课程设计-基于plc控制的交通红绿灯系统设计

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1、华中农业大学机电一体化课程设计《机电一体化》课程设计交通红绿灯PLC控制系统班级：工学院机电1003班指导老师：_________小组成员：______________________________________________________________________________日期：2013年6月28日2/24shuiqinghan华中农业大学机电一体化课程设计【摘要】随着社会经济的快速发展和人们消费水平的不断提高，私家车不断增加，城市人多、车多道路少的交通状况越来越引起人们的关注。为了实现交通道路的管理，在各个道口

2、安装红路灯已经成为了疏导交通车辆最为常见和最有效的手段。PLC控制系统可以实现了按车流量规模给定绿灯时长，达到最大限度的车辆放行，减少十字路口的车辆滞流，缓解交通拥挤以实现最优控制，从而提高交通控制系统的效率。PLC具有结构简单、编程方便、可靠性高等优点，并广泛用于工业过程的自动控制中。由于PLC具有对使用环境适应性强的特性，同时其内部的定时器资源十分丰富，可对目前较为普遍使用的“渐进式”信号灯进行精确控制，能够方便实现对多岔路口红绿灯的控制，因此PLC被越来越多地应用于交通灯系统中。PLC还具有通讯联网功能，可将同一条道路上的信号灯

3、连成一局域网进行统一调度管理，缩短车辆通行等候时间，实现科学化管理。在实时检测和自动控制PLC应用系统中，PLC大都是作为一个核心部件来设计使用的。【关键词】PLC；交通灯；控制系统2/24shuiqinghan华中农业大学机电一体化课程设计目录第一章绪论11.1PLC及WinCC介绍11.1.1PLC简单概述11.1.2WinCC介绍21.2十字路口交通灯控制任务31.3研究目的和意义41.4方案设计4第二章交通信号控制系统实况52.1十字路口交通灯控制实际情况描述52.1.1控制任务要求52.2结合十字路口交通灯的路况画出模拟图5

4、2.3交通灯控制流程图6第三章可编程控制器程序设计73.1可编程控制器I/O端口分配73.2PLC的外部接线图73.2.1输入/输出接线列表73.2.2PLC外部接线原理图73.3程序梯形图及其说明8第四章十字路口交通灯的组态控制过程124.1工程的建立和变量定义124.1.1工程的建立124.1.2变量的定义124.2组态画面的建立124.3MOVEX1～MOVEY2的脚本编辑...............................................................................

5、.................13第五章小组总结15参考文献15附表：PLC梯形图指令表16附图：交通红绿灯PLC控制系统实验相片18华中农业大学机电一体化课程设计第一章绪论1.1PLC及WinCC介绍1.1.1PLC简单概述（一）什么是PLC可编程序控制器，英文称ProgrammableController，简称PC。但由于PC容易与个人计算机（PersonalComputer）混淆，故人们习惯地用PLC来作为可编程序控制器的缩写。它是一个以微处理器作为核心的数字运算操作电子系统装置，专为在工业现场应用而设计，它采用可编程序的存

6、储器，用以在其内部存储执行逻辑运算、顺序控制、定时/计数以及算术运算等操作指令，并通过数字式以及模拟式的输入、输出接口，控制各种类型的机械生产过程。可编程逻辑控制器投入运行后，其工作过程可分为三个阶段，即输入采样、用户程序执行和输出三个阶段。PLC是微机技术与传统继电接触控制技术互相结合的产物，它克服了继电接触控制系统之中的机械触点的接线复杂、可靠性低、功耗高、通用性和灵活性差的缺点，充分利用了微处理器的优点，又照顾到现场电气操作和维修人员的技能与习惯，特别是PLC的程序编制，不涉及专门的计算机编程语言知识，而是采用了一套以继电器梯形

7、图作为基础的简单指令形式，使用户程序编制形象、直观、方便易学；调试与查错也都很方便。用户在购到所需的PLC后，只需按说明书的提示，做少量的接线和简易的程序的编制工作，就可方便地将PLC应用于生产实践。（二）PLC的结构及各部分PLC的类型繁多，功能和指令系统也不尽相同，但结构与工作原理大同小异，通常由主机、输入/输出接口、电源、编程器扩展接口和外部设备接口等等几个主要部分组成。PLC的硬件系统结构如图1所示。21华中农业大学机电一体化课程设计图1PLC硬件系统结构图（三）PLC的工作原理PLC是采用“顺序扫描，不断循环”的方式进行工作

8、的。即在PLC运行时，CPU根据用户按照控制要求编制好并存储于用户存储器中的程序，按指令步序号或地址号作周期性循环扫描，如无跳转指令，则从第一条指令开始逐条按顺序执行用户程序，直至程序结束。然后再重新返回第一条指令，开始