基于PLC交通信号灯控制系统的模拟设计毕业论文.doc

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1、基于PLC交通信号灯控制系统的模拟设计毕业论文目录摘要I1交通信号灯控制系统11.1交通信号灯的作用和意义11.2十字路口交通信号灯的控制情况11.2.1十字路口交通灯布置图21.2.2控制系统的要求31.3结合十字路口交通灯的路况分析72PLC控制系统的设计72.1PLC的选择72.2十字路口交通灯控制系统时序图72.3I/O地址分配92.4PLC的外部接线122.5程序设计142.5.1正常运行程序142.5.2急车强通控制程序212.5.3显示部分的程序232.5.4早晚切换及校时263交通灯模拟运行283

2、.1硬件调试283.2软件调试28结束语30致谢31参考文献32附录程序331交通信号灯控制系统1.1交通信号灯的作用和意义随着社会经济的发展，城市交通问题越来越引起人们的关注。人，车，路三者关系的协调，已成为交通管理部门需要解决的重要问题之一。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中最重要的组成部分。随着城市机动车量的不断增加，许多大城市如北京，上海，南京等出现了交通超负荷运行的情况，因此，自80年代后期，这些城市纷纷修建城市高速公路，在高

3、速公路建设完成的初期，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速道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和普通道路耦合出交通状况的制约。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，缓解主干道与匝道，城区与周边地区的交通拥堵状况，越来越成为交通运输管理和城市规划部门亟待解决的主要问题。根据交通等工艺控制要求和特点，我们采用了日本三菱公司FX2N型的PLC。三菱PLC有小型化

4、，高速度，高性能等特点，三菱可编程控制器指令丰富，可以接各种输入，输出扩充设备，有丰富的特殊扩展设备，其中的模拟输入设备和通信设备是系统所必需的，能够方便地联网通信。本系统就是应用可编程控制器（PLC）对十字路口交通控制等实现控制。本系统采用PLC是基于以下四个原因：（1）PLC具有很高的可靠性，抗干扰能力。通常的平均无障碍时间都在30万小时以上；（2）系统设计周期短，维护方便，改造容易，功能完善，实用性强；（3）干扰能力强，具有硬件故障的自我检查功能，目前空中各种电磁干扰日益严重，为了保证交通控制的可靠稳定，我

5、们选择了能够在恶劣的电磁干扰环境下正常工作的PLC；（4）近年来PLC的性能价格比有较大幅度的提高，是的实际应用成为可能。1.2十字路口交通信号灯的控制情况1.2.1十字路口交通灯布置图十字路口将交通灯示意图如图1.1所示。在十字路口的东、西、南、北方向装有主干道“红绿黄”灯、人行道“红绿黄”灯，其中主干道的“红绿黄”灯又分为左转“红绿黄”灯和直行“红绿黄”灯，在东西方向和南北方各设一组通行时间显示器，按倒计时的方式显示通行和停止时间。采用红绿双色七段数码管，通行时（绿灯亮、闪，黄灯亮时）显示绿色数字，停止时显示

6、红色数字。（1）南北主干道南北主干道的交通灯有6个，分别是左转红灯、左转绿灯、左转黄灯、直行红灯、直行绿灯、直行黄灯。（2）东西主干道东西主干道的交通灯也有6个，分别是左转红灯、左转绿灯、左转黄灯、直行红灯、直行绿灯、直行黄灯。（3）南北人行道南北人行道的交通灯有3个，分别是红灯、绿灯、黄灯。（4）东西人行道东西人行道的交通灯也有3个，分别是红灯、绿灯、黄灯。（5）南北主干道和南北人行道南北主干道和南北人行道共用一组时间显示器，一共2个七段数码管。（6）东西主干道和东西人行道东西主干道和东西人行道共用一组时间显示

7、器，一共也是2个七段数码管。北南西东图1.1十字路口交通灯的布置图主干道人行道1.2.2控制系统的要求交通灯控制系统的要求是能实现“正常循环运行”和“急车强通控制”两种控制方式。（1）正常循环运行交通灯正常循环运行的逻辑流程图如图1.2所示。具体控制要求如下：①按下启动按钮后，交通灯控制系统开始工作。先是南北方向绿灯和东西方向红灯亮，再亮东西方向绿灯和南北方向红灯，然后再亮南北方向绿灯和东西方向红灯，这样一直循环运行；②南北向和东西向主干道均有左转绿灯，持续亮10s，左转黄灯，持续亮2s，左转红灯持续亮78s；左

8、转绿灯灭的同时直行绿灯亮持续30s，绿灯闪亮3s，黄灯2s和红灯45s。当南北主干道红灯亮时，东西主干道应依次点亮左转绿灯，直行绿等，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左转绿灯，直行绿灯，绿灯闪亮和黄灯；③南北向和东西向人行道均设有绿灯、黄灯、红灯。人行道上的“红黄绿”灯与同方向主干道上的直行“红黄绿”灯运行方式相同。否开始是是否亮45S亮2