基于PLC的交通灯控制系统设计

目 录摘 要IAbstractII第1章 绪论11.1 设计目的11.2设计内容11.3设计要求1第2章 交通灯控制的简介22.1交通灯控制系统的背景22.2 交通灯控制系统的作用22.3交通灯控制要求22.4 设计的基本原则和内容32.5设计的步骤4第3章 交通灯控制系统的设计53.1 PLC的特点53.2 PLC的发展历程53.3 PLC的结构63.4 PLC的原理63.5 PLC的选型73.6交通信号灯的控制时序图83.7输入点和输出点的分配83.8 PLC控制系统接线图93.9交通信号灯的梯形图10结论13致 谢14参考文献15摘 要交通信号灯的出现，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。在这里用的是欧姆龙CPM2A型，主要用到时序图，根据现场示意图绘画，实现了交通灯的转化关系，完成了交通灯的表达。根据欧姆龙CPM2A型软件的数据，分配交通灯地址通道画出表格，然后编写梯形图。在调试的过程中，完成梯形图的改进，从而完成我们的实验。关键词：交通灯；PLC可编程；设计Abstract The emergence of traffic lights, so traffic can be effectively controlled, for ease traffic flow, increase road capacity and reduce traffic accidents have remarkable results. In order to achieve traffic management, advanced traffic management sought and scientific. Programmable controller with control of traffic light control system and the system software and hardware design, proved that the system simple, economic, effective in easing traffic congestion, improve traffic junction capacity. Analysis of the modern urban traffic control and management status, combined with the traffic situation described the traffic light control system working principle of a simple and practical urban traffic light control system PLC design. Programmable Logic Controllers position in industrial automation is extremely important, widely used in various industries. With the development of technology, programmable controller features more sophisticated and smaller, low cost, high reliability, in the modern industry in a more prominent role.Keywords: traffic lights; PLC programmable; design第1章 绪论1.1 设计目的 学生在完成低压电器与可编程控制器课程学习之后，在已掌握低压电器与可编程控制器技术基本理论的基础上，用两周时间完成其课程设计。通过对交通灯控制系统设计，使学生将课本中所学的专业知识应用于设计实践，以巩固课堂学的专业知识，为今后的学习打下良好的基础。 1、复习和巩固低压电器与可编程控制器课程所学知识。 2、培养分析问题和解决问题的能力。 3、学习和掌握低压电器和可编程控制器设计的相关知识。1.2设计内容运用所学内容进行交通灯控制系统设计，任务如下：通过设计交通灯控制系统，熟悉低压电器与PLC应用系统中信息逻辑顺序、变换、控制及传输的运用方法。1、通过交通灯控制系统进一步对PLC可编程技术的理解；2、运用PLC系统结构实现对交通灯红绿黄信号有效控制并阐述其原理；3、根据控制要求，画出时序图；选择合适的PLC控制器；完成PLC控制器的输入量及输出量的定义和地址分配，并画出PLC接线图；编写梯形图程序；4、运用交通信号处理系统完成程序的仿真和调试；5、完成系统设计给出结论，并总结该课程设计心得体会。1.3设计要求1、电气系统原理图符合国家标准；2、PLC配置及硬件接线正确；3、PLC程序能满足系统 功能要求，编写规范，可读性强；课程设计报告撰写规范。第2章 交通灯控制的简介2.1交通灯控制系统的背景 近年来城市街道车辆大幅度增长，给城市交通带来巨大压力，而街道各十字路口，又是车辆通行的瓶颈所在，研究车辆通行规律，找出提高十字路口车辆通行效率的有效方法，对缓解交通阻塞，提高畅通率具有十分现实的意义。本设计是交通灯控制系统，随着社会的不断的进步，社会的不断发展。交通也日渐复杂，交通的自动化也不断更新，交通的一些指挥系统光靠人来完成是远远不够的，这就需要设计各种交通指挥自动化系统来完成这些复杂的工作。2.2 交通灯控制系统的作用 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。2.3交通灯控制要求 正常循环： 按下启动按钮，交通灯开始工作，先亮南北方向绿灯和东西方向红灯，主干道南北方向左转绿灯亮10S，黄灯亮2S后红灯亮；左转绿灯灭的同时直行绿灯亮，持续30S，绿灯闪亮3S,黄灯亮2S后，红灯亮。当南北主干道红灯全亮时，东西主干道按照南北主干道相同的规律依次点亮左转和直行方向灯。人行道上的红、黄和绿灯与同方向主干道上的直行灯运行方式相同。 急车强制通过： 急车的强通受强通开关控制。无急车时，按正常循环运行，又急车来时，打开急车强通开关，不管原来信号灯的状态，一律让急车来车方向的绿灯亮，直到急车通过，断开急车强通开关，信号的状态立即转为急车放行方向的绿灯闪亮3S,随后按正常时序控制。 在本设计中，我们仅以机动车信号灯为例，来说明它的控制要求。本次十字路口交通信号灯现场示意图如图2-1所示。绿黄 左红 左 直绿 绿 黄 红 绿 黄红黄 直 北红 西 东 红南 直 黄红 黄 绿 红 黄 绿 绿直 左 红 左 黄 绿图2-1 现场示意图2.4 设计的基本原则和内容 我们在学习了PLC的大量相关知识后，要能够把其运用在实际设计当中。当然，要设计经济、可靠、简洁的PLC控制系统，需要丰富的专业知识和实际的工作经验。那么，我们首先来看一下PLC控制系统的设计原则和内容。一、PLC控制系统设计的基本原则 1、最大限度地满足被控对象的控制要求； 2、保证控制系统的高可靠、安全； 3、满足上面条件的前提下，力求使控制系统简单、经济、实用和维修方便； 4、选择PLC时，要考虑生产和工艺改进所需的余量。二、PLC控制系统设计的基本内容 1、选择合适的用户输入设备、输出设备以及输出设备驱动的控制对象； 2、分配I/O，设计电气接线图，考虑安全措施； 3、选择适合系统的PLC； 4、设计程序； 5、调试程序，一个是模拟调试，一个是联机调试； 6、设计控制柜，编写