1、 毕毕 业业 论论 文文 基于基于 PLCPLC 的交通灯控制系统的设计的交通灯控制系统的设计 系 别 电气工程系 专 业 机电一体化 班 级 机电 3143 姓 名 学 号 指导老师 2016 2017 学年第 一 学期 指导教师评语指导教师评语 等级等级 签名签名 日期日期 摘摘 要要 随着社会经济的发展，城市交通问题越来越引起人们的关注。人、车、路三者 关系的协调，已成为交通管理部门需要解决的重要问题之一。城市交通控制系统是用 于城市交通数据监测、交通信号灯控制与交通疏导的计算机综合管理系统，它是现代 城市交通监控重要的组成部分。 随着城市机动车量的不断增加，自 80 年代后期,许多大城
2、市如北京、上海、南京 等出现了交通超负荷运行的情况。所以，如何采用合适的控制方法，最大限度利用好 城市高速道路，缓解交通拥堵状况，越来越成为交通运输管理和城市规划部门亟待解 决的主要问题。传统的交通信号灯控制一般采用电子线路和继电器实现，结构复杂， 可靠性低，故障率高,较难实现功能的变更。 可编程控制器(PLC)以微处理器为核心，具有可靠性高，控制功能强，使用灵活 方便等优点。特别是由 PLC 实现的控制系统，普遍采用依据继电接触器控制系统电气 原理图编制的梯形图语言进行程序设计，结构简单，抗干扰能力强，运行稳定可靠， 可方便地设置定时时间。编程容易，功能扩展方便，修改灵活等，并且有完善的自诊
3、 断和显示功能，维修工作极为简单。本文就是基于可编程控制通过调试完成对交通信 号灯的控制设计。 关键词关键词：可编程控制器、交通灯、设计 目目 录录 引引 言言. 1 第一章第一章 PLCPLC 的简介的简介 2 1.1.PLC 的应用. 2 1.2 PLC 的特点. 3 1.3 PLC 的结构. 4 1.4 PLC 的编程语言 4 第二章第二章 PLCPLC 控制系统设计概要控制系统设计概要 . 6 2.1 设计的基本原则和内容 6 2.2 设计的步骤和实现过程 7 2.2.1 PLC 控制系统设计的一般步骤 7 2.2.2 PLC 控制系统执行程序的过程及特点 8 第三章第三章 交通信号灯
4、控制系统的硬件设计交通信号灯控制系统的硬件设计 .10 3.1 交通信号灯的控制要求 .10 3.2 交通信号灯的控制时序 . 11 3.3 PLC 硬件控制电路的设计.12 3.3.1 PLC 的选型 12 3.3.2 I/O 配置表 .13 3.3.3 PLC 控制电路接线图 .14 3.4 硬件安装 14 3.4.1 安装前的准备14 3.4.2 安装时的注意事项.15 3.5 调试过程中遇到的问题 15 第四章第四章 交通信号灯控制系统的程序设计交通信号灯控制系统的程序设计 .16 4.1 STEP7 编程软件的概述 16 4.2 交通信号灯程序设计过程 16 4.2.1 PLC 的状
5、态转移 16 4.2.2 交通信号灯程序设计步骤 .18 结结 论论 19 致致 谢谢 20 附附 录录 20 参考文献参考文献 23 1 引引 言言 交通信号灯的出现，使交通得以有效管制，对于疏导交通流量、提高道路通行能 力，减少交通事故有明显效果。为了实现交通道路的管理，力求交通管理先进性、科 学化。用可编程控制器实现交通灯管制的控制系统，以及该系统软、硬件设计方法， 实验证明该系统实现简单、经济，能够有效地疏导交通，提高交通路口的通行能力。 分析了现代城市交通控制与管理问题的现状， 结合交通的实际情况阐述了交通灯控制 系统的工作原理，给出了一种简单实用的城市交通灯控制系统的 PLC 设计
6、方案。可编 程序控制器在工业自动化中的地位极为重要，广泛的应用于各个行业。随着科技的发 展，可编程控制器的功能日益完善，加上小型化、价格低、可靠性高，在现代工业中 的作用更加突出。 PLC 可编程序控制器是以微处理器为基础,综合了计算机技术、自动控制技术和 通讯技术发展而来的一种新型工业控制装置。它具有结构简单、编程方便、可靠性高 等优点,已广泛用于工业过程和位置的自动控制中。 据统计,可编程控制器是工业自动 化装置中应用最多的一种设备。专家认为,可编程控制器将成为今后工业控制的主要 手段和重要的基础设备之一,PLC、机器人、CAD/CAM 将成为工业生产的三大支柱。由 于 PLC 具有对使用环境适应性强的特性,同时其内部定时器资源十分丰富,可对目前 普遍使用的“渐进式”信号灯进行精确控制,特别对多岔路口的控制可方便地实现。 因此现在越来越多地将 PLC 应用于交通灯系统中。同时,PLC 本身还具有通讯联网功 能,将同
