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基于PLC的交通信号灯智能控制应用研究

内容摘要

本文的课题意义在于缓解交通阻塞的现状，更加方便快捷的实现交通信号灯的功能改变。

本文的主要内容就是通过可编程控制器（PLC）对交通信号灯的控制。我们要了解可编程控制器的发展历程、定义特点及其组成结构，明白这些就为我们在后续的程序设计中奠定了夯实的基础。在此基础上，以可编程控制器为核心，编写出控制交通信号灯的程序设计。我们首先根据提供的程序要求，来设定系统的控制方案，以此方案来完成程序的接线图和梯形图，然后按照接线图连接各个元器件，并把梯形图指令输入到程序中，最后进行调试分析纠正其中的错误，最终使程序可以正常运行。

关键词：PLC；交通灯；控制

目录

TOC\o1-3\h\u15872内容摘要 1

4961绪论 3

921.1课题的背景及意义 3

258101.2国内外发展现状 4

74121.2.1国外PLC发展现状 4

301931.2.2我国PLC发展现状 5

43481.3本文的主要内容 5

39112可编程控制器简介 6

86602.1可编程控制器的定义和特点 6

110232.2可编程控制器的结构 8

24342.3可编程控制器的工作原理 11

307853基于可编程控制器的交通控制系统设计与实现 12

247503.1系统控制要求 13

206373.2系统控制方案 13

285703.3I/O点及地址分配 14

181693.4电气控制系统I/O接线图 14

250324系统控制程序的设计 14

135114.1十字路口交通灯接线图 15

325014.2控制程序的设计 15

37394.2.1系统的调试分析 16

117814.2.2程序调试中可能出现的问题和解决办法 16

230135结论 16

6237参考文献 17

13661附录 18

146131PLC常见的编程语言 18

155822PLC系统指令的特点 19

1绪论

1.1课题的背景及意义

PLC可编程序控制器是以微处理器为中枢核心，结合了计算机技术、自动控制技术和通讯技术发展而来的一种新型工业控制装置。它有架构简易、编写程序快捷、稳定性高等优势，已经更多的应用到工作生产过程和工作现场的自动控制中。据统计，可编程控制器是工业自动化装置中采用最多的一种装置[1]。PLC具备对工作地点要求不太严苛的特性，与此同时它的定时器资源非常富有，可以对眼下流行应用的“递进式”红绿灯进行准确监控，特别是对多个路口的控制更容易达成。因此现在更多地将PLC使用于红绿灯控制系统中。同时，PLC自身还具有通信联网功能，将同一条线路上的信号灯集合成局域网络实行一致地监察处理，可以减少行车通过的候车时间，实施统一化监管。

城市交通与人们的生产生活相互呼应，现在各个地方的汽车不断增多，如北京、上海、南京等很多地方出现了交通严重堵塞的情况，城市道路交通压力日渐增大，许多路段时常发生堵车、交通事故等行为。虽然这些城市也曾采用修建城市内部高速道路、限号行驶等措施，有效的改善了交通状况；但是，随着经济的稳步提升，城市也在不断进步，机动车辆还是只增不减，更多的出现，城市高速道路的交通状况一直受到很多高峰行车路段处的制约。

当今时代是一个全面自动化的时代，交通控制等很多的行业所使用的设备都和计算机密切相关，因此，一个优秀的交通灯控制系统，能让道路拥挤、违章控制等方面的技术全面升级，随着大规模集成电路和计算机技术的快速发展，以及人工智能在控制技术方面的广泛使用，智能设备已经有了很大的发展，这是现代科技发展的主流方向[2]。

本文介绍了一个交通灯控制系统的设计。该交通控制系统拥有以下功能：对某市区的十字交通路口进行监控；按照人们日常出行及上下班高峰期分为两个时段，并且还可以根据路况中控中心随时做出调整。

1.2国内外发展现状

1.2.1国外PLC发展现状

1969年，美国数字设备公司(DEC)研发出第一台可编程控制器，并在通用汽车自动装配生产线上试实验，获得了显著效果。这种新型的工控装置，以个体小、可变性强、可靠性能高、使用时间长、操作维护简单等一系列优势，很快就在美国的许多行业里得到推广应用。到1971年，已经更广泛地使用在食品、饮料、冶金、造纸等行业。

这种新型的工业控制装置的诞生，立刻受到世界上很多国家的密切关注。1971年，日本从美国引入了这项新型技术，并研发出了他们的第1台PLC。1973年，欧洲西部国家也研发出他们的第1台PLC。我国从1974年始研