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交通灯控制系统设计学校：班级：姓名：指导老师：摘要可编程序控制器在工业自动化中的地位极为重要，广泛的应用于各个行业。
随着科技的发展，可编程控制器的功能日益完善，加上小型化、价格低、可靠性高，在现代工业中的应用更加突出。
城市交通灯控制采用的可编程制器具有可靠性高、维护方便，用法简单、通用性强等特点，本文用三菱FX2N的可编程控制器控制十字路口信号灯来说明可编程控制器硬件、软件的设计。
解决好公路交通灯控制问题将是保障交通有序、安全、快捷运行的重要环节。
但现在有的交通信号灯控制系统都是单一的固定时序控制，不能够根据实际交通状况进行调节控制。
三菱系列的可编程序控制器和传感技术来实现对交通灯的智能信号控制。
可用如下方案来控制交通路况:制作传感器探测车辆数量来控制交通灯的时长。
具体如下:在入路口的各个方向附近的地下按要求埋设感应线圈，当汽车经过时就会产生涡流损耗，环状绝缘电线的电感开始减少，即可检测出汽车的通过，并将这一信号转换为标准脉冲信号作为可编程控制器的控制输入，并用PLC计数，按一定控制规律自动调节红绿灯的时长。
关键词：PLC（可编程序控制器）; 三菱FX2N;传感器探测;交通灯。
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第1 章绪论11.1 引言 11.2 课题研究背景 11.3 现在城市路口交通灯控制技术现状 1 1.4 本课题主要研究内容 2第2 章PLC功能简介22.1 概述 22.2 可编程控制器的发展 32.3 主要用途 52.4 可编程控制器特点 52.5 可编程控制器的组成 62.6 PLC的工作原理72.7 主要功能82.8 可编程控制技术的发展趋势10第3 章交通灯控制电路的设计123.1 PLC正常时序123.2 I/O地址分配123.3 主程序流程图133.4 正常时序情况133.5 急车强通情况163.6 车流滞留情况红绿灯时间长度控制20 3.7 车流量的计算223.8 运行程序语句表233.9 运行效果25第4 章总结25参考文献26致谢错误!未定义书签。
目录1。
项目要求 (1)1。
1十字路口红绿灯PLC控制系统的构成 (1)1。
2控制功能分析 (1)2.总体方案设计 (2)3．硬件电路图 (3)4．PLC的I/O控制点分配 (4)5．软件编制 (5)5.1PLC控制程序流程图如下： (5)5.2 PLC软件编制 (5)5.3组态王界面设计 (6)7软件调试 (7)7。
1PLC及组态王的调试 (7)7.2组态实时监控 (7)7。
3测试结果分析 (9)8。
心得体会 (9)附录 PLC控制程序 (10)十字路口红绿灯PLC控制1.项目要求1.1 十字路口红绿灯PLC控制系统的构成十字路口交通信号灯通常设置红、绿和黄三种颜色，但是有的路口仅设置红、绿两种，如果采用PLC控制则可少用两个控制点.现有一个十字路口，东西和南北方向每个路口都设有红色和绿色指挥信号灯，其示意图如下：图1—1十字路口交通信号灯示意图1。
2控制功能分析1.2.1 工作过程(1）接通启动开关后，信号灯系统开始工作，且以南北方向红灯先亮、东西方向绿灯才亮作为初始状态。
当断开启动开关时，全部信号灯熄灭。
(2）南北绿灯东西绿灯不能同时亮，否则系统自动熄灭信号灯并报警。
（3） 南北红灯持续25s ，与此同时东西绿灯亮维持20s ，然后闪烁3s 后熄灭。
接着东西黄灯亮2s ，然后南北绿灯亮。
(4） 东西红灯持续亮30s ，同时南北绿灯亮25s ，然后闪亮3s 后熄灭。
接着南北黄灯又亮2s ，然后东西绿灯亮。
南北和东西的信号灯,就这样按控制要求周而复始的进行工作. 1。
2。
2 控制要求要求采用PLC 作为控制中心,采用触摸屏或上位机(组态软件编程)监控。
（1). 控制系统应有电路联锁和保护功能。
（2）。
操作界面要求有动作效果，可以显示操作的进度。
（3）。
检测、控制信号要准确，安全、可靠。
1.2.3 硬件设计根据控制要求，主控设备选用PLC ，信号灯采用红、黄、绿灯泡(各4个),启动采用单刀开关实现。
引言本课题的设计内容是用PLC控制十字路口交通信号灯。
其要求如下：1.控制要求：系统工作受开关控制，启动开关“ON”则系统开始工作，启动开关“OFF”则系统停止工作，所有灯关闭。
若因故障使东南西北的绿灯同时亮，系统能自动报警并自动关闭所有红、绿灯，转入提示警告方式。
2.控制对象：东西方向红灯（R—EW）两个；南北方向红灯 (R—SN) 两个；东西方向黄灯（Y—EW）两个；南北方向黄灯 (Y—SN) 两个；东西方向绿灯（G—EW）两个；南北方向绿灯 (G—SN) 两个；东西方向左转弯绿灯(L—EW)两个；南北方向左转弯绿灯(L—SN)两个，报警灯一个。
3.控制规律：（1）系统24小时循环运行，工作规律按时序图运行（见附图），绿灯闪烁时按0.5秒间隔运行。
（2）提示警告方式运行时，控制规律为：东、南、西、北四个方向黄灯全部闪亮，其余灯全部熄灭，黄灯闪亮按亮0.4秒，暗0.6秒的规律反复循环。
第二章设计背景2.1 背景概述本文对十字路口交通信号灯控制本文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，能基本达到控制要求。
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。
2.2 可编程控制器简介可编程逻辑控制器(Programmable Logic Controller,简称 PLC) 根据国际电工委员会(IEC)在1987年的可编程控制器国际标准第三稿中，对其作了如下定义：“可编程控制器是一种数字运算操作的电子系统，专为在工业环境应用而设计的。
它采用可编程序的存储器，用来在其内部存储执行逻辑运算，顺序控制，定时，计数与算术运算等操作的指令，并通过数字式、模拟式的输入和输出，控制各种类型的机械或生产过程。
可编程控制器及其有关外部设备，都应按易于使工业控制系统形成一个整体，易于扩充其功能的原则设计。
摘要：本文是利用PLC对十字路口交通灯进行模拟控制，从而能够对真正的十字路口交通灯控制系统有更深入的了解。
我们利用发光二级管来代替交通信号灯作为被控制对象，通过24V转换电源为发光二极管供电。
并且通过计算机软件编写程序，将编写好的程序写入到PLC中，通过PLC的16个输出信号控制相应的中间继电器的通断，进而通过中间继电器控制发光二极管的亮、灭和闪烁等状态。
最后通过有效的布局将相应的器件安装到相应的地方，组成模拟的十字路口交通灯控制系统。
通过对真正的十字路口交通灯控制系统的模拟，使我们比较深刻的认识了真正的十字路口交通灯控制系统的工作过程，知道了许多交通灯的相关知识。
本控制系统可有效解决现有交通的道路拥挤、交通秩序混乱等问题。
关键词：交通灯 PLC控制 LED控制灯目录第一章前言 (1)1.1、课题的背景和意义 (1)1.2、课题的现状、发展趋势和已解决的问题 (1)第二章控制方案设计 (4)2.1、技术控制要求 (4)2.2、总体方案确定 (4)2.2.1、方案的原理 (4)2.2.2、方案的特点 (5)2.2.3、方案的选择依据 (5)第三章硬件、软件选择和硬件连接 (7)3.1、输入点和输出点分配 (7)3.2、硬件选择 (7)3.3、软件选择 (8)3.4、硬件连接 (9)第四章软件编程 (10)4.1、编写程序流程图 (10)4.2、编写梯形图 (11)第五章系统调试 (13)5.1、系统程序调试 (13)5.2、系统硬件调试 (13)5.3、联机调试 (14)第六章总结 (16)致谢 (17)参考文献 (18)附件： (19)程序梯形图： (19)程序指令表： (22)电源图： (25)PLC输入端接线图 (26)PLC输出端接线图： (27)电气原理图： (29)第一章前言1.1、题的背景和意义随着我国经济的飞速发展，城市人口越来越多，居民出行次数和机动车拥有量不断增加，城市道路拥挤、车流量不均衡等问题日趋严重。
一、设计题目：人行道按钮控制交通灯设计二、流程图三、系统控制要求：1.系统上电启动后，红灯常亮2.当有行人过街信号按钮SB1按下，4S后红灯熄灭，绿灯点亮3.绿灯亮了5S后，黄灯灯闪烁4次（0.5S亮、0.5S灭）4.黄灯闪烁4次后，红灯又亮5.系统中设有启动和停止按钮四、控制系统的I/O点及地址分配控制系统的输入/输出信号的名称、代码及地址编号如表所列。
名称代码地址编号输入信号系统启动和复位按钮SB1 I0.0过街信号按钮SB2 I0.1输出信号红灯接触器及指示灯KM1,HL1 Q0.0绿灯接触器及指示灯KM2,HL2 Q0.1黄灯闪烁接触器及指示灯KM3,HL3 Q0.2五、PLC系统选型从上面分析可以知道，此横道线交通灯有开关输入点3个、开关输出点3个。
可以直接选用CPU221PLC；但是考虑到实际情况（实验中心只有CPU222型PLC）选用主机为CPU222（8输入/6继电器输出）一台则能够实现此横道线交通灯的系统配置。
六、电气控制系统原理图电气控制系统原理图包括主电路图、控制电路图及PLC外围接线图。
1．主电路图如图所示为电控系统主电路图。
接触器KM1、KM2、KM3分别控制红灯、绿灯、黄灯闪烁的运行2．控制电路图如图所示为电控系统控制电路图。
图中按钮SB1控制系统得电的启动3．PLC外围接线图如图所示为PLC外围接线图。
Q0.0接红灯，Q0.1接绿灯，Q0.2接黄灯七、系统程序控制设计STL语句NETWORK 1 //系统启动与复位////网络注释//LD I0.0O Q0.0O T40AN T38AN I0.2= Q0.0NETWORK 2 //横穿街道按钮按下定时13S //LD I0.1LPSAN T37= M0.0LPPTON T37, +130NETWORK 3 //红灯横穿街道按钮按下4S后熄灭//LD M0.0TON T38, +40NETWORK 4 //红灯在横穿街道按钮按下4S后绿灯亮//LD T38O Q0.1LPSAN T39= Q0.1LPPTON T39, +50NETWORK 5 //绿灯亮5S后黄灯闪烁4S//LD T39O M0.1LPSAN T40= M0.1LPPTON T40, +40NETWORK 6 //黄灯闪烁//LD M0.1AN T43TON T42, +5NETWORK 7 //黄灯闪烁//LD T42TON T41, +5NETWORK 8= Q0.2八、心得体会：通过这一周的PLC课程设计，使我对PLC这门课的知识有了更深入的了解。
电气与电子信息工程学院《电气控制与PLC课程设计》设计报告名称：十字路口红绿灯的设计专业名称：电气工程及其自动化班级：学号：姓名：指导教师：设计时间：2013年6月3日—2013年6月14日设计地点： K3-218 PLC实验室摘要PLC可编程序控制器是以微处理器为基础，综合了计算机技术、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。
它具有结构简单、编程方便、可靠性高等优点，已广泛用于工业过程和位置的自动控制中。
据统计，可编程控制器是工业自动化装置中应用最多的一种设备。
专家认为，可编程控制器将成为今后工业控制的主要手段和重要的基础设备之一，PLC、机器人、CAD/CAM将成为工业生产的三大支柱。
由于PLC具有对使用环境适应性强的特性，同时其内部定时器资源十分丰富，可对目前普遍使用的“渐进式”信号灯进行精确控制，特别对多岔路口的控制可方便地实现。
因此现在越来越多地将PLC应用于交通灯系统中。
可缩短车辆通行等候时间，实现科学化管理。
在该设计中，还引入EDA模拟十字路口红绿灯闪亮及车辆通行，十分形象地显示出了PLC在交通灯系统中的实际应用。
【关键词】：十字路口交通灯 PLCAbstractThe PLC programmable logic controller is a new industrial control devices, which is based on microprocessor, synthesizes computer technology, automatic control technology and communication technologies. It has the simple structure, the convenient programming, the reliable higher merit, and has widely used in the commercial run and position automatic control. Statistics have indicated, the programmable controller is most one kind of equipment in the industrial automation installment applies. The expert believed that the programmable controller will become the main method and one of important foundation equipment in further, PLC, the robot, CAD/CAM will become the industrial production three big props. Because PLC adapts to environment strong, simultaneously its internal timer resources are extremely rich, which carry on the accuracy control to the present universal use many “the evolution type” the signal light, special to the multi-road fork control. Therefore the present PLC is used in the traffic light system, which may reduce the vehicles general waiting time and realize scientific style management. In this design, also introduces the EDA simulation intersection traffic light to glisten and the vehicles to passes through, which visual demonstrates PLC in the traffic light system practical application.【Key words】crossroads traffic light PLC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。
信号灯控制的具体要求如表1所示。
信号灯的动作受开关总体控制，按一下启动按钮，信号灯系统开始工作，并周而复始地循环动作；按一下停止按钮，所有信号灯都熄灭。
（三）人行道型十字路口交通信号灯控制1.示教板图1（a ）是带人行道十字路口交通信号灯示教板板面示意图。
采用示教板具有直观、易懂、仿真等优点，各交通信号灯采用~220V ND1系列信号指示灯，其中各方向的车道左行和直行绿灯贴上箭头指示行驶方向，如南北方向灯序图1(b)。
南北方向灯序图：左行直行红灯绿灯黄灯红灯图1（a ） 图1(b)图1 十字路口型交通信号灯示教板板面示意图2. I/O 分配表3. I/O 接线图根据信号控制要求，选用FX0N-40MR 的PLC 进行控制，其I/O 接线如图2所示。
图2 PLC I/O 接线图4.程序设计FUCOM5COM4COM3COM2220V220VLNSB0东西黄东西直绿东西向人行道绿南北左绿南北黄南北直绿南北向人行道绿东西红南北红东西向人行道红南北向人行道红东西左绿COM1COM0COMX0Y14Y13Y12Y0Y11Y10Y4Y3Y2Y1F X O N -0M R（1）带人行道十字路口交通信号灯控制的时序图如图3所示。
（2）东西方向和南北方向信号灯的动作过程可以看成是两个独立的顺序动作过程；其状态转移图如图4所示。
启动X0东西直绿Y2东西黄Y1东西左绿Y0图4 状态转移图（3）程序设计信号灯控制梯形图如图5所示。
图5 梯形图（4）图5梯形图所对应的指令程序如指令图6所示。
* * * 指令* * * * * * 指令* * *步指令步指令图6 指令图5.工作原理（1）启动及运行。
开机，特殊辅助继电器M8002脉冲使初态S0置位，同时使状态S20～S40复位，输出继电器Y0～Y20复位。
东西方向：按下起动按钮SB0，X0接通，状态转移到S20与S30，使S20与S30同时置位，东西方向左行绿灯Y0亮、人行道红灯Y14亮，且定时器T0开始计时；与此同时南北方向红灯Y13亮、人行道红灯Y14置位亮。
目录一、实训仪器............................................................................ - 1 -二、控制原理............................................................................ - 1 -1、控制对象说明................................................................ - 1 -2、控制要求........................................................................ - 1 -3、工作时序图.................................................................... - 2 -三、程序编写............................................................................ - 2 -1、PLC的主要编程方法................................................... - 3 -（1）指令语句编程...................................................... - 3 -（2）梯形图编程.......................................................... - 3 -（3）SFC编程 ............................................................. - 3 -2、程序编写过程................................................................ - 3 -（1）新建工程.............................................................. - 3 -（3）工程工作区.......................................................... - 7 -（4）梯形图工作区...................................................... - 8 -四、硬件连接.......................................................................... - 11 -五、编译和下载...................................................................... - 12 - 总结........................................................................................ - 13 - 参考文献.................................................................................. - 14 -一、实训仪器1、欧姆龙可编程控制器实训装置1台2、对应实训单元1个3、PC机1台4、USB连接线1根5、连接导线若干二、控制原理1、控制对象说明本装置与交通信号灯实际控制一致，采用LED模拟信号灯，信号灯分东西、南北二组，分别有“红”“黄”“绿”三种颜色。
