基于PLC十字路口交通灯控制系统设计.pdf

毕业设计说明书(论文)

设计题目:基于PLC十字路口交通灯控制系统设计

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2021年7月15日

目录

第1章前言1

1.1交通信号灯的发展及研究意义1

1.2LC在我国城市交通上的应用概述1

第2章可编程程序控制器（PLC）4

2.1PLC概述4

2.1.1PLC发展历程4

2.1.2PLC的发展趋势6

2.1.3PLC的应用7

2.2PLC的硬件结构9

2.3PLC的工作原理10

第3章系统分析12

3.1控制要求12

3.2系统分析12

3.3硬件介绍15

3.3.1PLC的选型15

3.3.2PLC的接线形式16

3.4系统程序17

3.4.1系统的梯形图17

3.4.2十字路口交通灯触摸屏设计22

第4章系统检测与调试24

4.1检测与调试24

总结26

致谢27

参考文献28

摘要

自从交通灯诞生以来,其内部的电路控制系统就不断的被改进。设计方法也开始

多种多样,从而使交通灯显得更加智能化。

可编程控制器(PLC)以微处理器为核心,普遍采用依据继电按触器控制系统电气

原理编制的梯形图语言进行程序设计,编程容易,功能扩展方便,修改灵活,而且结构

简单,抗干扰能力强。西门子可编程控制器指令丰富,可以接各种输出、输入扩充设

备,有丰言的特殊扩展设备,其中的模拟输入设备和通信设备更是符合交通灯控制系

统的要求与特点,能够方便地联网通信。

PLC控制交通灯适用性强,便于维护和管理。近年来随着科技的飞速发展,PLC

的正在不断地走向深入,同时带动传统控制检测日新月益更新。它具有结构简单、编

程方便、可靠性高等优点，己广泛用于工业过程和位置的自动控制中,具有对使用环

境适应性强的特性,同时内部定时器资源十分丰富,可对目前普遍使用的“渐进式”

信号灯进行精确控制,对多岔路口的控制可方便地实现。

本文选择西门子可编程控制器S7-1200为核心部件,着重进行硬件接口设计,利

用梯后图和语句表进行编程,实现了十字路口交通灯控制系统的自动化。

关键词:PLC；交通控制；程序设计；

第1章前言

1.1交通信号灯的发展及研究意义

1858年,在英国伦敦主要街头安装了以燃煤气为光源的红,蓝两色的机械扳手

式信号灯,用以指挥马车通行。这是世界上最早的交通信号灯。1868年,英国机械

工程师纳伊特在伦敦威斯敏斯特区的议会大厦前的广场上,安装了世界上最早的煤

气红绿灯。它由红绿两以旋转式方形玻璃提灯组成,红色表示“停止”,绿色表示“注

意”869年1月2日,煤气灯爆炸,使警察受伤,被取消。1914年,电气启动的红绿

灯出现在美国。这种红绿灯由红绿黄三色圆形的投光器组成,安装在纽约市5号大街

的一座高塔上。红灯亮表示“停止”,绿灯亮表示“通行。1918年,又出现了带控

制的红绿灯和红外线红绿灯。带控制的红绿灯,一种是把压力探测器安在地下,车辆

一接近红灯便变为绿灯;另一种是用扩音器来启动红绿灯,司机遇红灯时按一下嗽叭,

就使红灯变为绿灯。红外线红绿灯当行人踏上对压力敏感的路面时,它就能察觉到有

人要过马路。红外光束能把信号灯的红灯延长一段时间,推迟汽车放行,以免发生交

通事故。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。1968年,联合国《道路交通和道路标志信号协定》

对各种信号灯的含义作了规定。绿灯是通行信号,面对绿灯的车辆可以直行,左转弯

和右转弯,除非另一种标志禁止某一种转向。左右转弯车辆都必须让合法地正在路口

内行驶的车辆和过人行横道的行人优先通行。红灯是禁行信号,面对红灯的车辆必须

在交叉路口的停车线后停车。黄灯是警告信号,面对黄灯的车辆不能越过停车线,但

车辆已十分接近停车线而不能安全停车时可以进入交叉路口。

1.2PLC在我国城市交通上的应用概述