1、 1 1 总体概述 1.1 概述概述 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 市交通监控指挥系统中最重要的组成部分。 随着城市机动车量的不断增加，如何采 用合适的控制方法，最大限度利用好耗费巨资修建的城市高速道路，缓解主干道与匝 道、城区同周边地区的交通拥堵状况，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。本文就城乡交通灯模拟控制系统的电路原理、设计计算和实验调试 等问题来进行具体分析讨论。实现路口
2、交通灯系统的控制方法很多，可以用标准逻辑 器件、可编程序控制器 PLC、单片机等方案来实现。 1.1.1 PLCPLC 的定义的定义 可编程控制器（Programmable Controller）是计算机家族中的一员，是为工业控 制应用而设计制造的。早期的可编程控制器称作可编程逻辑控制器（Programmable Logic Controller） ，简称 PLC，它主要用来代替继电器实现逻辑控制。随着技术的发 展，这种装置的功能已经大大超过了逻辑控制的范围，因此，今天这种装置称作可编 程控制器，简称 PC。但是为了避免与个人计算机（Personal Computer）的简称混淆， 所以将可编
3、程控制器简称 PLC。 可编程控制器，简称 PLC（Programmable logic Controller）,是指以计算机技术为 基础的新型工业控制装置。在 1987 年国际电工委员会（International Electrical Committee）颁布的 PLC 标准草案中对 PLC 做了如下定义：“PLC 是一种专门为在工 业环境下应用而设计的数字运算操作的电子装置。它采用可以编制程序的存储器，用 来在其内部存储执行逻辑运算、顺序运算、计时、计数和算术运算等操作的指令，并 能通过数字式或模拟式的输入和输出， 控制各种类型的机械或生产过程。 PLC 及其有 关的外围设备都应该按易于
4、与工业控制系统形成一个整体， 易于扩展其功能的原则而 设计。” 2 1.1.2 P PLCLC 的结构的结构 PLC 实质上是一种专用于工业控制的计算机其硬件结构基本上与微型计算机从 结构上分，PLC 分为固定式和组合式（模块式）两种。固定式 PLC 包括 CPU 板、I/O 板、显示面板、内存板、电源等，这些元素组合成一个不可拆卸的整体。模块式 PLC 包块 CPU 模块、I/O 模块、内存、电源模块、底板或机架，这些模块可以按照一定原 则组合配置。 图 1.1.2 PLC 内部结构图 1.2 课程课程设计目的设计目的 PLC 原理及应用课程设计是电气工程及其自动化专业领域重要的实践环节之一， 主要以小型实用性 PLC 控制系统的软、硬件设计为主。 课程设计的目的和任务：全面熟练掌握 PLC 的硬件组成以及各种指令的应用， 使学生掌握小型 PLC 应用系统设计的步骤，熟悉和掌握 PLC 开发系统的应用和软件 调试过程，通过设计过程中对故障的分析、判断、检修进一步锻炼和培养学生的动手 能力。 3 1.3 设计任务和要求设计任务和要求 利用 PLC 设计控制十字路口交通灯的全自
