基于PLC的現(xiàn)代城市交通燈系統(tǒng)設(shè)計【畢業(yè)論文+CAD圖紙全套】

買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 優(yōu)秀設(shè)計 目 錄 摘要 2 緒論 3 課題背景 3 課程簡介 3 課程的意義 3 第一章基于 現(xiàn)代城市交通燈系統(tǒng) 4 述 4 定義 4 主要特點 5 功能 5 統(tǒng)簡介 6 統(tǒng) 特 點 7 統(tǒng)實現(xiàn)的功能和控制方法 7 第二章 系統(tǒng)硬件介紹 11 件列表 11 件簡介 12 色二極管簡介 12 近傳感器 12 關(guān)電源 13 鳴器 14 間繼電器 15 電 傳感器 16 第三章 系統(tǒng)軟件介紹 18 程 18 程設(shè)計原則、方法 18 程序 20 件使用 22 統(tǒng)端口分配 29 第 四章 過程調(diào)試 件調(diào)試 31 件調(diào)試 31 基于 現(xiàn)代城市交通指揮燈多功能化控制系統(tǒng) 2 硬件調(diào)試 面美化 31 結(jié)論 32 致謝 32 參考文獻 32 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 摘要 本論文共分四章，從最基本的 術(shù)到現(xiàn)代城市交通系統(tǒng)的模型制作，設(shè)計者給出了明確的設(shè)計思路。 文章剛開始介紹了 相關(guān)知識，給出了 定義、功能、特點及發(fā)展階段，并引申到在本系統(tǒng)中的應(yīng)用。在對系統(tǒng)特點的說明中，文章詳細的給出了系統(tǒng)實現(xiàn)的功能及其控制方法。 最后介紹了系統(tǒng)的軟硬件，文章對此系統(tǒng)中所用到的元器件一一做了詳細介紹，并對系統(tǒng)的軟件編程及程序編輯做了說明。 關(guān)鍵詞 現(xiàn)代城市交通燈系統(tǒng) 程 軟件系統(tǒng) 硬件系統(tǒng) 基于 現(xiàn)代城市交通指揮燈多功能化控制系統(tǒng) 4 緒 論 課題背景 隨著社會經(jīng)濟的發(fā)展，城市交通問題越來越引起人們的關(guān)注。人、車、路三者關(guān)系的協(xié)調(diào)，已成為交通管理部門需要解決的重要問題之一。城市交通控制系統(tǒng)是用于城市交通數(shù)據(jù)監(jiān)測、交通信號燈控制與交通疏導(dǎo)的計算機綜合管理系統(tǒng)，它是現(xiàn)代城市交通監(jiān)控指揮系統(tǒng)中最重要的組成部分。 隨著城市機動車量的不斷增加，許多大城市如北京、上海、南京等出現(xiàn)了交通超負荷運行的情況，因此，自 80 年代后期，這些城市紛紛修建城市高速道路，在高速道路建設(shè)完成的初期，它們也曾有效地改善了交通狀況。然而，隨著交通量的快速增長和 缺乏對高速道路的系統(tǒng)研究和控制，高速道路沒有充分發(fā)揮出預(yù)期的作用。而城市高速道路在構(gòu)造上的特點，也決定了城市高速道路的交通狀況必然受高速道路與普通道路耦合處交通狀況的制約。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(qū)同周邊地區(qū)的交通擁堵狀況，越來越成為交通運輸管理和城市規(guī)劃部門亟待解決的主要問題。 課程簡介 本系統(tǒng)是基于 現(xiàn)代城市交通燈指揮燈。作為交通燈系統(tǒng)，它具備了一般道路交通指揮燈的功能，即通過紅 /綠黃三燈的亮滅來控制車流人流的通行。本系統(tǒng)增加道路 人車模擬。其中綠燈亮代表路上有車通行，紅燈代表人車停在路上此時禁止通行，燈滅代表此時刻路上無車。作為創(chuàng)新設(shè)計，本課程具有轉(zhuǎn)彎，急車通行，闖紅燈報警的功能。在課程設(shè)計中，我們以照顧弱勢群體，體現(xiàn)人性化 的目的，加入了為紅綠色盲和盲人能夠識別的功能。在紅綠燈亮的同時，有指針指示車行方向，讓色覺異常著也能區(qū)分此時行車方向。系統(tǒng)中有聲音提醒功能，。盲人過路時，盲道上盲人可以觸到的開關(guān)，只要一接觸，便會向控制器輸入一個信號，如果此時可以通行，原先設(shè)置好的聲音系統(tǒng)便會發(fā)出告訴盲人此時無車可以通行，如果此時不可以通行，就 不發(fā)聲，表示此時禁止通行。 課程的意義 通過課程的設(shè)計，使我們能夠建立 制系統(tǒng)總體的設(shè)計思路；了解 制系統(tǒng)設(shè)計的基本原則。掌握 制系統(tǒng)設(shè)計的步驟和設(shè)計方法。 軟件上：更加熟悉 件的應(yīng)用。編程能力上得到進一步提升，不在象以前那樣只能編一些小程序。編程思路比以前清晰，掌握更多的編程方法，能夠為將來學(xué)習(xí) 下一個堅實的基礎(chǔ)。 硬件上：以前的 在實驗臺上進行調(diào)試，做了好幾次，都不知 何接線很正常，太過于理論化了，很難適用應(yīng)用。通過本次設(shè)計，能夠真正學(xué)會 接線方法。對電 路的設(shè)計及連接的能力有了進一步提高。硬件設(shè)計中，能夠接觸到一些傳感器及其他電子元件，在應(yīng)用它們的過程中，學(xué)到了許多書本上沒有的東西。更加鞏固所學(xué)知識。 第一章 基于 現(xiàn)代城市交通燈系統(tǒng) 述 可編程控制器 (計算機家族中的一員是為工業(yè)控制應(yīng)用而設(shè)計制造的，早期的可編程控制器稱作可編程邏輯控制器(，簡稱 它主要用來代替繼電器實現(xiàn)邏買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 輯控制，隨著技術(shù)的發(fā)展這種裝置的功能已經(jīng) 大 大 超過了邏輯控制的范圍。因此，今天這種裝置稱作可編程控制器，簡稱 但是為了避免與個人計算機(簡稱混淆，所以將可編程控制器簡稱 定義 世以來盡管時間不長，但發(fā)展迅速，為了使其生產(chǎn)和發(fā)展標準化，美國電氣制造商協(xié)會 過四年的調(diào)查工作，于 1984年首先將其正式命名為 并給 了如下定義 ： 一個數(shù)字式的電子裝置，它使用了可編程序的記憶體儲存指令用來執(zhí)行諸如邏輯順序、計時、計數(shù)與演算等功能，并通過數(shù)字或類似的輸入 /輸出模塊，以控制各種機械或工作程序一部數(shù)字電子計算機；若是從事執(zhí)行 功能著亦被視為 但不包括鼓式或類似的機械式順序控制器。以后國際電工委員會 (先后頒布了 準的草案第一稿、第二稿，并在 1987 年 2 月通過了對它的定義： 可編程控制器是一種數(shù)字運算操作的電子系統(tǒng)，專為在工業(yè)環(huán)境應(yīng)用而設(shè)計的，它采用一類可編程的存儲器用于其內(nèi)部 存儲程序執(zhí)行邏輯運算、順序控制、定時、計數(shù)與算術(shù)操作等面向用戶的指令，并通過數(shù)字或模擬式輸入 /輸出控制各種類型的機械或生產(chǎn)過程，可編程控制器及其有關(guān)外部設(shè)備都按易于與工業(yè)控制系統(tǒng)聯(lián)成一個整體，易于擴充其功能的原則設(shè)計。 總之可編程控制器是一臺計算機，它是專為工業(yè)環(huán)境應(yīng)用而設(shè)計制造的計算機，它具有豐富的輸入 /輸出接口，并且具有較強的驅(qū)動能力，但可編程控制器產(chǎn)品并不針對某一具體工業(yè)應(yīng)用，在實際應(yīng)用時其硬件需根據(jù)實際需要進行選用、配置，其軟件需根據(jù)控制要求進行設(shè)計編制。 圖 1 物圖 主要特點 (一 ) 高可靠性 1. 所有的 I/O 接口電路均采用光電隔離使工業(yè)現(xiàn)場的外電路與 部電路之間電氣上隔離 2. 各輸入端均采用 波器其濾波時間常數(shù)一般為 1020基于 現(xiàn)代城市交通指揮燈多功能化控制系統(tǒng) 6 3. 各模塊均采用屏蔽措施以防止輻射干擾 4. 采用性能優(yōu)良的開關(guān)電源 5. 對采用的器件進行嚴格的篩選 6. 良好的自診斷功能一旦電源或其他軟硬件發(fā)生異常情況 即采用有效措施以防止故障擴大 7. 大型 可以采用由雙 成冗余系統(tǒng)或有三 成表決系統(tǒng) ,使可靠性更進一步提高 (二 )豐富的 I/O 接口模塊 對不同的工業(yè)現(xiàn)場信號如 交流或直流 開關(guān)量或模擬量 電壓或電流 脈沖或電位 強電或弱電等 有相應(yīng)的 I/O 模塊與工業(yè)現(xiàn)場的器件或設(shè)備如 按鈕 行程開關(guān) 接近開關(guān) 傳感器及變送器 電磁線圈 控制閥 直接連接另外為了提高操作性能它還有多種人 為了組成工業(yè)局部網(wǎng)絡(luò)它還有多種通訊聯(lián)網(wǎng)的接口模塊等等。 (三 ) 采用模塊化結(jié)構(gòu) 為了適應(yīng)各種工業(yè)控制需要除了單元式的小型 外，絕大多數(shù) 采用模塊化結(jié)構(gòu)， 各個部件包括 源 I/O 等均采用模塊化設(shè)計，由機架及電纜將各模塊連接起來，系統(tǒng)的規(guī)模和功能可根據(jù)用戶的需要自行組合。 (四 ) 編程簡單易學(xué) 編程大多采用類似于繼電器控制線路的梯形圖形式，對使用者來說不需要具備計算機的專門知識，因此很容易被一般工程技術(shù)人員所理解和掌握。 (五 ) 安裝簡單維修方便 需要專門的機房可以在各種工業(yè)環(huán)境下直接運行，使用時只需將現(xiàn)場的各種設(shè)備與 應(yīng)的 I/O 端相連接即可投入運行，各種模塊上均有運行和故障指示裝置，便于用戶了解運行情況和查找故障，由于采用模塊化結(jié)構(gòu)，因此一旦某模塊發(fā)生故障用戶可以通過更換模塊的方法使系統(tǒng)迅速恢復(fù)運行。 功能 1、 邏輯 控制 2、定時控制 3、計數(shù)控制 4、步進 (順序 )控制 5、 制 6、數(shù)據(jù)控制， 有數(shù)據(jù)處理能力 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 7、通信和聯(lián)網(wǎng) 8、其它 有許多特殊功能模塊，適用于各種特殊控制的要求，如定位控制模塊、 塊 。 統(tǒng)簡介 系 統(tǒng) 平 面 圖 1 2 3 4 5 6 2423222120197891011121 3 1 4 1 5 1 6 1 7 1 8 基于 現(xiàn)代城市交通指揮燈多功能化控制系統(tǒng) 8 本系統(tǒng)是基于 現(xiàn)代城市交通燈指揮燈。作為交通燈系統(tǒng)，它具備了一般道路交通指揮燈的功能，即通過紅 /綠黃三燈的亮滅來控制車流人流的通行。本系統(tǒng)增加道路人車模擬。其中綠燈亮代表路上有車通行，紅燈代表人車停在路上此時禁止通行， 燈滅代表此時刻路上無車。作為創(chuàng)新設(shè)計，本課程具有轉(zhuǎn)彎，急車通行，闖紅燈報警的功能。在課程設(shè)計中，我們以照顧弱勢群體，體現(xiàn)人性化 的目的，加入了為紅綠色盲和盲人能夠識別的功能。在紅綠燈亮的同時，有指針指示車行方向，讓色覺異常著也能區(qū)分此時行車方向。系統(tǒng)中有聲音提醒功能，。盲人過路時，盲道上盲人可以觸到的開關(guān)，只要一接觸，便會向控制器輸入一個信號，如果此時可以通行，原先設(shè)置好的聲音系統(tǒng)便會發(fā)出告訴盲人此時無車可以通行，如果此時不可以通行，就發(fā)出禁止通行的聲音。 統(tǒng) 特 點 行全局的總控制； 統(tǒng)實現(xiàn)的功能和控制方法 時序控制 作為城市交通燈控制系統(tǒng)，主要是通過一些信號燈來通知人們此刻路上通行情況。讓人們有規(guī)則的行走，減少路面沖突，防止意外事故的發(fā)生。 由于 表達熱或劇烈的話，最強是紅 色，其次是黃色。綠色則有較冷及平靜的含意。因此，人們常以紅色代表危險，黃色代表警覺，綠色代表安全。 他顏色的光很容易被散射，在霧天里就不容易看見，而紅光最不容易被散射，即使空氣能見度比較低，也容易被看見，不會發(fā)生事故。所以我們用紅色表示禁止。 現(xiàn)在紅燈停綠燈行的概念早已深入人心。 一個成功的交通燈控制系統(tǒng)首先必須能夠?qū)崿F(xiàn)對信號燈的控制。因此我們做的交通燈，在控制燈上主要按以下過程進行控制。其控制過程遵循交通燈控制的一般原則。 信號燈受一個啟動開關(guān)控制。當啟動開關(guān)接通時，信號燈系統(tǒng)開始工 作。先南北綠燈亮，東西紅燈亮。南北綠燈亮 35S 后，開始閃爍。閃爍周期為 1S。綠燈閃爍 5S 后熄滅。南北拐燈亮，維持 25S 后，南北拐燈以 1S 為周期，連續(xù)閃爍 5 次熄滅，南北黃燈開始亮， 5S 后熄滅。這一過程東西紅燈一直亮并和南北黃等一起熄滅。南北黃燈熄滅后，南北紅燈開始亮。此時東西方向，先是綠燈亮35S 后熄滅，接著以 1S 周期閃爍 5 次熄滅。拐燈亮 25S 后熄滅，拐燈又以 1S 為周期連續(xù)閃爍 5 次。黃燈亮 5S 后熄滅轉(zhuǎn)為紅燈，東西黃燈熄滅的同時，南北紅燈熄滅，綠燈開始亮轉(zhuǎn)入第二個周期。以后周而復(fù)始的循環(huán)。當關(guān)閉開關(guān)動作時，所有 信號燈都熄滅，系統(tǒng)停止工作。 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 急車通過 前一過程我們雖然對交通進行了有效控制，但實際中還有許多情況，需要特殊處理，不是所有的車都必須遵循交通規(guī)則的。比如有一個人生命垂危，需要立即救治，打了 120 后，急救車走到路口，紅燈車停了，這對病人來說是相當危險的。如果不停直接通過，那對于路上的行人很危險，總不至于救人變?yōu)楹θ税伞Ｆ渌?情況如消防車，警車等，這些車都不能停的，為了更好的服務(wù)于交通我們設(shè)計急車通過功能。讓特殊情況的車輛優(yōu)先通行，其他車先停下來，等特殊車輛通行結(jié)束后再恢復(fù)為正常通行狀態(tài)。 對于急車通行，我們可 以在路口安置一個感測急車來到的傳感器。因為聲音有三要素，頻率、響度和音品。響度無法利用，我們可以從其他兩方面入手，采用特定的傳感器進行控制。只要設(shè)置好急車發(fā)出的特定頻率，當急車來臨時，傳感器就會感測到信號，發(fā)出一個信號給控制器進行急車控制。音品技術(shù)比較復(fù)雜，可能要單獨的一套系統(tǒng)進行控制，我們很陌生，無法采用。受硬件限制，我們也找不到音頻傳感器，在這里只能采用開關(guān)進行模擬，其實只要把我們的開關(guān)換成特定的傳感器裝到路面上一定可以成功使用。 急車通行和直通差不多，讓人很難區(qū)分此刻的狀態(tài)，為了便于區(qū)分，我們在急車通 行時還加入了，蜂鳴器報警。一方面告訴別人此刻正在急車通行；另一方面當突然急車通行時，另一方向的人沒能及時看到信號燈，聲音信號能夠及時提醒他們，以防止意外事故發(fā)生，增加馬路安全系數(shù)，保證行車安全。 急車通過我們在設(shè)計時主要按照下面的過程進行控制。 急車強通信號受急車強通開關(guān)控制。無車時，信號燈按正常時續(xù)控制。有急車時，將急車強通開關(guān)接通，不管原來信號的狀態(tài)如何，一律強制讓急車來的方向亮綠燈，使急車放行。直至急車通過為止。 急車一通過，將急車強通開關(guān)斷開，信號的狀態(tài)立即轉(zhuǎn)為非急車路上的綠燈，隨后按正常時序控制。 急車強通信號只能響應(yīng)一路方向的急車，若兩方向先后將來急車，則先響應(yīng) 先來的一方，隨后在響應(yīng)另一方。 急車通行道路情況與直通時一致在這里不在說明。 道路模擬 以往的交通燈控制實驗，只對信號燈進行了控制，別人只能看到其對交通的控制過程，不能看到路上的車與人的流動情況，可以說不是一個完整的交通燈 控制模擬系統(tǒng)。作為創(chuàng)新實驗，為了大家能夠更好的了解路上的車流，能夠知道在我們所做的交通控制燈下，人車怎樣通行，我們在系統(tǒng)中加入了道路人車模擬系統(tǒng)。 系統(tǒng)中我們用雙色二極管來模擬六車道的道路。雙色二極管 共三種狀態(tài)，紅色模擬路上有車?？?，但不允許通行；綠色模擬車輛正在通行；不亮燈代表此路上暫時無車輛停靠。 在控制時為了有所區(qū)別我們對不同時刻、不同路段進行了不同模擬。在直通時我們讓二極管循環(huán)順次亮滅。即先亮前三個， 2S 后滅掉，同時后四個亮起來，2S 后滅，同時對面路上前三個亮， 2S 后滅，同時后四個亮， 2S 后滅，同時最先亮的三個亮，循環(huán)下去，直至直通結(jié)束。拐彎時模擬拐彎的路道的二極管在不停的閃爍，直到拐彎結(jié)束為止。其他狀態(tài)的模擬主要靠二極管的亮滅來實現(xiàn)。 本系統(tǒng)共有六種狀態(tài)分別表示 在綠、拐、黃、紅四種燈的 控制下的每種狀態(tài)，基于 現(xiàn)代城市交通指揮燈多功能化控制系統(tǒng) 10 具體亮燈情況如下： 南北通車 （ 1） 綠燈亮?xí)r 2、 5、 14、 17 亮綠燈 1012 、 2224、 1、 3、 16、 18、亮紅燈其余燈不亮 此時表示：南北路車輛直通，要轉(zhuǎn)彎的車?？吭谀媳甭酚疫呏毙械纼蛇叄嚨溃?，等待轉(zhuǎn)彎。東西方向右邊車道有車?？康却ㄐ?，左邊車道暫無車輛?？?。 （ 2） 拐彎燈亮?xí)r 1、 3、 16、 18、 19、 21、 7、 9 亮紅燈 2、 17、 1012、2224 亮綠燈 其余燈不亮 此時表示：南北方向上右邊車道上的車開始轉(zhuǎn)彎，其中直行道左邊的車左傳；右邊的右轉(zhuǎn)。東西方向右邊車道上的車仍在等待。 （ 3）黃燈亮?xí)r 2、 17、 2224、 1022 亮紅燈其余燈不亮 此時刻轉(zhuǎn)彎結(jié)束，持續(xù)時間較短屬緩沖時段。只有少數(shù)車道有車?？?以上過程東西方向一直亮紅燈 東西通車 （ 1）綠燈亮?xí)r 8、 11、 20、 23 亮綠燈 1618 、 13、 10、 12、 22、 24、亮紅燈其余燈不亮 此時表示：東西路車輛直通，要轉(zhuǎn)彎的車?？吭跂|西路右邊直行道兩邊（六車道），等待轉(zhuǎn)彎。南北方向右邊車道有車?？康却ㄐ?，左邊車道暫無車輛?？俊?（ 2）拐彎燈亮?xí)r 10、 12、 22、 24、 4、 6、 13、 15 亮紅燈 11、 23、 1618、13 亮綠燈其余燈不亮 此時表示：東西方向上右邊車道上的車開始轉(zhuǎn)彎，其中直行道左邊的車左傳；右邊的右轉(zhuǎn)。南北方向右邊車道上的車仍在等待。 （ 3）黃燈亮?xí)r 11、 23、 1618、 13 亮紅燈其余燈不亮 此時刻轉(zhuǎn)彎結(jié)束，持續(xù)時間較短屬緩沖時段。只有少數(shù)車道有車停靠 以上過程南北方向一直亮紅燈 闖紅燈報警 現(xiàn)在交通事故以成為 已成為 現(xiàn)代社會的第一公害 。我國是世界上道路交通事故死亡人數(shù)最多的國家之一，每年車禍死亡人數(shù)超過 8 萬人，傷 20 萬人，直接經(jīng)濟損失近 20 多億元。 機動車駕駛?cè)诉`法行為、 非機動車騎乘人員和 行人缺乏交通安全意識，自我防范意識差，無視交通規(guī)則， 是交通事故的主要原因。 雖然有很好的控制系統(tǒng)，但不是所有的人都會去遵守的。有些人甚至不清楚交通規(guī)則，連自己有沒有搶道都不清楚，更不用說去遵守了。有些人是為自己方便，明知故犯，拿自己的生命去開玩笑。為了能夠更好提醒行人，也為了能夠即使通知交警有人違規(guī)。本系統(tǒng)具有闖紅燈報警的功能。 這一功能由光電傳感器和蜂鳴器共同作用完成。將傳感器裝于路口，在這里由于硬件限制我們只對直行車闖紅燈進行報警。當綠燈亮?xí)r，此時有車通過，傳感器檢測的信號輸入控制器，蜂鳴器不報警。當轉(zhuǎn) 彎燈或紅燈亮?xí)r，蜂鳴器便會發(fā)出聲音進行報警通知行人你已違規(guī)。 這一功能雖不能阻止人們違反交通規(guī)則，但在可以增加一層防范措施，使人買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 人都去遵守交通規(guī)則，更好的生活工作。 服務(wù)與色覺異常著 交通信號燈雖然可以很好的指揮到路人流、車流，方便大家通行。但是采用紅綠信號燈的同時也忽視了一個弱勢群體色覺異常者。在我國色盲色弱，男性占5 女性占 樣算起來我國就有六千萬色覺異常者，這些人都無法看懂交通信號燈。這對與他們來說是十分不方便的。 為了能夠照顧弱勢群體，體現(xiàn)人性化，讓更多的人都能很方的通行，我們的系統(tǒng)具有服務(wù)于色盲色弱的功能。 色覺異常者只是分不清顏色，但字體他們應(yīng)該認識。我們可以在交通燈的上面加入一個顯示字體的標示牌，顯示每一時刻的道路通行情況；也可以加入指針指示每一時刻的通行方向，只要他們看到這些就能即使知道道路的通行情況，不會因為看不懂信號燈而出錯。 在本系統(tǒng)中主要運用的是指針指示系統(tǒng)。這套系統(tǒng)主要有接近傳感器和電機組成。啟動時電機開始帶動指針轉(zhuǎn)動，先是南北綠燈亮，當指針轉(zhuǎn)到南北方向時會接觸到此位置的接近傳感器，有信號輸入控制器讓電機停止，此時指針指示方向即是通行方向。到下一時刻，即南北拐彎燈 亮?xí)r，電機有開始轉(zhuǎn)動停靠在下一位置。指針觸到不是通行方向上的傳感器，電機不停止。東西方向上的控制方法與南北方向基本一致。 語音系統(tǒng) 雖然我們加入了指針指示系統(tǒng)方便了色覺異常者 ,但還有一些人如盲人是看不到任何東西的，所以只加入指針指示系統(tǒng)是遠遠不夠的。要想更好的體現(xiàn)人性化，就要考慮到盲人，使他們也能弄懂某時刻的車行情況。盲人雖然沒有視覺，但聽覺一般都是正常的，我們可以用聲音來為他們提示方向，讓他們也能象正常一樣行走。 基于 現(xiàn)代城市交通指揮燈多功能化控制系統(tǒng) 12 對于語音系統(tǒng)，目前主要有三種方式。 交通燈上安裝一個喇叭，每時每刻都在播音提醒盲人路況。這種系統(tǒng)很安全，可以時時提醒，但是一方面造成路面噪音；另一方面南北與東西聲音不一樣可能造成混淆，使盲人分不清。 為接收端與發(fā)射端，接收端盲人隨身攜帶，發(fā)射端裝在交通燈上。這樣避免了噪音與混淆現(xiàn)象。但是讓每個盲人都帶個儀器走路很不現(xiàn)實，而且成本也很高，不容易普及。 路上裝上盲人可以觸到的開關(guān)或傳感器，只要觸到就會有信號輸入到控制系統(tǒng)中去。有系統(tǒng)讓喇叭發(fā)音，提 醒盲人路況。這種系統(tǒng)克服了以上兩種系統(tǒng)的不足，但要開辟專門的盲道占用馬路空間，讓所有的馬路都采用也不現(xiàn)實。 對于語音系統(tǒng)的具體用法可以結(jié)合具體情況，進行分析選擇合適的系統(tǒng)。在本系統(tǒng)中選用的是第三種： 系統(tǒng)主要由開關(guān)和錄音方音設(shè)備構(gòu)成。事先錄好語音，系統(tǒng)啟動后，前 30S 當有盲人觸到開關(guān)，喇叭便會發(fā)音“此刻可以通行”，超過 30S 到下一循環(huán)來之前都發(fā)出“此刻禁止通行”。急車時如果不在此方向一直發(fā)出“此刻禁止通行”，反之發(fā)出“此刻可以通行” 第二章 系統(tǒng)硬件介紹 件列表 名稱 數(shù)量 （ 48 1 個 24V 直流電源（ 1 個 空氣開關(guān) (2 個 12V/壓器 各 1 個 24V 中間繼電器 (12 個 蜂鳴器 2 個 接線端子 2 個 接近 (位置 )傳感器（ 4 個 光電傳感器 (2 個 電機（ 1 個 道軌 兩米 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 錄音系統(tǒng)集成塊 2 個 雙色二極管（紅 /綠） 170 個 按扭 4 個 撥子開關(guān) 2 個 有機玻璃 6585銹鋼 框架 606020泡 12v 20 個 導(dǎo)線 若干 件簡介 色二極管簡介 3色燈，可以根據(jù) 自己 需求做成共陰或共陽、透明或霧狀，顏色可以根據(jù)實際情況調(diào)整 。 近傳感器 基于 現(xiàn)代城市交通指揮燈多功能化控制系統(tǒng) 14 產(chǎn)品信息 產(chǎn)品編號： 型號： M 規(guī)格： 直流 3 線， 產(chǎn)品說明： 非屏蔽，檢測距離 5O，方柱型 關(guān)電源 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 鳴器 采用進口元器件，可靠性高 內(nèi)置 波器，抗干擾性能好 直流紋波小，工作效率高 設(shè)計軟啟動電路，交流浪涌電流限制 工作溫度低，使用壽命長 輸入電壓范圍寬，符合全球使用標準 絕緣性能好，搞電強度高 具有短路、過載、過壓保護功能 滿負荷高溫燒機， 100%老化測試 體積小、重量輕、外觀美 型號 輸出 24V/ 24V/ 24V/ 24V/ 24V/ 24V/ 24V/ 24V/ 24V/6A 24V/ 24V/ 24V/10A 27V/10A 24V/ 24V/ 24V/18A 24V/于 現(xiàn)代城市交通指揮燈多功能化控制系統(tǒng) 16 尺寸圖： 間繼電器 輸出電壓 115db 0作電流 250大輸入電壓 15作溫度范圍 存溫度范圍 量 50文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 性能指標 最大開關(guān)電壓： 25025最大開關(guān)電流： 5A 接觸電阻： 50動作時間： 20下復(fù)位時間： 20下 電傳感器 基于 現(xiàn)代城市交通指揮燈多功能化控制系統(tǒng) 18 光電傳感器 18)系列 檢測距離 10饋反射型 檢測距離 2流 1036O 流1036O C C O+O+O O C C O+O+流 90250控硅 流90250C C 電器輸出 繼電器輸出 檢測距離 5制輸出 200流 1036O 耗電流 353W 應(yīng)時間 20O+向角 3 度 10 度 /3 度 20 度 O 測物體 透明或不透明體 作環(huán)境溫度 55 度 C 作環(huán)境照度 太陽光 10下 白熾燈3下 交流 90250控硅 殼材料 金屬 /塑料 護等級 電器輸出 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 第三章 系統(tǒng)軟件介紹 程 程設(shè)計原則、方法 制系統(tǒng)的總體設(shè)計原則 根據(jù)控制任務(wù)，在最大限度地滿足生產(chǎn)機械或生產(chǎn)工藝對電氣控制要求的前提下，運行穩(wěn)定，安全可靠，經(jīng)濟實用，操作簡單，維護方便。 任何一個電氣控制系統(tǒng)所要完成的控制任務(wù)，都是為滿足對象（生產(chǎn)控制設(shè)備，自動化生產(chǎn)線，生產(chǎn)工藝過程等）提出的個項性能指標，提高勞動生產(chǎn)率 ,保證生產(chǎn)質(zhì)量，減輕勞動強度和危害程度，提高自動化水平。因此在設(shè)計 遵循的基本原則如下： 1 最大限度的滿足被控制對象提出的各項性能指標 2 確?？刂葡到y(tǒng)的安全可 靠 3 力求控制系統(tǒng)簡單 4 留存有恰當?shù)挠?程設(shè)計的方法 1. 經(jīng)驗設(shè)計法 梯形圖的經(jīng)驗設(shè)計法是比較廣泛的一種方法 具有很大的試探性很隨意性 ,最后的結(jié)果不是唯一的 以下是一些經(jīng)驗設(shè)計方法的基本步驟 . (1) 分解控制功能 ,畫出輸出線圈梯級 畫出該線圈的啟動條件 (得電條件 )自鎖條件 )和停止條件 (失電條件 ). (2) 建立輔助位梯級 ,對線圈進行條件分析后 ,根據(jù)下列原則進行輔助位梯級的設(shè)計 ,僅啟動條件不同 ,可采用并聯(lián)啟動條件的方法 ;若停 止條件不同的 ,要把不同的停止條件分成不同的梯級 (3) 畫互鎖和保護條件 基于 現(xiàn)代城市交通指揮燈多功能化控制系統(tǒng) 20 2 邏輯設(shè)計法 邏輯設(shè)計法的理論基礎(chǔ)是邏輯代數(shù) 看一個電氣控制線路都會發(fā)現(xiàn) ,線路的接通和斷開 ,都是同過繼電器等元件的觸點來實現(xiàn)的 ,故控制線路的種種功能必定取決于這些觸點的開 因此電氣控制電路從本質(zhì)上說是一種邏輯線路 ,它符合邏輯運算的基本規(guī)律 (1) 明確控制任務(wù)和控制要求 取得電氣元件執(zhí)行功能表 . 編制程序 明確設(shè)計任務(wù)和技術(shù)條件 系統(tǒng)總體設(shè)計 型選擇 制作控制區(qū) I/O 配線 安裝 部模擬運行 程序檢查調(diào)試 聯(lián)機調(diào)試 系統(tǒng)試運行 交付使用 整理系統(tǒng)文件 程序備份 修改軟件，硬件 是否滿足要求？ N Y 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 程序 道路直通 動 通并自鎖，記時器 始記時。 5S 后 閉觸點動作斷開 時開觸點動作 通并自鎖，記時器 始記時。 5S 后 閉觸點動作斷開 時 開觸點動作 通并自鎖，記時器 始記時。 5S 后 閉觸點動作斷開時 開觸點動作 通并自鎖，記時器 始記時。 5S 后 閉觸點動作斷開 時 開觸點動作 通并自鎖， 記時器 始記時。重復(fù)前一過程。每一過程 開觸點都會動作給 個脈沖信號，當信號壘加到 22 次時 閉觸點動作結(jié)束循環(huán)。 當 行后，計數(shù)器 電記時。 ， 開觸點閉合，計數(shù)器 電記時。， 閉觸點斷開，計數(shù)器 電。 開觸點復(fù)位，計數(shù)器 電。 閉觸點復(fù)位，計數(shù)器 電記時。循環(huán)下去。只要將 開觸點或 閉觸點串入其他電路，就會以 1S 的周期進行閃爍。 指針指示 電路啟動后電機開始轉(zhuǎn)動，帶動指針一起轉(zhuǎn)動，觸到 開電機停止 轉(zhuǎn)動。當南北綠燈滅時 合，電機又恢復(fù)轉(zhuǎn)動，觸到 又停止。 以下靠 讓電機轉(zhuǎn)， 電機停。 讓電機轉(zhuǎn)實現(xiàn)循環(huán)。 基于 現(xiàn)代城市交通指揮燈多功能化控制系統(tǒng) 22 闖紅燈報警 闖紅燈報警主要有硬件完成，如圖所示，當南北方向拐彎燈亮?xí)r（圖中的 輸出）此時手觸到光電傳感器，有信號發(fā)出，蜂鳴器電路閉合，發(fā)出聲音進行報警。 當南北方向亮紅燈時（圖中 輸出）此時 圈得電 閉觸頭斷開防止 3 使同一方向上的拐彎燈與紅燈同時亮起來造成電路沖突。此時手觸到光電傳感器，也會有信號發(fā)出，蜂鳴器 電路閉合，發(fā)出聲音進行報警。 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 當南北綠燈亮?xí)r， 3 無輸出，傳感器得不到電源，無法進行信號輸出也就無法報警。 東西方向只是 7 代替 3 電路 和控制過程都一致。 就這樣完成了對闖紅燈報警的控制。 件使用 編程軟件及其應(yīng)用 1 三菱 程軟件，是應(yīng)用于 列 中文編程軟件，可在 以上操作系統(tǒng)運行 . (1) 程軟件的主要功能 在 ,可通過線路符號 ,列表語言及 號來創(chuàng)建順控指令程序 ,建立注釋數(shù)據(jù)及設(shè)置寄存器數(shù)據(jù) 創(chuàng)建順控指令程序以及將將其儲存為文件 ,用打印機打印 . (2) 系統(tǒng)配置 1. 計算機 要求機型 :T(兼容 );486 以上 ;內(nèi)存 : 8 兆或更高 ;顯示器 :分辨率為800 600 點 ,16 色或更高 . 2 編程和通信軟件 采用應(yīng)用與 列 編程軟件 接口單元 采用 換器 (便攜式 )或 內(nèi)置式 )或 內(nèi)置式 ),以及其他指定的轉(zhuǎn)換器 . 4 通信線纜 采用 線 程軟件的操作環(huán)境 在 X 上運行 (3) 系統(tǒng)的啟動和退出 要想啟動 可 用 鼠 標 雙 擊 桌 面 上 的 圖 標 ：下圖為打開的 口。以鼠標選取 退出 命令，即 可退出 統(tǒng) 基于 現(xiàn)代城市交通指揮燈多功能化控制系統(tǒng) 24 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 文件管理 創(chuàng)建新文件：創(chuàng)建一個新的順序程序的操作方法是：通過選擇 文件 -新文件 菜單項，或按 N鍵操作，然后在 型設(shè)置對話框中選擇順控程序的目標 選擇 ，單擊 確定 ，或按 O鍵操作即可 打開文件：從一個文件列表中打開一個順序程序以及諸如注釋數(shù)據(jù)之類的數(shù)據(jù)，操作方法是：先（文件） 開）菜單或按 O鍵 ,再在打開的文件菜單中選擇一個所需的順序指令程序后，但擊 確認 即可 基于 現(xiàn)代城市交通指揮燈多功能化控制系統(tǒng) 26 保存當前順控程序 ,注釋數(shù)據(jù)以及其他在同一文件名下的書記 屏幕顯示如下圖所示的文件菜單對話框 ,可通過該對話框?qū)斍俺绦蛸x名并保存下來 執(zhí)行 文件 保存 菜單或按 S鍵操作即可 . 以處于打開狀態(tài)的順控程序關(guān)閉 ,再打開一個已有的程序及相應(yīng)的注釋和數(shù)據(jù) ,操作方法是執(zhí)行 文件 -關(guān)閉打開 菜單即可參見上圖 梯形圖的編程 編程操作 :梯形單元塊的 剪切拷貝粘貼刪除塊選擇以及行刪除和行插入 , 通過執(zhí)行 編輯 采單欄實現(xiàn) ,如圖所示 元件注釋 /線圈注釋以及梯形圖單元的注釋 ,可通過執(zhí)行 菜單 欄實現(xiàn)如圖所示 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 元件輸入 :觸點、線圈符號、特殊功能線圈和連接線的輸入，程序的清除，通過執(zhí)行 工具 菜單欄實現(xiàn)，如圖 梯形圖的轉(zhuǎn)換：將創(chuàng)建的梯形圖轉(zhuǎn)換格式存入計算機中，操作方法是：執(zhí)行 工具 -轉(zhuǎn)換 菜單操作或 ，如圖所示 在轉(zhuǎn)換過程中顯示梯形圖轉(zhuǎn)換信息，如果在不完成轉(zhuǎn)換的情況下關(guān)閉梯形圖窗 口，被創(chuàng)建的梯形圖被抹去。 查找：光標到程序的頂、底和指定程序步顯示程序，有關(guān)元件接點、線圈和指令的查找，元件類型和編號的改變，元件的替換，通過執(zhí)行 查找 菜單欄實現(xiàn)，如圖所示 指令表編程 執(zhí)行 視圖 - 指 令 表 或按 N 鍵 操 作 可 實 現(xiàn) 指 令 表 狀基于 現(xiàn)代城市交通指揮燈多功能化控制系統(tǒng) 28 的編程；通過 視圖 -指令表 或 梯形圖 ， 可實現(xiàn)指令表與圖程序之間的轉(zhuǎn)換，如圖 程序的檢查 執(zhí)行 選項 -程序檢查 ，選擇相應(yīng)的檢查內(nèi)容，然后 確認 ， 可實現(xiàn)對程序的檢查。如圖 程序的傳送 傳送功能 如下 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 讀入 ：將 的程序傳送到計算機中。 寫入 ：將計算機中的程序發(fā)送到 。 校驗 ；將計算機與 的程序加以比較校驗，操作方法是執(zhí)行 傳送 -讀入 、 寫出 、 校驗 菜單完成操作。當選擇 讀入 時，應(yīng)在 式設(shè)置 對話框中將已連接的 作菜單如圖 傳送程序時，應(yīng)注意以下問題：計算機的 口及 間必須用指定的纜線及轉(zhuǎn)換器連接。執(zhí)行完 讀入 后，計算機中程序?qū)⒈粊G失，原有的程序?qū)⒈蛔x入的程序所替代，式改變成被設(shè)定的模式。在 寫 出 時， 停止運行，程序必須在 后進行校驗 監(jiān)控操作 在程序運行時，我們可以通過監(jiān)控的方式了解 工作情況。具體的執(zhí)行為；執(zhí)行 監(jiān)控/測試 。如圖所示。基于 現(xiàn)代城市交通指揮燈多功能化控制系統(tǒng) 30 統(tǒng)端口分配 輸入 ： 啟動按扭 止按扭 東西強通按扭 北強通按扭 輸出： 南北綠 燈 南北黃燈 南北紅燈 南北轉(zhuǎn)彎燈 東西綠燈 東西黃燈 東西紅燈 東西轉(zhuǎn)彎燈 北直行閃爍 北直行閃爍 北直行閃爍 北直行閃爍 西直行閃爍 西直行閃爍 西直行閃爍 西直行閃爍 北強通 人服務(wù) 人服務(wù) 西強通 行路燈指示 行路燈指示 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 第四章調(diào)試過程 件調(diào)試 在硬件安裝前先要檢查一些元件的好壞。在這里主要是對雙色 二極管的