距離停靠線30-40米的位置，并且通常被埋在規(guī)則區(qū)域的?？奎c(diǎn)長(zhǎng)度的兩倍，而不是控制區(qū)域內(nèi)。兩者之間的差異不僅是道路上剩余的車輛數(shù)量和等待通過的車輛數(shù)量，兩者之間的差異不僅是道路上剩余的車輛數(shù)量，而且還包括車輛數(shù)量等待通行證，這是調(diào)整交通信號(hào)燈使用時(shí)間的主要依據(jù)。圖4.3地感線圈埋設(shè)平面位置圖地感線圈的傳感器的線圈應(yīng)以避開焊接點(diǎn)的方式安裝，并在必要時(shí)保持線圈的隔熱性；。4.3數(shù)碼管顯示電路數(shù)字電路的主要組成部分是CD4511解碼器和LED數(shù)字管，CD4511將從三菱PLC接收到的BCD代碼轉(zhuǎn)換為七個(gè)代碼，并將它們發(fā)送到7段的數(shù)字LED燈中，以顯示兩個(gè)值，一個(gè)和十個(gè)。如圖所示的電路。圖4.4顯示電路圖4.3.1CD4511譯碼器CD4511是雙列直插驅(qū)動(dòng)器，用于解碼鎖定并解碼BCD碼的七個(gè)段，如圖4.5，電源電壓為3V-18V，下面將介紹搜索設(shè)備的功能。LT：3個(gè)引號(hào)用于測(cè)試輸入，并且當(dāng)BI=1時(shí)，LT=0時(shí)，無論輸入信號(hào)的狀態(tài)如何，解碼后的輸出均為1，高亮顯示七個(gè)段落并顯示“8”。管道故障低水平。BI：腳4是一個(gè)軟輸入控件，當(dāng)BI=0時(shí)，數(shù)字管的七個(gè)部分處于關(guān)閉狀態(tài)（阻尼），而忽略其他輸入狀態(tài)，未顯示數(shù)字。LE：鍵5是鎖定控件，當(dāng)LE=0時(shí)是解碼器輸出；當(dāng)LE=1時(shí)，解碼器被鎖定并存儲(chǔ)，并且解碼器輸出存儲(chǔ)在LE=0；ABCD是8421BCD代碼輸入。在設(shè)計(jì)中，四個(gè)較低的電阻連接在A，B，C和D下，以確保低電平效率A，b，c，d，e，f，g：解碼器輸出，高電平輸出1有效。圖4.5CD4511引腳圖4.3.2LED數(shù)碼管LED數(shù)碼管是一種常見的顯示器，其主要成分是發(fā)光PNPN，目前最常用于由砷化鎵和磷化磷密封的PNPN來制造PNPN。按下電壓，它就會(huì)發(fā)光。傳導(dǎo)中的直接壓降通常約為2V，點(diǎn)亮電流約為2mA，但最大電流為50mA，因此實(shí)際電路必須與相應(yīng)的限制電阻串聯(lián)。在數(shù)字燈的頂部連接8300歐姆，即（電源電壓5V）。它分為半導(dǎo)體數(shù)字燈，每個(gè)數(shù)字燈都是一個(gè)LED，其結(jié)構(gòu)如圖4.6所示?？梢燥@示不同的輪廓數(shù)字半導(dǎo)體管中的七個(gè)LED連接在公共陰極和公眾之間。第一個(gè)是光線較高時(shí)的視野，第二個(gè)是光線較低時(shí)的視野。圖4.6數(shù)碼管的兩種接法4.4三菱PLC控制設(shè)計(jì)三菱PLC控制系統(tǒng)的主要軟件模塊包括正常操作模塊，智能運(yùn)動(dòng)信號(hào)處理模塊和緊急按鈕操作模塊。4.4.1車輛正常行駛在正常情況下，此時(shí)的每個(gè)越野穿越都大致相同，在設(shè)定的編程時(shí)間每個(gè)警告燈均亮起，如圖4.7所示。圖4.7正常運(yùn)行模塊程序框圖4.4.2車流量信號(hào)智能處理模塊（1）智能交通信號(hào)燈設(shè)備在執(zhí)行紅綠燈程序之前先測(cè)量交通強(qiáng)度，并在東部和南部之間的正常交通條件下執(zhí)行正常的操作程序。（2）當(dāng)交通堵塞時(shí)，智能交通信號(hào)燈將延長(zhǎng)東西向道路的綠燈時(shí)間，并減少南北道路的綠燈時(shí)間，交通擁堵的強(qiáng)度越高，綠燈時(shí)間就越長(zhǎng)增加，但整個(gè)周期的綠色不會(huì)改變。（3）當(dāng)南北道路出現(xiàn)交通擁堵時(shí)，智能交通燈會(huì)增加南北交通的綠燈時(shí)間，并減少西，西方向的綠燈時(shí)間。綠燈時(shí)間增加，整個(gè)交通信號(hào)燈周期保持不變。（4）當(dāng)發(fā)生緊急情況（例如救護(hù)車）時(shí)，智能交通燈系統(tǒng)將對(duì)整個(gè)東西方向和南北方向進(jìn)行油漆，直到緊急車輛通過交通信號(hào)燈時(shí)，紅色綠色指示燈將恢復(fù)正常狀態(tài)并且程序?qū)⒅匦聠?dòng)。圖4.8車輛信號(hào)智能交通系統(tǒng)4.4.3車流量的計(jì)量方式（1）當(dāng)汽車進(jìn)入傳感器測(cè)試區(qū)域時(shí)，它與地面?zhèn)鞲衅鞯牡谝粋€(gè)線圈相撞，然后將模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)，并將其傳輸?shù)饺釶LC加一米。汽車離開測(cè)試區(qū)域，與地面?zhèn)鞲衅鞯牡诙€(gè)線圈接觸，三菱PLC接收到一個(gè)輸入信號(hào)，結(jié)果三菱PLC計(jì)數(shù)器減少了1，其差為數(shù)字可以將控制區(qū)域內(nèi)的車輛數(shù)量差異與其他道路上的指示器進(jìn)行比較，以此作為調(diào)整交通信號(hào)燈持續(xù)時(shí)間的基礎(chǔ)。（2）根據(jù)最大化原則，總結(jié)了每個(gè)監(jiān)視區(qū)域中的車輛數(shù)量，例如，東西方向上兩條道路的左，直和右側(cè)的車輛數(shù)量與總流量相加然后再進(jìn)行雙向調(diào)整，以考慮到兩側(cè)的整體行駛速度。（3）每個(gè)周期的流量控制由加法器，減法器，計(jì)數(shù)器，比較器等確定。這種情況由三菱確定，東西方和南方之間的流量差為x，南方和南方之間的流量差為y，所有這些都是正值。4.5I/O引腳分配及接口線路圖4.9十字路口紅綠燈路況模擬圖表4.2輸入/輸出點(diǎn)分配表輸入信號(hào)輸出信號(hào)名稱代號(hào)輸入點(diǎn)名稱代號(hào)輸出點(diǎn)名稱代號(hào)輸出點(diǎn)編號(hào)啟動(dòng)開關(guān)SB1IO.0南北直通紅燈HL1-1HL2-2Q0.0東西a信號(hào)燈及南北向時(shí)間顯示輸入/輸出接線圖圖4.9輸入/輸出接線圖包括：正常信號(hào)的輸入，無信號(hào)輸入，一般交通擁堵信號(hào)的從東向西輸入，特殊交通擁堵信號(hào)的從東向西輸入，從北向南輸入一般交通擁堵信號(hào)，用于阻塞的特殊信號(hào)輸入汽車從北向南，報(bào)警輸入。4.6三菱PLC梯形圖的編制4.7程序指令表5三菱PLC程序仿真下表顯示了強(qiáng)調(diào)明亮發(fā)光的模擬結(jié)果。當(dāng)I0.0閉合由于空間有限，此處僅顯示閉合開關(guān)1的情況，因此當(dāng)I0.0和I0.2同時(shí)閉合時(shí)，在西向和西向會(huì)有一個(gè)普遍的交通擁堵信號(hào)。結(jié)束語經(jīng)過數(shù)月的研究和實(shí)驗(yàn)，三菱PLC項(xiàng)目完成了三菱PLC軟件的聯(lián)合設(shè)計(jì)和功能，還使我能夠掌握設(shè)計(jì)和研究制造過程所需的詳細(xì)步驟和特定的實(shí)現(xiàn)方法。當(dāng)然，在這次有價(jià)值的畢業(yè)設(shè)計(jì)活動(dòng)中，經(jīng)驗(yàn)是我們最大的收獲，它也增強(qiáng)了我們加深對(duì)未知問題和知識(shí)理解的能力。我認(rèn)為用“受益匪淺”來概括這個(gè)難忘的活動(dòng)是最恰當(dāng)?shù)?。然而，僅僅完成工作是不能自滿的。從一開始，以使作品更人性化、更滿意、更完善、更方便應(yīng)用為最終目標(biāo)，隨著對(duì)三菱PLC認(rèn)識(shí)的加深，已經(jīng)達(dá)到了擴(kuò)展的程度。參考文獻(xiàn)趙輝.《設(shè)計(jì)交通燈控制系統(tǒng)的PLC程序》教學(xué)設(shè)計(jì)[J].內(nèi)江科技,2020,41(12):61+