十字路口交通信号灯plc控制设计课程设计

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1、 第 1 页 共 20 页 1 1 引言引言 当今，红绿灯（红灯亮表示“停止” ，绿灯亮表示“通行” ）安装在各个道口上，已 经成为疏导交通车辆最常见和最有效的手段。 随着社会的发展，人们的消费水平不断的提高，私人车辆不断的增加。人多、车多 道路少的道路交通状况已经很明显了。所以采用有效的方法控制交通灯是势在必行的。 PLC 的智能控制原则是控制系统的核心，采用 PLC 把东西方向或南北方向的车辆按数 量规模进行分档，相应给定的东西方向与南北方向的绿灯时长也按一定的规律分 档. 这样就可以实现按车流量规模给定绿灯时长，达到最大限度的有车放行，减少十 字路口的车辆滞流， 缓解交通拥挤、 实现最优

2、控制， 从而提高了交通控制系统的效率。 近年来随着科技的飞速发展， PLC 的应用正在不断地走向深入。 同时带动传统控制 检测日新月益更新。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

3、 应用于交 通灯系统中，同时 PLC 本身还具有通讯联网功能，将同一条道路上的信号灯组成一局域 网进行统一调度管理可缩短车辆通行等候时间，实现科学化管理。在实时检测和自动控 制的 PLC 应用系统中， PLC 往往是作为一个核心部件来使用， 仅 PLC 方面知识是不够的。 还应根据具体硬件结构以及针对具体应用对象特点的软件结合加以完善。十分形象地显 示出了 PLC 在交通灯系统中的实际应用。 1 1.1 1.1 设计任务与要求设计任务与要求 1、在十字路口，要求东西方向和南北方向各通行 35s，并周而复始。 2、在南北方向通行时，东西方向的红灯亮 35s，而南北方向的绿灯先亮 30s 后再闪

4、3s 后黄灯亮 2s。 3、在东西方向通行时，南北方向的红灯亮 35s,而东西方向的绿灯先亮 30s 后再闪 3s 后黄灯亮 2s. 4、要求只用一个控制开关对系统进行启停控制。 2 第 2 页 共 20 页 1.1.1 实用价值与理论意义 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

5、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。 1.21.2 所用的方法及其优缺点所用的方法及其优缺点 电气控制技术是随着科学技术发展，生产工艺不断提出新的要求而不断发展的。 随着电力拖动方式的演变与发展，电力控制的控制方式也由手动控制向自动控制方 向发展而在电气控制技术的发展所经历的三个发展阶段中 PLC 又因其自身的特点 成为自动控制中应用最广泛的控制装置，本文就是针对 P

6、L C 控制十字路口交通灯 所做的研究，PLC 相对于继电接触器系统有以下优势： 1、功能强，性能价格比高 2、硬件配套齐全，用户使用方便，适应性强 3、可靠性高，抗干扰能力强 4、系统的设计、安装、调试工作量少 5、体积小、编程简单、能耗低 6、维修工作量少，维修方便 当然 PLC 控制也有自身的缺点：在控制简单的装置时由于 PLC 没有接触器控制 系统有成本优势，而且所以至今仍是机床和其他许多机械设备广泛使用的基本电气 控制方式。 3 2 2 可编程控制器可编程控制器( PLC )( PLC ) 2.1 2.1 什么是可编程控制器什么是可编程控制器( PLC )( PLC ) 可编程控制器，简称 PLC（Programmable logic Controller）, PLC 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 第 3 页 共 20 页 置。PLC 的定义有许多种。国际电工委员会（IEC）对 PLC 的定义是：一种具有微处理机 的数字电子设备，用于