控制系统综合课程设计--基于PLC控制的交通信号灯的设计与实现

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1、 基于基于 PLCPLC 控制的交通信号灯的设计与实现控制的交通信号灯的设计与实现 班 级： 姓 名： 学 号： 基于 PLC 控制的交通信号灯的设计与实现 摘要：可编程逻辑控制器（Programmable Logic Controller，PLC） ，它采用一类可编程 的存储器，用于其内部存储程序，执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数与算术操作等面向 用户的指令，并通过数字或模拟式输入/输出控制各种类型的机械或生产过程。PLC 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

2、制中。 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。由于 PLC 具有对使用环境适应性强的特性，同时其内部定制器资源十分丰富，可对目前普遍使用的信 号灯进行精准控制，特别对多岔路口的控制可以方便的实现。本文以单个十字路口交通灯为 例，用 PLC 实现单个十字路口交通信号灯控制的方法。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。 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

3、行业。而且随着科 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。 关键词：PLC 控制器 交通灯 自动控制 目目 录录 前前言言 . 1 第第 1 1 章章 PLCPLC 简述简述 1 1.1 概述 1 1.2 PLC 的特点 . 2 1.3 PLC 的应用 . 2 1.4 PLC 的分类 . 2 1.5 PLC 的结构. 3 1.6 PLC 的工作原理. 3 第第 2 2 章章 交通信号灯控制的实现交通信号灯控制的实现 3 2.1 控制要求 3 2.2 交通灯工作时序图 4 2.3 I/O 模块说明. 5 2.4 I/O 端口分配. 6 第

4、第 3 3 章章 程序设计程序设计 6 3.1 设计流程 6 3.2 STL 语言设计. 7 3.3 梯形图设计 8 结束语结束语 11 1 前言 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，许多大城市如北京、上海、南京等出现了交通超负荷运 行的情况，因此，自 80 年代后期，这些城市纷纷修建城市高速道路，在高速道路建设完成的 初期，它们也曾有效地改

5、善了交通状况。然而，随着交通量的快速增长和缺乏对高速道路的 系统研究和控制，高速道路没有充分发挥出预期的作用。而城市高速道路在构造上的特点， 也决定了城市高速道路的交通状况必然受高速道路与普通道路耦合处交通状况的制约。 所以， 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。 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。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

6、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。 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。可编程序控制器（PLC）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。 第 1 章 PLC 简述 1.1 概述 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