PLC课程设计—交通信号灯PLC控制系统的设计

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1、 摘 要 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 设计方案。 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

2、化装置中 应用最多的一种设备。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,将同一条道路上的信号灯组成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。 关键词: 交通灯；PLC；程序控制； 目 录 1 绪绪 论论 . 1 1.1 概述 . 1 1.2 可编程控制器的简介 2 1.2.1 PLC 的应用 . 2 1.2.2 PLC的特点 3 1.2.3 PLC的结构 4 1

3、.2.4 PLC编程语言 . 4 2 PLC 控制系统设计概要控制系统设计概要 1 2.1 设计的基本原则和内容 1 2.2 设计的步骤和实现过程 1 3 交通信号灯控制系统的硬件设计交通信号灯控制系统的硬件设计 4 3.1 交通信号灯的控制要求 4 3.2 交通信号灯的控制时序 5 3.3 PLC 硬件控制电路的设计 5 3.3.1 PLC的选型 5 3.3.2 I/O配置表 6 表表 3-2 输出地址分配输出地址分配. 7 表表 3-1 十字路口交通灯控制信号说明十字路口交通灯控制信号说明 . 8 3.3.3 PLC控制电路接线图 8 4 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

4、序设计 . 9 4.1 STEP7 编程软件的概述 9 4.2 交通信号灯程序设计过程 . 9 4.2.1 PLC的状态转移. 9 4.2.2 交通信号灯程序设计步骤 10 4.3 交通信号灯的 PLC 程序 11 结结 论论 14 致致 谢谢 15 参考文献参考文献 . 16 交通信号灯 PLC 控制系统的设计 1 1 绪 论 1.1 概述 据一项对美国主要城市交通状况的调查显示：1982 年至 2000 年，美国城市在上下 班高峰期间的交通堵塞状况不断加剧， 由交通堵塞造成的时间和汽油浪费而带来的经济 损失每年高达 680 亿美元。以广州为例来讲，现在市区平均车速只有每小时 12 公里。

5、用这个目标速度代入欧美标准计算，广州人为交通堵塞所付出的经济代价总值：每年耗 费 1.5 亿小时，减少生产总值 117 亿元。相当于该市整个生产总值的 7%。 在北美、澳大利亚等大城市，道路面积率高达 35%-40%，而北京只有 20%。缓解 交通拥堵，加快道路建设是当务之急。据悉，到 2010 年，北京将投资 500 亿元用于城 市道路建设，到 2005 年，北京仅高速公路通车里程就达到 600 公里。但一味发展城市 道路，也会刺激私家车超常规发展，两者发展速度的失衡，最终还是逃不出“拥堵修 路再拥堵”的怪圈。 当今时代是一个自动化时代，交通灯控制等很多行业的设备都与计算机密切相关。 因此，

6、一个好的交通灯控制系统，将给道路拥挤、违章控制等方面给予技术革新。随着 大规模集成电路及计算机技术的迅速发展，以及人工智能在控制技术方面的广泛运用， 智能设备有了很大的发展，是现代科技发展的主流方向。本设计介绍了一个智能交通灯 系统的设计。该智能交通灯控制系统可以实现的功能有：对某市区的四个主要交通路口 进行监控；各路口有固定的工作周期，并且在道路拥挤时中控中心能改变其周期；对路 口违章的机动车能够即时拍照，并提取车牌号。在世界范围内，一个以微电子技术，计 算机和通信技术为先导的，以信息技术和信息产业为中心的信息革命方兴未艾。而计算 机技术怎样与实际应用更有效的结合并有效的发挥其作用是科学界最热门的话题，也是 当今计算机应用中空前活跃的领域。本文主要从单片机的应用上来实现十字路口交通灯 智能化的管理，用以控制过往车辆的正常运作。 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、