PLC十字路口红绿灯毕业论文

引言交通信号灯的消灭，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,削减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。用可编程掌握器实现交通灯管制的掌握系统，以及该系统软、硬件设计方法,实验证明该系统实现简洁、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掌握与管理问题的现状,结合交通的实际情况阐述了交通灯掌握系统的工作原理，给出了一种简洁有用的城市交通灯掌握系统的ＰLC设计方案.可编程序掌握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。随着科技的进展,可编程掌握器的功能日益完善,加上小型化、价格低、牢靠性高，在现代工业中的作用更加突出。交通信号掌握系统1十字路口交通灯掌握实际情况南北主干道直行绿２7Ｓ直行绿闪3S左转绿10S左转绿闪3S黄２Ｓ红45S东西人行道红４5S绿27Ｓ绿闪３S红60S东西主干道红45S直行绿２7S直行绿闪3S左转绿1０Ｓ左转绿闪3Ｓ黄2S南北人行道绿２7S绿闪３Ｓ红60S循环掌握方式交通灯变化挨次表(单循环周期90秒)1．1南北向(列）和东西向（行）主干道均设有直行绿灯２7S,直行绿灯闪亮3S,左行绿灯10S，左转绿闪3S，黄灯2S和红灯4５S。当南北主干道红灯点亮时,东西主干道应依次点亮直行绿灯,直行绿灯闪,左转绿灯，左转绿灯闪亮和黄灯；反之，当东西主干道红灯点亮时，南北主干道依次点亮直行绿灯，直行绿灯闪，左转绿灯，左转绿灯闪亮和黄灯。１．2南北向和东西向人行道均设有通行绿灯和禁行红灯。南北人行道通行绿灯应在南北主干道直行绿灯点亮时点亮,当南北主干道直行绿灯闪亮时南北行人道绿灯也要对应闪亮,其它时间为红灯.东西人行道通行绿灯于东西主干道直行绿灯点亮时点亮,当东西主干道直行绿灯闪亮是东西行人道绿灯也要对应闪亮，其它时间为红灯。2结合十字路口交通灯的路况模拟掌握实验在ＰLＣ交通灯模拟模块中，主干道东西南北每面都有3个掌握灯，分别为：●禁止通行灯（亮时为红色）●筹备禁止通行灯（亮时为黄色)●直通灯(亮时为绿色)ﻩ另外行人道东西南北每面都有２个掌握灯，分别为：●禁止通行灯（亮时为红色）●直通灯(亮时为绿色）结合十字路口交通灯实际情况设计交通灯模拟掌握系统如下:当交通灯系统启动开关接通时，2．1南北向（列）和东西向(行)主干道均设有绿灯１0Ｓ，绿灯闪亮２Ｓ（亮0.1灭0。1),黄灯2S和红灯1４Ｓ。当南北主干道红灯点亮时，东西住干道应依次点亮绿灯，绿灯闪亮，黄灯，反之，当东西主干道红灯点亮时，南北主干道依次点亮绿灯，绿灯闪，黄灯.2。2南北向和东西向行人道均设为通行绿灯和禁行红灯。南北人行道通行绿灯应在南北主干道绿灯点亮时点亮，当南北主干道绿灯闪亮和黄灯点亮时南北行人道绿灯也要对应闪亮，其它时间为红灯。东西行人道通行绿灯于东西主干道绿灯点亮是点亮，当东西主干道绿灯闪亮和黄灯点亮时东西行人道绿灯也要对应闪亮，其它时间为红灯。２．3除此之外另设两个功能脉冲,使用1０个开关。实现让盲人可以便利通过十字路口和手动掌握车流量。其中8个安装在人行道的两边当东西方向行走的盲人要过公路的时候,按下脉冲开关东西向行人道绿灯亮起,南北向主干道红灯闪亮，延迟10秒恢复原来的掌握系统。南北向脉冲开关对应东西向功能相同，另外两个脉冲开可以掌握车流量，当东西向主干道等待车量较多的时候，按下东西向掌握脉冲开关，东西向主干道延长绿灯点亮时间到1５秒。东西向行人道绿灯也要对应延长。南北向脉冲开关对应东西向功能相同。３流程图启动开关启动开关东西绿灯亮东西绿灯闪东西黄灯亮东西红灯亮东西主干道10S2S2S14S南北红灯亮南北绿灯亮南北绿灯闪南北黄灯亮南北主干道14S10S2S2S启动开关南北红灯亮南北绿灯南北绿灯闪14S10S4S东西绿灯亮东西绿灯闪东西红灯亮10S4S14S东西行人道南北行人道结束结束交通灯模拟控制系统流程图启动开关按下脉冲开关原来控制循环系统行人道绿灯点亮，主干道红灯闪亮结束YN启动开关按下脉冲开关原来控制循环系统行人道绿灯点亮，主干道红灯闪亮结束YN启动开关盲人脉冲按键控制流程图按下脉冲开关对应方向绿灯点亮时间延长到15秒，另一方向红灯点亮延长到15秒再次按下启动开关按此次控制方式进行循环原来方式控制系统结束YNYN手动控制车流量流程图1可编程掌握器选择本次交通灯设计用的是来自OMRON的CPM1A-30CDＲ－Ａ可编程掌握器产品规格:CPＭ1ACPU单元CPM1Ａ在编程环境等方面,它不仅具备了以往的小型PLC所具有的功能,尽可能使安装空间最小化，并实现了具有10点-１０0点输入输出点数的弹性构成。而且还可连接可编程掌握终端,制造了尚无前例的灵敏运用。它不仅可以替代继电器掌握柜,就是作为小型掌握器或在传感器应用中，亦能适应生产现场不同的需求AC电源输入，继电器输出，能加扩展单元２十字路口交通灯模拟掌握时序图和此行人道相交叉的主干道红灯启动和此行人道相交叉的主干道红灯启动行人道绿灯2S10S盲人脉冲按键控制时序图启动南北红东西绿东西红南北绿10S4S14S十字路口行人道交通灯模拟控制时序图启动南北红东西绿东西红南北绿10S4S14S十字路口行人道交通灯模拟控制时序图启动启动南北红东西绿东西黄东西红南北绿南北黄10S2S2S10S2S2S14S10S2S2SONOFF十字路口主干道交通灯模拟控制时序图南北红东西绿东西黄东西红南北红东西绿东西黄东西红南北绿南北黄152S2S10S2S2S14S152S2S东西向绿灯延时时序图启动OFFON启动开关０000停止开关０0０1东西主干道绿灯1０００东西主干道黄灯10０1东西主干道红灯1002南北主干道绿灯10０3南北主干道黄灯１0０４南北主干道红灯1０05东西行人道绿灯１100东西行人道红灯1101南北行人道绿灯1102南北行人道红灯1103东西向绿灯延迟掌握按钮０004南北向绿灯延迟掌握按钮0005东西盲人脉冲按钮0００3南北盲人脉冲按钮０0０2PLC000000011000100110021003100410051100110111021103交通灯控制PLCI/O端口0002000300040005４程序梯形图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２0０0９TIM012#0102001020011TIM013#01020010TIM012TIM01320010TIM014#100200130003TIM01420013TIM015TIM015#0102001420010200130LD0000１OR20３00２AＮD-NOＴ０00１３AＮＤ-NＯＴ200004ＯＵT20３０05ＬD２0300６AＮD—NＯＴ２00０１7ＡＮD—NOＴ２０2038OUT2０３０19LD203０１10OＲTIM00511OＲTＩM０271２OR２00００１3AND-NＯTTＩＭ00２14ＡＮD－ＮOT２01031５AＮD—NＯT00０１１6OUＴ20０0０17TIM000#100１8ＴＩM0０1＃１2019ＴIＭ０0２#1402０ＬＤTIＭ０02２１OR２0０0122OＲTＩM01８2３AND-NOTTIM００524ＡND－ＮOT０001２５ANＤ－NOＴ２0２０3２6OUT200１２７TIM003＃1０0２8TIM０0４＃12029ＴIM００5＃14030LD000４3１ＯR2010032AND-NＯＴ00０033AＮＤ-NＯT０00５3４ＡND—ＮＯT０００１35OUT20１０036LＤ２010０37ANＤ2０10５３8ＯＵT2010２３9LＤTＩＭ0０５4０ORTIM０27４1OUT2010５４2ＬD2０102４3ＯＲ20１0344AND-NＯＴ00０145ＡＮD—NＯＴＴIＭ0184６ＯＵT201０3４7ＴIM016＃1504８TIM０17#17049ＴＩM01８#1９0５0LＤ０0055１ＯR20２0052ＡND—ＮOT000153AND－NOT00０0５４ＡND-ＮOT0０045５OUＴ20２０056LDTＩM00257LＤTＩＭ０１858OUT2０２05５9LDＴIM20２006０ＡND2020561OUT２02０２6２LD2020２63ＯＲ20２０364ＡND－ＮOT00０165ＡＮＤ—ＮOＴ０2766OUT2020３6７ＴＩM025＃１5０68TＩM０2６＃１7０６9ＴＩＭ027#１90７0ＬＤ2000０71AND-NOTTIM00072ＬD2010373AＮD－ＮOTTIM016７4ORLＤ7５AND－NOT０00１76OUT２00０277ＬDＴＩＭ0０07８ＡＮD-NＯTＴＩＭ001７9LDTIM01680ANＤ-NOＴTＩM０178１ORLD８２AＮＤ－NOT2０0０4８３AＮD-ＮＯT0０0１84OUT2000３８5ＴIM0０6＃0０286LDTIM00687ORTＩM0088８ORTＩM01０89ORＴIＭ００990OR200049１ＡＮＤ—NOTＴIＭ00７９2AND-ＮＯＴ0００1９3OＵT２00049４TIM０0７＃0029５ＬD20002９6OＲ2０0０397AND-NOＴ００01９8AND—NOＴ2００0999OUT10０01００ＬDTIM０0１１01ＡND－NOＴTIＭ002102LDTIM01710３AＮD－ＮＯＴTＩM0１81０4ＯＲＬＤ１05ＡND－ＮOT20０09１０6AND-NOT00０１10７OＵＴ100110８LD20000109ＡNＤ-ＮOＴＴIＭ０0２110ＬD20１0311１AＮＤ—NOＴTIM0１81１2OＲＬＤ１１３AND-NＯＴ20009１1４ＡＮＤ-NOT00０１1１５OＵT１１0３１16ＬＤ2０000117AND—ＮＯTTIＭ0０211８LD2010311９ＡND—NＯTTIＭ01812０OＲLD１2１ＡND—NOT２01０３12２ANＤ—NＯＴ00０１123ＯＵＴ200１５12４ＬD200１51２5ＯＲ２００1４126AND－NOT０0０１1２７ＯUT１００51２８LD2０0011２９AＮＤ－ＮOTTＩＭ003130LＤ20２0313１AND—NＯTTＩＭ０25１３2ORLD1３３AND—NOT00011３４OUT２000５１３5LDTIＭ003136AND—ＮOTＴＩＭ0041３７ＬDＴIＭ０２５1３8ＡND-NOＴTIＭ0２6139ORＬD140AND－ＮOＴ2０00４１41AND-ＮOT0001142OUT2000６14３TIＭ008#０0２１4４LD20００5145OR20006１４6AＮＤ—NOT２001３１47AＮD—ＮOＴ000114８ＯＵＴ1003149ＬＤＴIM０04150AＮD-NＯTTIM0０5１51ＬDTIM026１５２AND－NOTＴIM０27１53OＲLＤ15４AND—NOＴ000１１５5AND－ＮOT2001315６OUT1101157LD200０１158ＡNＤ-ＮＯTTIＭ0051５9LD２0２０31６０AND－NOTTIM027161ORＬＤ162ANＤ-NOＴ2001３1６3AND－NOT000１１6４OUＴ１101165ＬD20０01１66AＮD－NＯTTIM005167LD202０3168AND－NOTTIM0２７169OＲLＤ１７０ＡND－NＯT０001１7１AND－ＮＯT２０0０9172ＯUＴ２１0０0１73LＤ２1００0174OR2001117５ＡＮＤ－NＯＴ0001１76OUT１００2177ＬDTＩM00117８AND－NＯＴTＩM０02１7９ＬＤＴIM０１71８0AND—NOTＴIM０1818１OＲＬＤ182ANＤ—NOT2００04183ANＤ－ＮOT0００１184OＵＴ２000７１８5ＴIＭ０09#００218６LＤTＩM0０41８7AND－NOＴTIＭ０0５18８LＤTIM026１89AND－ＮＯTTＩＭ02719０ORＬＤ19１ＡND—NＯT20００4１92AＮD－NOT0０01１93ＯＵT2000819４TIM01０＃21９５ＬＤ２000７１96ＯR２0003197ＯＲ20０0219８ＯR２００１31９９AＮD—ＮOＴ0０01200OUT11002０1LＤ２０0０82０2ＯＲ2００0５20３OＲ2000620４ＯＲ20009２0５AND-NOT00０12０6OUＴ110２２０７LD00０2２０８ＯR2０0０9２09AND－NOTTIＭ01１21０OUT2０00９2１1ＴＩM0１1#100212ＬD20００9２１３AＮD—NＯT２0010２14OUＴ２００11215ＴIM0１2#０10216ＬDTIM01２217ORTＩM01５２18ＯR200102１9ＡND－ＮOＴTIM013２2０OUT2０01０2２1TIＭ０１3＃01022２ＬD０0０322３OR20０13224AＮD—NOTＴＩM０14225ＯＵT2001３２２6TＩM014#10０227LD200１３228AND—NOT2００10229OＵＴ2００１4２3０TＩＭ0１5＃０１0231END２1５２1６21721８2１９２２0２2122222３2２422５ﻬ第四章总结1难点分析本程序在设计过程遇到了一些难点我把它整理了一下发现有以下几个问题。１．1行人道红绿灯和主干道红绿灯的对应关系由于实际的红绿灯掌握中行人道的红绿灯和主干道的红绿灯是有这肯定的对应关系的，所以在编程前肯定要理清它们，这样有利于在编程时简化程序、削减PＬC不必要的运算。1．２盲人脉冲按键按下时要实现功能的同时不影响和它没关系的主干道盲人在东西南北的行人道同时通过十字路口的情况不会常常消灭,可以说是非少的，如果我们要把盲人脉冲分开东西掌握和南北掌握使他不影响和它没关系的主干道就可以使车辆行走更加通顺削减车辆堵塞的情况.要实现这样的功能就要在脉冲按键按下时不影响他们的计时程序只在对应的主干道红绿灯输出程序上进行插入常闭继电器以此把输出程序断开1.3手动车流掌握按键的掌握方式手动车流掌握按键是对相应的主干道绿灯延长的进行掌握，但不能使它在按下时使转变当时的红绿灯显示情况,如现在是南北红灯东西绿灯时按下南北绿灯延长按键就不能使它变成南北绿灯东西红灯。这就涉及到了一个恳求和响应的关系.1。４交通灯的闪亮交通灯绿灯在实际运行中是要经过闪烁的，所以在设计程序中也要加入这个功能，参考了一些PＬC的交通灯程序介绍时发现ＰLＣ中有一些继电器可以实现闪烁这些继电器也就是PLC内部的功能继电器,这是一种硬件实现功能的方法，虽然程序可以削减但比较死板闪烁频率不能掌握。由于对PLＣ内部的功能继电器不太熟识(不同型号的PＬC内部功能继电器编号也不一样)我想了一个用程序实现的方法(程序段在第8６条～第９4条指令之间),此方法可以说是软件实现功能的方法，虽然程序加长了但闪烁频率可以掌握比较灵敏。２调试错误与修改方法经过设计，想一次性把程序完成是格外难的，在调试中就消灭了不少的错误。刚开头的时候把程序写进去然后运行却发现有些灯亮不起来而且在完成了一个周期后就循环不起来了。那时真的不知道从哪里入手,只好一条一条地检查才发现了一条指令把常闭写成了输出真正的输出口就没有收到信号了。灯虽然是亮了但仍然循环不起来.从梯形图又仔细的看了一次却看不出什么问题出来。突然想起来编程器还可以进行监控于是再在运行的同时进行监控,于是发现了在程序的第一周期一切都运行正常但再运行下去的时候其次周期就再没有反应了，包括里面的帮助继电器，最后发现原来是程序前面没有并上完成这个循环的继电器号.后来就这样把加上其他功能消灭的错误也找出来了。虽然找错误是一个枯燥无味的工作,但只要你急躁的去做的话,你肯定能学到有用的动西。3PLC智能化掌握交通灯的方法传统的十字路口交通掌握灯，通常是事先经过交通流量的调查，运用统计的方法将两个方向红绿灯的延时预先设置好。然而实际上交通流量的变化往往是不确定的,有的路口在不同的时段甚至可能产生很大的差异。即使是经过长期运行、适用的方案,仍然会发生这样的现象：绿灯方向几乎没有什么车辆,而红灯方向却排着长队等候通过。这种流量变化的偶然性是无法建立精准模型的，统计的方法已不能适应迅猛进展的交通现状，需要有一种能够依据流量变化情况自适应掌握的交通灯。而模糊掌握恰恰具有这方面的优势。此系统就是应用可编程序掌握器（PLＣ)对十字路口交通控制灯实现模糊掌握传统的十字路口交通掌握灯,通常是事先经过交通流量的调查，运用统计的方法将两个方向红绿灯的延时预先设置好。然而实际上交通流量的变化往往是不确定的，有的路口在不同的时段甚至可