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毕业设计论文
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十字路口交通信号灯控制报告,毕业设计论文
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林晓勇 田小玲 刘宾 王霜杰：十字路口交通灯控制十字路口交通信号灯控制1 引 言十字路口的红绿灯指挥着行人和车辆的安全运行，是城市通管理工作自动化的重要标志之一。 可编程序控制器(PLC)将传统的继电器控制技术、计算机技术和通讯技术融为一体，不仅能实现逻辑控制，还具有了数据处理、通信、网络等功能，已广泛应用于工业控制的各个领域，大大推进了机电一体化的进程。本次设计采用了我们所学的PLC知识理论，设计了一个简单的十字路口交通灯控制系统。2 试验设备l MicroLogix 1500基本单元一个（目录号176424BWA)l MicroLogix 1500基本处理器一个（目录号1764LSP)l MicroLogix 1500 I/O模块若干l RS232电缆一根l 计算机一台，导线若干l PLC实验箱一台3 课题控制要求该实验在十字路口交通信号灯控制实验区内完成,交通灯分1、2两组,控制规律相同,工作时序图如下: 起动 1绿 20秒 3秒 1黄2秒 1红 2绿 2黄 2红 图1 控制时序图4 设计思路4.1基本功能根据上面的课题控制要求给出的时序图1结合图2的实际十字路口可以很方便地得出设计思路，该设计的核心在于定时器的作用，所以在设计中运用了较多的定时器。针对该设计我们选用顺序编程法来实现控制目的，在程序中我们较多地运用位文件作为中间继电器，这样可以避免I/O口的损耗。按顺序控制的思想其设计思路如下：1) 初始时，各输出均为0，即无效。2) 当按下起动按钮，1组绿灯亮，同时2组红灯亮，计时20秒，这时东西方向道路畅通，可行车，而南北方向等待。3) 20秒计时完成后，1组绿灯闪烁三次， 2组红灯一直亮着，此时即提醒东西方向的车要停下来等待。4) 1组绿灯闪烁三次后，关闭该灯及2组红灯；此后两组中的黄灯亮，计时2秒。5) 2秒计时完成后，关闭两组的黄灯，再打开1组的红灯和2组的绿灯，并开时计时20秒，这时南北方向道路畅通，可行车，而东西方向等待。6) 20秒计时完成后，2组绿灯闪烁三次， 1组红灯一直亮着，此时即提醒南北方向的车要停下来等待。图2 十字路口西东北南1组1组2组2组7) 2组绿灯闪烁三次后，关闭该灯及2组红灯；此后两组中的黄灯亮，计时2秒。8) 2秒计时完成后，关闭两组的黄灯，再打开2组的红灯，如此循环，就可实现十字路口的交通灯交替变化，使各方向正常通车。9) 当按下停止按钮，关闭所有的灯，即1组和2组都熄灭。10) 夜晚的时候两条道路上的车都少，此时要求两组黄灯闪烁，按下夜晚起动按钮可以实现。11) 当遇到特殊情况，如有国家元首莅临，紧急火灾等，要求东西方向的道路畅通无阻，按下特殊情况起动按钮就可以实现。4.2附加提高功能在基本控制要求实现的情况下，增加了两条提高功能：A. 实现白天/晚上的不同控制规律，即：白天按图1的时序图的规律控制，夜晚要求不要红绿灯的切换只让黄灯闪烁。B. 当遇到国家元首莅临，紧急火灾等类似情况，让东西道路畅通，通过手动/自动控制实现。4.3任务分配姓名课程设计负责部分林晓勇设计思路田小玲编写程序刘宾流程图王霜杰设计思路 4.4 I/O分配: 输入信号信号元件及作用元件或端子位置系统I/O分配0123起动按钮（白天）停止按钮起动按钮（特殊）起动按钮（夜晚）直线区 任选直线区 任选直线区 任选直线区 任选I0/0I0/1I0/2I0/3输出信号控制对象及作用元件或端子位置0123451绿信号灯1红信号灯1黄信号灯2绿信号灯2黄信号灯2红信号灯交通信号灯实验区交通信号灯实验区交通信号灯实验区交通信号灯实验区交通信号灯实验区交通信号灯实验区O0/0O0/1O0/2O0/3O0/4O0/5(第7步)(1黄灯亮)(1绿灯灭第二次)O:0/0T4:0(20秒)I:0/0(起动按钮)T4:0/DN开始B3:0/1T4:1(0.5秒)B3:0/2O:0/0T4:2(0.5秒)B3:0/3T4:2/DNT4:3(0.5秒)B3:0/4O:0/0T4:4(0.5秒)B3:0/5T4:1/DNT4:3/DNT4:4/DNT4:5(0.5秒)B3:0/6O:0/0T4:6(0.5秒)B3:0/7T4:5/DN(1绿灯灭第一次)(1绿灯灭第三次)O:0/1T4:7(2秒)B3:0/8T4:6/DNO:0/5O:0/5O:0/5O:0/5O:0/5O:0/5O:0/5O:0/4O:0/2T4:8(20秒)B3:0/9T4:7/DNO:0/3( 1红灯亮2绿灯亮 )5程序流程图(第1步)(第2步)(第3步)(第4步)(第5步)(第6步)(第8步)(第9步)(2绿灯灭第二次)T4:8/DNT4:9(0.5秒)B3:0/11O:0/3T4:10(0.5秒)B3:0/12T4:10/DNT4:11(0.5秒)B3:0/13O:0/3T4:12(0.5秒)B3:0/14T4:9/DNT4:11DNT4:12/DNT4:13(0.5秒)B3:0/15O:0/3T4:14(0.5秒)B3:1/0T4:13/DN(2绿灯灭第一次)O:0/4T4:15(2秒)B3: 1/1T4:14/DNO:0/2O:0/2O:0/2O:0/2O:0/2O:0/2O:0/1O:0/5B3: 1/2T4:15/DN(2绿灯灭第三次)(第10步)(第11步)(第12步)(第13步)(第14步)(第15步)(第16步)(第17步)6总结本课程设计要求完成交通灯信号控制功能,即按照时序,东西绿灯亮25S闪3S,黄灯亮30S,然后绿灯又亮;对应东西绿,黄灯亮时,南北红灯亮30S,接着绿灯亮25S闪3S灭,黄灯亮2S灭,然后红灯又亮,如此循环。我们在设计时考虑到方便调试，使用顺序流程图（SFC）进行编程，而没有使用梯形图，由此程序有些过于冗长。当实现绿灯3S闪烁时，我们用TON指令延时0.5S，分别延时3次。实际这儿用闪烁子程序更好实现，程序更简洁，但由于之前PLC系列实验没用过子程序法，故用顺序流程图一步一步实现。我们实验整体控制效果比较理想，基本控制功能无迟延实现外，还实现白天/晚上的不同控制规律，即夜晚黄灯闪烁；当遇到国家元首莅临，紧急火灾等类似情况，让专用车道路畅通，提高了系统的灵活性，适应性。本次的设计中，我主要负责主要程序的设计，通过近一周的课程设计，我不仅锻炼了自己的实际动手能力，并且还增强了自己的知识运用能力。在实际设计过程中，由于书本上讲的毕竟不够深入，许多东西都需要亲手去尝试，不过，通过不断的尝试，尽管有失败，但我更对失败后继续坚持下去并最终取的成功感到欣慰和由衷的高兴。通过这次设计，我还锻炼了自己上网，去图书馆查阅资料的能力，更重要的是，要感谢赖俊峰老师对我的不厌
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