课程设计——交通红绿灯PLC控制系统

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1、 机电一体化课程设计机电一体化课程设计 交通红绿灯交通红绿灯 PLCPLC 控制系统控制系统 【摘【摘 要要】 随着社会经济的快速发展和人们消费水平的不断提高，私家车不断增加， 城市人多、 车多道路少的交通状况越来越引起人们的关注。 为了实现交通道路的管理， 在各个道口安装红路灯已经成为了疏导交通车辆最为常见和最有效的手段。PLC 控制 系统可以实现了按车流量规模给定绿灯时长，达到最大限度的车辆放行，减少十字路 口的车辆滞流，缓解交通拥挤以实现最优控制，从而提高交通控制系统的效率。 PLC 具有结构简单、编程方便、可靠性高等优点，并广泛用于工业过程的自动控 制中。 由于 PLC 具有对使用环境

2、适应性强的特性， 同时其内部的定时器资源十分丰富， 可对目前较为普遍使用的“渐进式”信号灯进行精确控制，能够方便实现对多岔路口 红绿灯的控制，因此 PLC 被越来越多地应用于交通灯系统中。 PLC 还具有通讯联网功能，可将同一条道路上的信号灯连成一局域网进行统一调 度管理，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 PLC 应用 系统中，PLC 大都是作为一个核心部件来设计使用的。 【关键词】【关键词】 PLC；交通灯；控制系统 目录目录 第一章 绪 论 1 1.1 PLC 及 WinCC 介绍 . 1 1.1.1 PLC 简单概述. 1 1.1.2 WinCC 介绍 2 1.

3、2 十字路口交通灯控制任务 3 1.3 研究目的和意义 4 1.4 方案设计 4 第二章 交通信号控制系统实况 5 2.1 十字路口交通灯控制实际情况描述. 5 2.1.1 控制任务要求 5 2.2 结合十字路口交通灯的路况画出模拟图 . 5 2.3 交通灯控制流程图 . 6 第三章 可编程控制器程序设计 7 3.1 可编程控制器 I/O 端口分配 . 7 3.2 PLC 的外部接线图 . 7 3.2.1 输入/输出接线列表 7 3.2.2 PLC 外部接线原理图 7 3.3 程序梯形图及其说明 8 第四章 十字路口交通灯的组态控制过程 .12 4.1 工程的建立和变量定义 .12 4.1.1

4、 工程的建立 12 4.1.2 变量的定义 12 4.2 组态画面的建立12 4.3 MOVEX1MOVEY2 的脚本编辑 13 第五章 小组总结 15 参考文献 15 附表：PLC 梯形图指令表16 附图：交通红绿灯 PLC 控制系统实验相片 18 1 第一章第一章 绪绪 论论 1.1 PLC1.1 PLC 及及WinCC介绍介绍 1.1.1 PLC1.1.1 PLC 简单概述简单概述 （一）什么是（一）什么是 PLCPLC 可编程序控制器，英文称 Programmable Controller，简称 PC。但由于 PC 容 易与个人计算机（Personal Computer）混淆，故人们习

5、惯地用 PLC 来作为可编程序 控制器的缩写。它是一个以微处理器作为核心的数字运算操作电子系统装置，专为在 工业现场应用而设计，它采用可编程序的存储器，用以在其内部存储执行逻辑运算、 顺序控制、定时/计数以及算术运算等操作指令，并通过数字式以及模拟式的输入、 输出接口，控制各种类型的机械生产过程。可编程逻辑控制器投入运行后，其工作过 程可分为三个阶段，即输入采样、用户程序执行和输出三个阶段。PLC 是微机技术与 传统继电接触控制技术互相结合的产物， 它克服了继电接触控制系统之中的机械触点 的接线复杂、可靠性低、功耗高、通用性和灵活性差的缺点，充分利用了微处理器的 优点，又照顾到现场电气操作和维

6、修人员的技能与习惯，特别是 PLC 的程序编制，不 涉及专门的计算机编程语言知识， 而是采用了一套以继电器梯形图作为基础的简单指 令形式，使用户程序编制形象、直观、方便易学；调试与查错也都很方便。用户在购 到所需的 PLC 后，只需按说明书的提示，做少量的接线和简易的程序的编制工作，就 可方便地将 PLC 应用于生产实践。 （二）（二）PLCPLC 的结构及各部分的结构及各部分 PLC 的类型繁多，功能和指令系统也不尽相同，但结构与工作原理大同小异，通 常由主机、输入/输出接口、电源、编程器扩展接口和外部设备接口等等几个主要部分 组成。PLC 的硬件系统结构如图1 所示。 2 图图 1 PLC1 PLC 硬件系统结构硬件系统结构图图 （三）（三）PLCPLC 的工作原理的工作原理 PLC 是采用“顺序扫描，不断循环”的方式进行工作的。即在PLC 运行时，CPU 根 据用户按照控制要求编制好并存储于用户存储器中的程序，按指令步序号或地址号作 周期性循环扫描，如无跳转指令，则从第一条指令开始逐条按顺序执行用户程序，直 至程序结束。然后再重新返回第一条指令，