基于.plc的交通灯控制系统设计

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1、目录一、引言1二、PLC简介1（一）PLC的定义2（二）PLC的系统构成2（三）PLC的工作原理及过程2（四）PLC的发展方向3三、交通灯的实现4（一）交通信号灯控制分析4（二）硬件及外围接线4（三）软件设计5（四）实验器材8（五）实验步骤9四、设计总结13参考文献1313基于PLC的交通灯控制系统设计（应用电子技术091班，刘金苗）摘要：随着我国经济的快速发展，城市化的推进和私家车数量的猛增使交通拥挤情况越来越严重，提高交通控制系统的效率已经刻不容缓。实现交通灯控制的方法有很多，如尺度逻辑器件设计、单片机设计等。本文所采用的是基于PLC的交通灯控制系统设计

2、。根据对交通实际情况的分析，提出了一种简单实际的设计方案，以交通灯为对象，通过可编程控制器（PLC）对其进行控制。它主要包括硬件及外围接线设备设计和梯形图软件设计，计算机与实验箱相结合实现了对交通信号灯控制的现实模拟，使实验更据有依据性、可靠性和真实性。关键词：可编程逻辑控制器PLC；交通信号灯；实验一、引言交通问题是我国社会经济发展的一个大问题，我国的人口压力、现代化建设、等都将使这个问题日益突出。交通是否便捷是衡量一个城市生活水平与投资环境的重要指标。目前，我国许多大城市都在考虑建设地铁或轻轨以缓解交通压力。但是，建设地铁或轻轨都需要大量的资金与时间，这

3、对大多数中小城市都不现实。而且随着我国人民生活水平的不断提高，城市化的推进和私家车数量的猛增，道路交通拥挤的问题越来越严重。所以，改善与提高现有的交通系统的效率已成为当务之急，而提高交通控制系统的效率更是重中之重。现在，我国城市十字路口的交通灯控制系统基本上都采用定时控制方式。这样必然产生如下弊端：当某条道路的车流量很大却要等待红灯，而此时我们另一条空道或车流量相对较少的道路却依然按原定时间亮着绿灯，这种现象是未对道路的实际情况进行实时监控造成的，这样，交通控制系统效率低，容易造成交通拥挤，而且浪费人力、物力。因此，我们有必要在原有的交通控制系统上加以改进，

4、提高效率，尽可能又快又好的解决交通拥挤的问题。13目前设计交通灯的方案有很多，有应用CPLD设计实现交通信号灯控制器方法、应用单片机实现对交通信号灯设计的方法等，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。我分析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PLC交通灯控制系统的工作原理，做出了一种简单实用的城市交通灯控制系统的PLC设计方案。二、PLC简介（一）PLC的定义PLC被称为可编程逻辑控制器（ProgrammableLogicControll

5、er，PLC），但后来，它采用微控制器作为其控制核心，其功能远远超过逻辑控制的范畴，人们又将其改名为可编程控制器（ProgrammableController，PC）。在1987年国际电工委员会颁布的PLC标准草案中对PLC做了如下定义：“PLC是一种专门为在工业环境下应用而设计的数字运算操作的电子装置。它采用可以编制程序的存储器，用来在其内部存储执行逻辑运算、顺序运算、计时等操作指令，并能通过数字式或模拟式的输入和输出，控制各种类型的机械或生产过程。PLC及其有关的外围设备都应该按易于与工业控制系统形成一个整体，易于扩展其功能的原则而设计。”（二）PLC的

6、系统构成可编程控制器的基本组成可以分为两大部分，即硬件系统和软件系统。硬件系统包括：中央处理单元、存储器、输入输出单元、电源编程器以及其他设备。其中，中央处理单元是可编程控制器的核心部件，可以接受并存储用户程序和数据;检查并校正用户程序;接受、调用现场信息;执行用户程序;诊断故障等。此外，PLC常配开关式稳压电源为内部电源供电。编程器用于用户程序的输入、编辑、调试和监视，可以通过其键盘调用和显示PLC的一些内部继电器状态和系统参数。软件系统分为：系统程序和用户程序。系统程序通常可包含3个部分：系统管理程序、用户指令解释程序、标准程序模块和系统调用。用户程序是

7、指用户根据自己的控制需求编写的程序。可编程控制器通常使用梯形图语言、指令语句表、逻辑功能图、顺序功能图以及高级语言进行编程。（三）PLC的工作原理及过程PLC控制系统的等效工作电路可分为三部分，即输入电路、内部控制电路和输出电路。输入电路用来采集输入信号，输出电路是系统的执行部件，内部控制电路是通过编程方法实现控制逻辑，用软件编程实现继电器电路的功能。它们的组成如下：（1）输入电路：由外部输入电路、PLC输入接线端子和输入继电器组成。（2）内部控制电路：由用户程序形成的用软继电器来代替硬集电器的控制逻辑。13（3）输出电路:由在PLC内部且与内部控制电路隔离

8、的输出继电器的外部动合触点输出接线端子和外部驱动电路