基于PLC的交通红绿灯控制系统
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基于plc的交通信号灯控制系统随着城市交通的日渐拥堵,如何高效地控制车辆行驶已经成为各个城市管理部门面临的重要问题之一。
交通信号灯控制系统就是这样一个能够有效管理城市道路流量的关键性系统,它能够保证城市交通的有序性和安全性。
本文将探讨基于PLC 的交通信号灯控制系统的关键技术和应用,并提供一些实用的建议。
一、PLC的定义和特点PLC是可编程逻辑控制器的英文缩写,主要用于对生产线的自动化进行控制。
PLC的特点主要如下:1. 单元化结构:PLC是由多个模块组成的,它们的连接可以通过接头进行实现,这使得PLC在故障排查和升级换代补充等方面具有非常高的灵活性。
2. 可编程性:PLC是一种具有可编程性质的控制器,它可以通过编写软件控制逻辑来完成不同的任务。
这个特点无疑给PLC带来了灵活性和处理许多任务的能力。
3. 开放性:PLC在不同设备之间的通信上没有固定界面,因此可以与各类设备进行通信和控制,从而为企业实现自动化工厂的高效运行打下了基础。
二、基于PLC的交通信号灯控制系统的优势交通信号灯控制系统是一种广泛应用的城市管理系统,它可以改善城市交通状况,保障公众出行的安全和便捷。
在传统的交通信号灯控制系统中,信号灯的控制主要依靠人工控制,这种方式存在控制不准确,响应时间慢等问题。
而基于PLC的交通信号灯控制系统具有以下明显优势:1. 灵敏度高:基于PLC的交通信号灯控制系统具有非常高的信号响应速度,它可以迅速捕捉到交通状况的变化,并做出快速的响应。
这使得交通信号灯控制系统在处理大量车辆流量时非常可靠。
2. 稳定性高:PLC控制器具有非常高的抗干扰能力和系统稳定性,这使得交通信号灯控制系统能够稳定工作长时间,从而降低了故障发生的概率。
3. 操作简便:基于PLC控制器实现交通信号灯控制系统还具有操作简便的特点,用户可以通过简单的鼠标操作和编程即可实现信号灯的控制,这降低了操作难度和工作量。
三、基于PLC的交通信号灯控制系统的实现基于PLC的交通信号灯控制系统采用模块化结构,主要分为PLC控制器模块、输入输出模块、CPU模块、显图片和其它相关模块。
基于PLC十字路口交通灯的控制系统的设计智能化交通管理的新篇章随着城市化进程的加快,交通拥堵问题日益严重,给人们的出行带来了极大的不便。
为了解决这一问题,基于PLC(可编程逻辑控制器)的十字路口交通灯控制系统应运而生。
本文将详细介绍基于PLC十字路口交通灯控制系统的设计原理、方法和实际应用,以期为智能化交通管理提供有益的参考。
首先,我们需要了解PLC的基本概念。
PLC是一种可编程逻辑控制器,具有高度可靠性、灵活性和可扩展性。
它可以根据用户的编程逻辑对输入信号进行处理,并输出控制信号,实现对设备的自动控制。
在十字路口交通灯控制系统中,PLC可以实现对交通灯的精确控制,提高交通流的效率。
基于PLC十字路口交通灯控制系统的设计主要包括以下几个方面:1. 系统硬件设计:硬件设计是PLC控制系统的基础。
在硬件设计中,需要选择合适的PLC型号、输入输出模块、电源模块等,以满足系统的功能和性能要求。
此外,还需要考虑系统的抗干扰能力,确保在复杂的电磁环境中稳定工作。
2. 系统软件设计:软件设计是PLC控制系统的核心。
在软件设计中,需要编写PLC的梯形图程序,实现对交通灯的控制逻辑。
梯形图程序应能够根据输入信号的变化,自动调整交通灯的亮灭状态,实现交通流的优化。
3. 系统集成与调试:系统集成是将PLC控制系统与其他交通设施(如交通信号灯、摄像头等)相结合的过程。
在系统集成中,需要确保PLC控制系统与其他设施的正常通信和数据交换。
调试则是确保PLC控制系统按照预期工作,包括功能测试、性能测试等。
在实际应用中,基于PLC十字路口交通灯控制系统具有以下优势:1. 高度可靠性:PLC具有高度可靠性,能够在恶劣的环境下稳定工作,确保交通灯控制系统的正常运行。
2. 灵活性:PLC控制系统易于编程和修改,可以根据实际交通需求调整交通灯的控制策略。
3. 可扩展性:PLC控制系统具有良好的可扩展性,可以随时增加或减少控制功能,适应不断变化的交通需求。
基于PLC的十字路口智能交通灯控制系统的设计城市道路交错分布,交通灯是城市交通的重要指挥系统。
交通信号灯作为管制交通流量、提高道路通行能力的有效手段,对减少交通事故有明显效果。
可编程控制器PLC作为工业用的计算机,在工业自动化中的地位极为重要。
其具有小型化、价格低、可靠性高等特点,在各个行业也得到了广泛应用。
本文基于PLC的十字路口智能交通灯控制系统,构成十字路口带倒计时显示交通信号灯的电气控制以及该系统软、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。
1、设计系统简介系统上电后,交通指挥信号控制系统由两个按钮控制。
启动按钮按下,交通指挥系统开始按常规正常控制功能工作,按照如图1所示的工作时序周而复始、循环往复工作。
南北绿灯亮25s闪3s,黄灯亮2s后南北红灯亮30s。
东西方向与南北方向相同。
正常运行时,南北向及东西向均有两位数码管倒计时显示牌同时显示相应的指示灯剩余时间值。
系统主要实现十字路口交通灯数码显示控制和显示时间智能调节两大功能。
图1十字路口交通灯正常工作时序2、硬件系统设计2.1、元器件选用FX系列PLC拥有无以企及的速度、高级的功能逻辑选件以及定位控制等特点。
FX2N 系列是三菱PLC的FX家族中最先进的系列,具有高速处理及可扩展大量满足单个需要的特殊功能模块等特点;FX2N是从16路到256路输入/输出的多种应用的选择方案。
这里选用的是FX2N-80MR-D基本单元,带40点输入/40点继电器输出,选用额定电压12V、额定电流25mA(每段)高亮的共阴极两位25.4cm七段数码管;供电直接使用DC12V/25mA电源供电。
选用直径200mm的圆形LED点阵,左边红、绿、黄灯额定电压DC12V,额定电流4.2A,额定功率50W,直接采用DC12V/4.2A电源供电。
各控制信号说明如表1所示。
SB2按下时,接点断开,停止工作。
按下SB3时,七段数码管显示“00”。
.可编程技术课程设计(2015—2016学年第二学期)基于PLC的十字路口交通灯控制系统*名:**学号:************专业:测仪1班指导老师:成绩评定:2016年6月30日摘要 (1)绪论 (2)目的和要求 (3)方案的论证 (3)PLC介绍 (3)实验原理 (4)系统程序设计 (7)调试过程及结果分析 (8)结果分析 (9)元器件清单 (10)实验心得 (11)参考文献 (12)本次课程设计用三菱FX1N-60MR可编程控制器控制完成十字路口交通灯正常工作。
系统实现“正常时序控制”及“急车强通控制”两种控制方式。
正常时序控制要求:当起动开关接通时,信号灯系统开始工作,先南北红灯亮,东西绿灯亮,南北红灯亮维持8s,在南北红灯亮的同时东西绿灯也亮,并维持4s,4s 延时到,东西绿灯闪亮,绿灯闪亮2s,东西黄灯亮,并维持2s,2s延时到,东西黄灯熄,东西红灯亮,同时南北红灯熄,南北绿灯亮。
东西红灯亮维持8s,南北绿灯亮维持4s,4s延时到,南北绿灯闪亮2s后熄灭,南北黄灯亮,并维持2s。
2s延时到,南北黄灯熄,南北红灯亮,同时东西红灯熄,东西绿灯亮,开始第二周期的动作,以后周而复始地循环。
关键字:交通灯;PLC;编程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。
人们经常会为道路拥挤、交通秩序混乱、出行时间过长等城市交通问题倍感苦恼,例如:绿灯方向几乎没有什么车辆,而红灯方向却排着长队等候通过。
因此提高城市路网的通行能力、实现道路交通的科学化管理迫在眉睫,如何才能保持城市交通的安全便捷、高效畅通和绿色环保,已成为政府政策规划的一个重点问题。
通过对十字路口交通灯控制系统的设计与制作,使我们进一步巩固和加深了对所学的基础理论、基本技能和专业知识的认识掌握。
同时也培养自身综合运用所学过的基础理论、基础知识和基本技能进行分析和解决实际问题的能力,更使我们受到了PLC系统开发的综合训练,从而能够使我们进行PLC系统设计和实施,并且掌握典型自动控制系统的工作原理和设计思路。
基于PLC的交通信号灯控制设计随着城市交通的发展和交通工具的增多,交通信号灯在城市的道路中起到了至关重要的作用,为交通安全提供了保障和规范。
为了确保交通信号灯的稳定和可控性,设计一套基于PLC的交通信号灯控制系统已成为当今一种重要的解决方案。
一、PLC控制器的概述PLC全称可编程序控制器,是一种专业化的数字运算电路,通过执行预编程的指令序列,控制工业过程中机械或电气设备的自动化操作。
PLC执行的指令通常会涉及输入/输出端口的控制,模拟信号的处理,以及对数字逻辑或运动控制的控制等。
二、基于PLC的交通信号灯控制方案1. 控制器的选取在交通信号灯控制的设计中,选取一个合适的PLC控制器是至关重要的。
而一个好的PLC控制器不仅要能够支持高速、稳定、可靠的运行,还要能够兼容现场设备和各种不同类型的传感器和执行器。
2. 信号灯的输入输出设置基于PLC控制器的交通信号灯控制,需要先设定信号灯输入输出端口的参数,包括交通信号灯工作周期、灯的数量、工作时间等参数。
此外,还需要配置与灯相对应的传感器类型和灯的类型,确保交通信号灯可以以正确的方式反应各种不同的路况。
3. 交通规则的实时处理在进行交通信号灯控制之前,需要首先识别车辆和行人通过灯的方式,然后实时处理这些信息。
此时,PLC控制器可以通过自动处理数据的方法,来按照规定的时间间隔,自动计算灯的开启和关闭时间,给出灯的控制指令。
4. 灯亮顺序的控制基于PLC的交通信号灯控制设计需要考虑经过的车辆和人的数量,以控制不同方向灯的开闭,来保障这些交通参与者的安全和使用。
灯的开闭都应该是有序的,例如,左转灯应该在直行灯之前亮,直行灯应该在红灯之前亮。
5. 车辆监测与指令下达当车辆进入路口时,传感器会对车辆进行监测,随后,PLC控制器会根据已经设定的路况和时序规则,下达交通信号灯的各种指令,包括开关、闪烁等。
三、总结基于PLC的交通信号灯控制设计可以减少人工操作的漏失,确保信号灯的规律、精准,以更好地维护交通规则,保障交通安全。
基于PLC控制的十字路口红绿灯系统设计(带左转)一、十字路口红绿灯控制系统简介:本设计是针对车流量较大的十字路口信号灯控制系统,控制系统有两种模式,正常模式和减速慢行模式;白天或高峰时段采用正常的红绿灯模式,夜间少车时段可切换成减速慢行模式,双向不限行,增加流通速度。
二、运行过程简介1、系统的启动:按下启动开关K1,所有黄灯开始闪烁3秒后,自动启动正常模式;2、系统运行时,可由开关K3将信号灯系统切换成减速慢行模式,所有黄灯闪烁,红、绿灯不亮;3、减速慢行模式运行时,可由开关K4将信号灯系统切换成正常模式。
4、系统终止运行:任何状态下按下K2按钮,系统停止运行,所有信号灯熄灭。
三、可编程控制器选择及I/O点分配根据运行模式及输出要求,有4个输入点,分别是:启动K1、停止K2、切换减速慢行模式K3、切换正常模式K4;有12个输出点:东西、南北、东西左转、南北左转,四个方向,每个方向红、黄、绿灯共三个输出点,共计12个输出点。
根据输入、输出点数要求,选择具有16点输出的FX2N-32MT。
具体I/O分配表如下:四、正常模式时输出点时序状态图五、P LC外部接线图:六、程序梯形图及说明1、梯形图2、正常红绿灯模式运行过程说明:2.1正常模式启动后,东西直行绿灯Y4先亮,东西左转向Y11、南北直行Y10、南北左转向红灯Y12亮起;2.2东西直行绿灯Y4亮22秒后开始闪烁,闪烁3秒,灯灭,东西直行黄灯Y0亮起;2.3东西直行黄灯Y0亮2秒后灯灭,东西直行红灯Y13亮,东西左转绿灯Y6亮;2.4东西左转绿灯Y6亮12秒后开始闪烁,闪烁3秒,灯灭,东西左转黄灯Y2亮起;2.5东西左转黄灯Y2亮2秒后灯灭,东西左转红灯Y11亮,南北直行绿灯Y5亮;2.6南北直行绿灯Y5亮17秒后开始闪烁,闪烁3秒,灯灭,南北直行黄灯Y1亮起;2.7南北直行黄灯Y1亮2秒后灯灭,南北直行红灯Y10亮,南北左转绿灯Y7亮;2.8南北左转绿灯Y7亮12秒后开始闪烁,闪烁3秒,灯灭,南北左转黄灯Y3亮起;2.9南北左转黄灯Y3亮2秒后灯灭,东西直行绿灯Y4亮,重复步骤2.1依次循环。
基于plc的交通灯控制系统设计毕业论文目录一、内容概括 (2)1.1 研究背景和意义 (2)1.1.1 交通灯控制系统的重要性 (3)1.1.2 PLC在交通灯控制系统中的应用 (4)1.2 研究目的和任务 (6)1.2.1 论文研究目的 (7)1.2.2 论文研究任务 (8)二、交通灯控制系统概述 (8)2.1 交通灯控制系统的定义 (10)2.2 交通灯控制系统的组成 (10)2.2.1 硬件设备 (11)2.2.2 软件系统 (12)2.3 交通灯控制系统的分类 (13)2.3.1 传统交通灯控制系统 (15)2.3.2 基于PLC的交通灯控制系统 (16)三、PLC技术基础 (17)四、基于PLC的交通灯控制系统设计 (19)4.1 设计原则和设计要求 (20)4.1.1 设计原则 (21)4.1.2 设计要求 (22)4.2 系统架构设计 (23)4.2.1 总体架构设计 (26)4.2.2 控制器设计 (27)4.2.3 传感器设计 (28)4.3 系统功能实现 (29)4.3.1 交通灯控制功能实现 (30)4.3.2 系统监控功能实现 (32)4.3.3 故障诊断与报警功能实现 (33)五、系统测试与性能分析 (35)一、内容概括本文主要针对基于PLC的交通灯控制系统进行了深入研究和设计。
对交通灯控制系统的基本原理和功能进行了详细阐述,包括红绿灯的切换、行人过街按钮的响应以及故障检测与报警等功能。
对PLC 在交通灯控制系统中的应用进行了分析,重点介绍了PLC的硬件组成、编程语言以及编程方法等方面的内容。
在此基础上,设计了一套完整的基于PLC的交通灯控制系统,并通过实际应用验证了其可行性和稳定性。
对整个系统进行了总结和展望,为今后类似项目的开展提供了有益的参考。
1.1 研究背景和意义随着城市化进程的加快,智能交通系统在现代城市建设中扮演着越来越重要的角色。
交通灯作为道路交通管理的重要组成部分,其控制系统的先进性和稳定性直接关系到道路通行效率和交通安全。
基于plc的交通灯控制系统随着城市交通的不断发展,交通灯控制系统的作用越来越重要,特别是在城市拥挤和交通流量高的地区。
这种系统有助于提高行车安全性和交通效率,而其中的PLC技术可以提供高度可靠性和精度,下面介绍一下基于PLC的交通灯控制系统。
1. 系统概述交通灯控制系统是一种监测和控制交通流量的设备。
PLC 是一种通用数字控制器,可以完成广泛的控制和监测任务。
PLC的使用可以实现灯光控制的精确性和可靠性,同时还可以增强系统的保护措施,使其对故障具有更强的抵抗能力。
基于PLC的交通灯控制系统可以实现自动化、智能化的交通管理功能,在当前城市交通拥挤的情况下,减少交通事故率和道路拥堵。
2. 系统的组成基于PLC的交通灯控制系统由控制盒、灯组、信号发生器和信号控制器等部分组成。
控制盒用于控制信号控制器,信号控制器则用于控制灯组。
信号发生器位于交叉口的一侧,用于产生交通信号。
3. 系统功能基于PLC的交通灯控制系统有多种功能,首先,它可以自主决定红绿灯状态,而不需要人为干预,如交通流量大,可以自动维持绿灯时间长;其次,它可以适应不同道路交通流量状况,调整停留时间,改变红绿灯的时间,从而更好地维持道路交通秩序;还可以自动判断断路、闪烁和故障等情况,并通过报警装置提出警报,保证系统和行驶车辆的安全等。
4. 系统优点在该系统中,PLC技术具有诸多优越性。
首先,它可以提供精确的时间控制,以满足对于红绿灯交替时间的需求;其次,PLC具有较高的可靠性和耐用性,能够适应不同的工作环境;还可以进行实时监测,了解系统的工作状态和故障发生情况,及时进行维修保养。
5. 系统应用目前,基于PLC的交通灯控制系统已经广泛应用于城市交通建设。
这种系统可以协调城市交通流量,提高交通效率,减少交通拥堵现象,并可以改善车辆通过道路的安全水平,降低交通事故的发生率。
综上所述,基于PLC的交通灯控制系统是一种非常具有优越性的技术,其精确性、可靠性和自动化特点,可以有效地改善城市交通状况,降低交通事故的发生率,为人们的生活和出行提供方便。
基于PLCS交通信号灯的控制系统设计交通信号灯是城市交通管理的重要设备之一,其合理的控制能够有效地引导车辆和行人的通行,提高交通的流畅性和安全性。
本文将基于PLCS(可编程逻辑控制系统)设计一个交通信号灯的控制系统,并对其进行详细说明。
一、概述交通信号灯控制系统主要由信号灯、PLCS、传感器等组成。
PLCS作为核心控制设备,接收传感器检测到的车辆、行人等信息,并根据预设的控制策略,控制信号灯的变化。
二、系统组成1.信号灯:包括红灯、黄灯和绿灯,用于指示车辆和行人的通行状态。
2.PLCS:采用可编程逻辑控制器,负责接收传感器信息并控制信号灯的变化。
PLCS具有可编程性和灵活性,可以根据需求进行控制策略的调整。
3.传感器:用于检测车辆、行人等信息,如车辆检测器、红外传感器等。
传感器将检测到的信息传输给PLCS,作为控制信号灯的依据。
三、系统设计1.系统架构:系统采用分布式控制架构,将信号灯和PLCS进行分离,有利于系统的灵活性和可扩展性。
每个信号灯都配备一个PLCS,通过网络或总线连接进行通信。
2.传感器的选择:根据交通流量和需求,选用合适的传感器。
车辆检测器可以通过地感线圈、摄像机等方式实现车辆的检测,红外传感器可以用于检测行人。
3.控制策略的制定:根据交通实况和需求,制定适合的控制策略。
例如,在交叉路口设置车辆检测器和定时控制策略,根据不同方向车辆的流量进行灯光的调整;在人行横道设置红外传感器,根据检测到的行人信息控制信号灯的时间。
4.灯光变化规则:根据控制策略,设计信号灯的变化规则。
例如,绿灯时间设置为主路通行时间,黄灯时间用于提示信号变化,红灯时间用于次路通行或行人通过。
5.系统的监控和管理:对系统进行可视化监控和管理,可以通过人机界面进行参数的设定和实时监测。
四、系统优势1.灵活性:通过PLCS的可编程性,能够根据不同交通流量和需求动态调整控制策略,提高交通流畅性和安全性。
2.可靠性:PLCS具有高可靠性和自诊断能力,能够快速检测故障并采取应对措施,确保系统的稳定运行。
基于PLC的交通灯控制系统设计摘要本文旨在设计一种基于可编程逻辑控制器(PLC)的交通灯控制系统,以提高交通流量的效率和安全性。
通过对交通流量进行实时监测和分析,本系统能够智能地调整交通灯的信号,以减少交通堵塞并提高道路行驶的流畅性。
本文详细介绍了设计思路、系统组成和实施细节,并通过仿真实验评估了系统的性能。
引言随着城市交通的快速发展和车辆数量的不断增加,交通拥堵问题日益严重。
在城市交通网络中,交通灯控制是一项重要的任务,直接影响道路交通的效率和安全性。
传统的固定时序交通灯控制方法难以适应实际交通流量的变化,无法灵活地调整信号时长,导致交通堵塞和延误。
为了解决这些问题,本文提出一种基于PLC的交通灯控制系统。
PLC是一种具有高可靠性和稳定性的工业控制设备,能够实时监测和控制多种设备,广泛应用于工业自动化领域。
通过将PLC应用于交通灯控制系统,我们可以实现实时监测和智能调整信号时长的目标。
系统设计硬件组成本系统的硬件组成主要包括传感器模块、PLC控制器和执行机构三个部分。
传感器模块传感器模块用于实时监测交通流量和车辆状况。
常用的传感器包括车辆检测器和红外线传感器。
车辆检测器安装在道路上,通过检测车辆经过的时间和数量,来判断交通流量的大小。
红外线传感器则可以检测车辆的距离和速度,辅助系统判断车辆状况。
PLC控制器PLC控制器是系统的核心部分,负责实时监测传感器数据并控制交通灯的信号。
它具有高速的数据处理能力和可编程的逻辑控制功能,可以根据用户设定的算法进行智能决策,并实时调整交通灯的信号时长。
执行机构执行机构用于实际控制交通灯的信号。
常见的执行机构包括信号灯、声音报警器和红绿灯控制器。
根据PLC控制器的指令,执行机构能够准确地显示交通信号,并为行驶车辆提供指示和警示。
系统实施数据采集与处理系统通过传感器模块实时采集交通流量和车辆状况的数据,并将其传输给PLC控制器。
PLC控制器对接收到的数据进行处理和分析,根据预设的算法和逻辑进行决策,输出控制信号。
基于PLC的交通信号灯控制系统设计绪论城市交通信号控制是通过对交通流量的调节以达到改善⼈和货物的安全运输,提⾼运营效率。
交通系统是⼀个具有随机性、模糊性和不确定性的复杂系统,建⽴数学模型⾮常困难,有时甚⾄⽆法⽤现有的数学⽅法加以描述。
⽬前⼤多采⽤的是⾃适应信号控制,它需要数学建模,且不考虑交通延误、停车次数等。
所以经典控制法很难得到满意的效果。
⽽模糊控制是⼀种⽆须建⽴数学模型的控制⽅法,它能模仿有经验的交警指挥交通时的思路,达到很好的控制效果。
近些年来我国的许多学者也都以不同的思路对单个交叉⼝、交通⼲线的模糊控制进⾏了研究,但因研究的局限性,实际中得到应⽤的寥寥⽆⼏,本⽂实现基于PLC的交通信号的模糊控制系统。
根据前后相流量来决定信号灯配时的模糊控制系统的理论研究成果,⽤PLC实现单个⼗字路⼝交通信号灯模糊控制的⽅法,以单个⼗字路⼝4相位交通灯为例,把PLC作为⼀个模糊控制器,采⽤梯形图编程。
通过实验保证了系统运⾏稳定可靠,能根据不同的交通流量进⾏模糊控制决策,优化信号灯的配时,从⽽可以有效的解决交通流量不均衡、不稳定带来的问题。
⽬录绪论-----------------------------------------------------------------------------Ⅰ1应⽤背景与需求-------------------------------------------------------11.1交通灯现状与发展---------------------------------------------11.2PLC研究的⽬的与意义----------------------------------------2 2控制任务分析--------------------------------------------------------32.1控制要求-----------------------------------------------------------32.2 控制任务析-----------------------------------------------------4 3PLC选型及输⼊输出地址定义-----------------------------53.1选型------------------------------------------------------------------53.2输⼊输出定义----------------------------------------------------53.3输⼊输出接线图------------------------------------------------6 4程序设计------------------------------------------------------------------74.1状态转移图-------------------------------------------------------74.2梯形图--------------------------------------------------------------7 5系统安装与调试-------------------------------------------------------125.1输⼊程序-----------------------------------------------------------125.2系统安装----------------------------------------------------------135.2.1元件表-----------------------------------------------------------135.2.2安装接线--------------------------------------------------------135.3系统调试-----------------------------------------------------------16 结束语-------------------------------------------------------------------------17 致谢-----------------------------------------------------------------------------18 参考⽂献----------------------------------------------------------------------191应⽤背景与需求1.1交通灯系统的现状随着社会经济的发展,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,城市交通问题越来越引起⼈们的关注。
《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【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;控制系统目录第一章绪论ﻩ11.1 PLC及WinCC介绍 (1)1。
1。
1 PLC简单概述ﻩ11.1.2 WinCC介绍ﻩ21.2十字路口交通灯控制任务3ﻩ1.3研究目的和意义 (4)1.4 方案设计 (4)第二章交通信号控制系统实况5ﻩ2.1十字路口交通灯控制实际情况描述 (5)2.1。
1 控制任务要求 (5)2.2 结合十字路口交通灯的路况画出模拟图5ﻩ2.3交通灯控制流程图 (6)第三章可编程控制器程序设计7ﻩ3.1可编程控制器I/O端口分配ﻩ73。
基于PLC的交通灯控制系统摘要:红绿灯是交通疏导的最常见和最有效方式,要在车多、人多、道路少的当今道路状况下更好地发挥交通疏导的作用,采用有效的方法优化交通灯势在必行。
PLC以微处理器为核心,具有可靠性高,控制功能强,使用灵活方便等优点。
基于PLC的交通灯控制系统为解决目前交通拥堵指明了方向。
关键词: PLC 交通信号灯模糊控制1.PLC的基本概念2.PLC的基本结构PLC实质是一种专用于工业控制的计算机,其硬件结构基本上与微型计算机相同,基本构成为:电源,中央处理单元(CPU),存储器,输入输出接口电路,功能模块,通信模块。
3.PLC的工作原理当PLC投入运行后,其工作过程通常划分为三个阶段:输入采样、用户程序执行和输出刷新。
完成上述三个阶段称作一个扫描周期。
在整个运行期间,PLC的CPU以固定的扫描速度不间断地重复上述三个阶段。
(1)输入采样阶段PLC以扫描方式依次地读入所有输入状态和数据,并将它们存入I/O映象区中的相应的单元内,这一过程称为输入采样阶段。
输入采样结束后,转入用户程序执行和输出刷新阶段。
在这两个阶段中,即使输入状态和数据发生变化,I/O映象区中的相应单元的状态和数据也不会改变。
因此,如果输入是脉冲信号,则该脉冲信号的宽度必须大于一个扫描周期,才能保证在任何情况下,该输入均能被读入。
(2)用户程序执行阶段在用户程序执行阶段,PLC总是按由上而下,由左到右的顺序依次地扫描用户程序,并进行逻辑运算然后根据逻辑运算的结果,刷新该逻辑线圈在系统RAM存储区中对应位的状态;或者刷新该输出线圈在I/O映象区中对应位的状态;或者确定是否要执行该梯形图所规定的特殊功能指令。
[2]在程序执行的过程中,如果使用立即I/O指令则可以直接存取I/O点。
即使用I/O指令的话,输入过程影像寄存器的值也不会被更新,程序直接从I/O模块取值,输出过程影像寄存器会被立即更新,这跟立即输入有些区别。
(3)输出刷新阶段当扫描用户程序结束后,PLC就进入输出刷新阶段。
基于PLC控制的交通灯系统设计一、本文概述随着城市化进程的加速和科技的不断进步,交通拥堵和交通安全问题日益突出,对交通管理提出了更高的要求。
在这样的背景下,基于PLC(可编程逻辑控制器)控制的交通灯系统设计成为了解决这一问题的有效手段。
本文旨在探讨基于PLC控制的交通灯系统的设计方案,包括系统的硬件组成、软件编程、控制逻辑以及实际应用效果等方面。
通过深入研究和实践,本文旨在为读者提供一个全面、系统的交通灯系统设计思路,以期在缓解交通压力、提高交通效率、保障交通安全等方面发挥积极作用。
本文将首先介绍交通灯系统的基本概念和作用,然后重点阐述PLC在交通灯系统中的应用优势。
接着,将详细介绍基于PLC的交通灯系统设计方案,包括硬件选型、软件编程、控制逻辑设置等关键步骤。
在此基础上,本文将通过实际案例分析,探讨该设计方案的实施效果及存在的问题,并提出相应的改进措施。
将对基于PLC控制的交通灯系统的发展前景进行展望,以期为未来交通管理领域的技术创新提供参考和借鉴。
二、PLC基础知识PLC,即可编程逻辑控制器(Programmable Logic Controller),是一种专为工业环境设计,用于数字运算操作的电子系统。
它采用了可编程的存储器,用于在其内部存储执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数和算术运算等操作的指令,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的基本结构包括中央处理器(CPU)、存储器、输入输出接口、电源和编程器等部分。
其中,CPU是PLC的核心,负责执行用户程序,完成各种控制功能;存储器用于存储系统程序、用户程序和数据;输入输出接口则负责实现PLC与外部设备的连接,完成数据的输入和输出;电源则为PLC提供稳定的工作电压;编程器则是用户用来编写、修改和调试用户程序的工具。
PLC的主要特点包括可靠性高、抗干扰能力强、编程简单、易于实现、适应性强、灵活性好、体积小、能耗低、维护方便等。
基于PLC的交通信号灯智能控制系统设计随着城市化进程的加速和交通需求的增长,交通信号灯在城市交通管理中的地位日益重要。
传统的交通信号灯控制系统往往采用定时控制方式,无法适应实时变化的交通流状况,容易导致交通拥堵和安全隐患。
为了解决这一问题,本文将介绍一种基于PLC(可编程逻辑控制器)的交通信号灯智能控制系统设计。
一、系统概述基于PLC的交通信号灯智能控制系统主要由PLC、传感器、信号灯和通信模块组成。
PLC作为核心控制器,负责处理传感器采集的交通流数据,根据预设的控制策略调整信号灯的亮灭时间,实现交通信号灯的智能控制。
二、硬件设计1、PLC选型PLC作为控制系统的核心,需要具备处理速度快、输入输出接口丰富、稳定可靠等特性。
本文选用某品牌的高性能PLC,具有16个输入接口和8个输出接口,运行速度可达纳秒级。
2、传感器选型传感器主要用于采集交通流的实时数据,如车流量、车速等。
本文选用微波雷达传感器,可实时监测车流量和车速,具有测量精度高、抗干扰能力强等优点。
3、信号灯设计信号灯是交通信号控制系统的执行机构,本文选用LED信号灯,具有亮度高、寿命长、能耗低等优点。
每盏信号灯均配备独立的驱动电路,由PLC通过输出接口进行控制。
4、通信模块设计通信模块负责将PLC采集的数据传输至上级管理系统,同时接收上级管理系统的控制指令。
本文选用GPRS通信模块,具有传输速度快、稳定性高等优点。
三、软件设计1、控制策略设计本文采用模糊控制算法作为交通信号灯的控制策略。
模糊控制算法通过对车流量和车速进行模糊化处理,将它们转化为PLC可以处理的模糊变量,再根据预设的模糊规则进行调整,实现信号灯的智能控制。
2、数据处理流程设计数据处理流程包括数据采集、数据处理和数据传输三个环节。
传感器采集车流量和车速数据;然后,PLC根据控制策略对数据进行处理;通过通信模块将处理后的数据上传至上级管理系统。
同时,PLC还会接收上级管理系统的控制指令,根据指令调整信号灯的亮灭时间。
基于PLC的交通红绿灯控制系统
摘要:在现代生活中,可编程控制器(PLC)作为自动控制的重要组成部分已成为大多数自动化控制系统的设备基础,设计基于PLC 的交通红绿灯控制系统,是在解决传统继电器——接触器电气控制系统存在的线路复杂、可靠性差、故障诊断和排除故障复杂等难题。
关键词:可编程控制器交通红绿灯PLC型号
随着现代科技的不断发展,可编程控制器(Programmable Logical Controller,简称PLC)作为当今社会自动控制系统的重要组成部分已成为大多数自动化系统的控制基础。
可编程控制器是一种以微处理器为核心的新型工业控制装,它综合计算机、通信、自动控制和继电器控制等设备,具有编程容易、体积小、使用灵活方便、抗干扰能力强、可靠性等优点,是专门为工业控制应用而设计的一种通用型控制器。
特别是随着网络时代的到来,又进一步扩展了PLC的功能,使它具有很强的通讯能力,从而更加广泛地应用于众多行业。
城市交通的发展与工业自动化水平的提高是分不开的,可编程控制器的应用对城市交通起到了开拓性的作用。
该设计将PLC控制与红绿灯控制系统相结合,研究基于PLC的交通红绿灯控制系统,探讨对交通红绿灯的控制方法。
使用可编程控制器实现对交通红绿灯的电气控制可以大大提高其工作性能和系统的工作稳定性。
1 十字路口交通灯控制
本次设计的是一个典型的交通红绿灯控制系统。
设计的内容主要包括了I/O分配表、PLC接线图、顺序功能图、梯形图等基本知识。
该设计从城市交通角度出发,研究基于PLC控制的交通红绿灯系统。
这就要求既要掌握PLC相关知识和特定PLC的编程语言,也要有懂得一定的交通红绿灯方面的知识。
此外,还必须涉及硬件电路的设计,才能将PLC控制和交通红绿灯电路成功连接。
PLC程序编写是交通红绿灯和PLC控制的结合点,是实现人机通讯的主要方法,也是实现基于PLC的交通红绿灯控制系统的最困难和最关键的问题之一。
控制系统采用PLC控制,用指令信息控制执行组件的动作,并按照所编写程序完成整个动作。
PLC是专门为适应城市交通而设计的,它突出的适应能力、高可靠性、快速反应能力必能实现设计的要求。
1.1 实验内容
交通信号灯受启动、停止开关控制,当启动开关接通时,信号灯系统开始工作,且先南北红灯亮,东西绿灯亮。
后东西红灯亮,南北绿灯亮。
当按下停止按钮后,所有信号灯都熄灭。
1.2 实验要求
起动后,南北红灯亮并维持25?s。
在南北红灯亮的同时,东西绿
灯也亮,1?s后,东西车灯即甲亮。
到20?s时,东西绿灯闪亮,3?s 后熄灭,在东西绿灯熄灭后东西黄灯亮,同时甲灭。
黄灯亮2?s后灭东西红灯亮。
与此同时,南北红灯灭,南北绿灯亮。
1?s后,南北车灯即乙亮。
南北绿灯亮了25?s后闪亮,3?s后熄灭,同时乙灭,黄灯亮2?s后熄灭,南北红灯亮,东西绿灯亮,循环。
2 编程设计
2.1 硬件设计
2.1.1 PLC选型
在PLC日益成为基本技术平台的时代,如何选用一部适用的PLC 以达到真正需要,而又能符合经济效益,是一个重要问题。
PLC本身的特点是:体积小、功能高、性能强、操作简便、程序设计简易、模块扩充有弹性、联机容易等。
针对上述说明,选择符合功能需求与经济效益的PLC是十分必要的。
2.1.2 PLC选型原则
一般选择机型要以满足系统功能需要为宗旨,不要盲目贪大求全,以免造成投资和设备资源的浪费。
机型的选择可以从以下几个方面来考虑:
(1)分析被控对象并提出控制要求
(2)如何确定三菱plc的输入/输出设备
(3)如何选择三菱PLC
(4)三菱plc分配I/O点并设计三菱PLC外围硬件线路
2.1.3 I/O地址分配
本设计的控制对象是交通红绿灯。
交通红绿灯采用多发光二极管拖动,设有东西南北向红灯、黄灯、绿灯及东西南北行车。
根据对交通红绿灯的电气控制系统控制要求的分析,可知PLC控制系统的输入信号共2个,输出信号8个。
本设计的I/O地址分配表如表1所示。
2.2 软件设计
基于PLC控制的交通红绿灯电气控制系统除了必要的硬件支持外,更需要进行软件设计。
PLC程序是连接交通红绿灯控制系统与PLC控制的桥梁,也是此次设计的重点所在,编写正确的控制程序是实现基于PLC控制的交通红绿灯电气控制系统的基础。
在进行设计
时,首先要根据总体要求和控制系统的具体情况,确定程序的基本结构,画出程序流程图,它是编程的主要依据,应尽可能地准确和详细。
然后根据流程图完成PLC控制程序的设计。
2.2.1 顺序功能图
顺序功能图是对整个控制系统的总括,准确绘制顺序功能图是完成控制程序设计的前提。
顺序功能图如图1所示。
3 结语
针对该设计中的交通红绿灯控制系统,设计中的许多功能还有待于扩展、完善。
例如没有对所控制LED灯的调光问题进行研究。
另外,系统仅限于逻辑开关量的控制,对于PLC的许多高级指令没有应用到。
以上问题有待于今后进一步研究解决。
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