交通信号灯plc控制设计论文

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1、交通信号灯PLC控制设计毕业论文目录第一章绪论11.1课题背景11.2研究目的和意义1第二章控制系统分析42.1控制要求42.2交通信号灯工作界面42.3设计方案分析5第三章控制系统硬件设计73.1可编程控制器73.2硬件选型93.3PLC的地址分配123.4PLC的接线形式12第四章控制系统下位机程序设计134.1STEP7-Micro/WIN编程软件简介134.2顺序功能图(SFC)144.3梯形图程序164.4下位机程序分析204.5下位机程序调试21第五章控制系统上位机程序设计235.1MCGS组态软件介绍235.2交通灯组态监控界面设计23第六章

2、控制系统联机调试25II6.1准备工作256.2联机调试256.3调试中出现的问题26第七章总结27参考文献29致谢30附录１S7-200PLC的CPU的I/O规范31附录２S7-200PLC的CPU的输入规范32附录３S7-200PLC的CPU的输出规范33II第一章绪论1.1课题背景1858年，在英国伦敦主要街头安装了以燃煤气为光源的红、蓝两色的机械扳手式信号灯，用以指挥马车通行，这是世界上最早的交通信号灯。1868年，英国机械师德·哈特在伦敦威斯敏斯特区的议会大厦前的广场上，安装了世界上最早的煤气红绿灯，它由以旋转式方形的红绿两种颜色玻璃提灯组成，红

3、色表示“停止”，绿色表示“注意”。1869年1月2日，煤气灯爆炸，使警察受伤，煤气红绿灯遂被取消。1914年，电气启动的红绿灯出现在美国，这种红绿灯由红绿黄三色圆形的投光器组成，安装在纽约市5号大街的一座高塔上。红灯亮表示“停止”，绿灯亮表示“通行”。1918年，又出现了带控制的红绿灯和红外线红绿灯。带控制的红绿灯，一种是把压力探测器安在地下，车辆一接近红灯便变为绿灯；另一种是用扩音器来启动红绿灯，司机遇红灯时按一下嗽叭，就使红灯变为绿灯。红外线红绿灯当行人踏上对压力敏感的路面时，它就能察觉到有人要过马路。红外光束能把信号灯的红灯延长一段时间，推迟汽车放行

4、，以免发生交通事故。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。1968年，联合国《道路交通和道路标志信号协定》对各种信号灯的含义作了规定：绿灯是通行信号，面对绿灯的车辆可以直行、左转弯和右转弯，除非另一种标志禁止某一种转向，左右转弯车辆都必须让合法地正在路口内行驶的车辆和过人行横道的行人优先通行；红灯是禁行信号，面对红灯的车辆必须在交叉路口的停车线后停车；黄灯是警告信号，面对黄灯的车辆不能越过停车线，但车辆已十分接近停车线而不能安全停车时可以进入交叉路口。1.2研究目的和意义在十字路口设置交通灯可以对交通

5、进行有效的疏通，并为交通参与者的安全提供强有力的保障。但是随着社会、经济的快速发展，原先的交通灯控制系统已经不能适应现在日益繁忙的交通状况。如何改善交通灯控制系统，使其适应现在的交通状况，成为研究的课题。随着汽车进入家庭步伐的加快和城市汽车数量的增多，城市道路交通问题显得越来越重要。马路上经常会看到这种现象：一旦整个路口的交通信号灯出现故障，若没有交警的及时疏导，该路口就会塞得一塌糊涂，甚至造成严重的交通事故。原交通信号灯控制大多采用继电器或单片机实现，存在着功能少、可靠性差、维护量大等缺点,越来越不能适应城市道路交通路口高速发展的要求。另外，根据人车流量

6、的多少，可能随时增加路口的交通信号，比如增加转弯或人行道交通信号，原有系统的制约性就更加明显了。为了弥补原交通信号灯控制系统存在的缺点，我们引入了基于PLC控制的交通信号灯控制系统。本文针对十字路口交通信号灯控制系统，运用可编程逻辑器件PLC做了软件与硬件的设计，基本能达到控制要求。系统仅实现了小型PLC系统的一个雏形，在完善各项功能方面都还需要进一步的分析、研究和调试工作。如果进一步结合工业控制的要求，形成一个较为成型的产品，则需要作更多、更深入的研究。随着科学技术的日新月异，自动化程度要求越来越高，原有的交通灯装置远远不能满足当前高度自动化的需要。可编

7、程控制器交通灯控制系统是集成自动控制技术、计量技术、新传感器技术、计算机管理技术于一体的机电一体化产品；充分利用计算机技术对生产过程进行集中监视、控制管理和分散控制；充分吸收了分散式控制系统和集中式控制系统的优点，采用标准化、模块化、系统化设计，配置灵活、组态方便。可编程控制器交通灯控制系统的特点：①脱机手动工作；②联机自动工作；③上位机控制的单周期运行方式；④由上位机通过串口向下位机送入设定配方参数实现自动控制；⑤自动启动、自动停止的控制方式。近年来PLC的性能价格比有较大幅度的提高，使得实际应用成为可能。本系统采用PLC是基于以下四个原因[1]：①PL

8、C具有很高的可靠性，通常的平均无故障时间都在30万小时以上；②编程