基于PLC交通灯的控制系统设计.doc

毕业设计说明书 题 目：《基于PLC的交通灯控制系统设计》 专 业 班：07机械制造本科1班 姓 名：梁 丹 明 指导老师：刘 艳 华 2010年3月26日 摘要： 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。解决好公路交通灯控制问题将是保障交通有序、安全、快捷运行的重要环节。但现在有的交通信号灯不能满足现在社会发展的需要，根本不能够根据实际交通状况进行调节控制。现今PLC（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，在现代工业中的应用更加突出。城市交通灯控制采用的可编程制器具有可靠性高、维护方便、用法简单、通用性强等特点，我将用三菱FX2N系列的可编程控制系统来控制主道和副道组成的十字路口的交通灯，来说明可编程控制器硬件、软件的设计。 关键词：PLC（可编程控制器）、三菱FX2N、交通灯、功能特点。 目 录 第1章 绪 论 1 1.1引言 1 1.2 前言 1 第2章 总体方案设计 2 2.1 设计课题 2 2.2 方案比较 2 2.3 方案论证： 3 第3章 PLC功能简介 5 3.1 概述 5 3.2 可编程控制器的组成 5 3.2.1 输入寄存器 6 3.2.2 输出寄存器 6 3.2.3 存储器 6 3.2.4 CPU单元 6 3.2.5 其它接口单元 6 3.3 PLC的特点 6 3.3.1 高可靠性 6 3.3.2 丰富的I/O接口模块PLC针对不同的工业现场信号 7 3.3.3 采用模块化结构 7 3.3.4 编程简单易学 7 3.3.5 安装简单，维修方便 7 3.3.6 功能丰富 7 3.3.7 使用方便 8 3.3.8 工作可靠 9 3.3.9 经济合算 9 3.4 PLC的工作原理 10 第4章 交通灯控制系统设计 11 4.1 PLC型号选择 11 4.2 硬件设计及I/O分配 12 4.2.1 硬件选择 12 4.2.2 I/O分配 12 4.2.3硬件接线图 13 4.3 十字路口交通信号灯的控制要求 14 4.4 交通灯控制系统时序图 15 4.5 交通灯PLC系统梯形图/指令表 16 4.5.1 交通灯PLC系统梯形图 16 4.5.2 指令表 18 4.6 PLC接地 19 4.7 程序调试 19 第5章 总 结 23 第6章 谢 词 24 参考文献 25 第1章 绪 论 1.1引言 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。 1.2 前言 随着社会经济的发展，带来了城市的交通拥挤。因此，现今提高道路通行能力，实现道路交通的科学化管理迫在眉睫。在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，它们也曾有效地改善了交通状况。然而，随着交通量的快速增长和缺乏对高澎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藕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，缓解主干道车流量繁忙的交通拥堵状况，越来越成为交通运输管理和城市规划部门待解决的主要问题。 道路通交通系统是一个地区、一个城市的主要组成部份，这个系统的运行状况如何，直接反映了一个地区、一个城市的现代化管理水平。在这一系统中，道路不仅仅是易变化的部分，其它组成部分也存在着较大的可变性和随机性。只有对这一系统的组成及其运行机理进行科学客观的分析研究，对能制定出科学有效的管理和控制对策，从而保障系统的有效运行。 此前有很多道路路口都是引用很陈旧的控制系统来控制交通灯，往往不能满足道路通行的需要。所以我认为交通灯控制系统很有改进的必要，它需要顺应社会生活的需要。也需要找到功能更强大，应用更方便，性价比更高的控制系统。我们要从实际应用角度去分析各个地方的交通情况，切合实际去设计控