欧姆龙PLC交通灯控制设计(完整篇)

2011 - 2012 学年第一学期《十字路口交通灯的PLC控制设计》课程设计报告题目：十字路口交通灯的PLC控制设计专业：班级：姓名：指导教师：成绩：电气工程系2011年12 月 1日课程设计任务书附图十字路口交通信号灯自动控制摘要城市交通控制系统是用于城市交通数据监测、交通信号灯控制与交通疏导的计算机综合管理系统，它是现代城市交通监控指挥系统中最重要的组成部分。

随着城市机动车量的不断增加，如何采用合适的控制方法，最大限度利用好耗费巨资修建的城市高速道路，缓解主干道与匝道、城区同周边地区的交通拥堵状况，越来越成为交通运输管理和城市规划部门亟待解决的主要问题。

城市交通灯控制采用PLC比传统的采用电子线路和继电器具有可靠性高、维护方便、使用简单、通用性强等特点。

将PLC用于对交通信号灯的控制，主要是考虑其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的实现。

目前大多品牌的PLC内部均配有实时时钟，通过编程控制可对信号灯实施全天候无人化管理。

由于PLC本身具有通讯联网功能，将同一条道路上的信号灯组成一局域网进行统一调度管理，可缩短车辆通行等候时间，实现科学化管理。

为保证交通控制的可靠、稳定，选择了能够在恶劣的电磁干扰环境下正常工作的PLC是必要的。

关键字 PLC/交通灯/程序控制目录1 应用背景与需求 (1)2 控制任务分析 (2)2.1 方案研究 (2)2.2 控制要求 (3)2.3 控制任务分析 (4)2.4流程图 (4)2.5十字路口交通灯模拟控制时序表及时序图 (5)3 PLC选型及输入输出地址定义 (6)3.1 可编程控制器选型 (6)3.2 输入输出定义 (7)3.3 输入输出接线图 (8)4 程序设计 (9)4.1简略梯形图 (9)4.2 程序梯形图 (10)4.3 语句表 (11)5 系统安装与调试 (12)5.1 程序输入 (12)5.2 系统安装 (14)5.2.1元件表 (14)5.2.2安装接线 (15)5.2.3 将程序写入PLC (15)总结 (16)致谢 (17)参考文献 (18)一应用背景与需求中国最早的马路红绿灯，是于1928年出现在上海的英租界。

目录引言-----------------------------2第一章：交通信号控制系统--------------2 第二章：可编程控制器程序设计--------6第三章：总结-----------------------------19 第四章：参考文献-----------------------21引言交通信号灯的出现，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。

为了实现交通道路的管理，力求交通管理先进性、科学化。

用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。

分析了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了交通灯控制系统的工作原理，给出了一种简单实用的城市交通灯控制系统的PLC设计方案。

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，在现代工业中的作用更加突出。

第一章交通信号控制系统1 十字路口交通灯控制实际情况南北主干道直行绿27S直行绿闪3S左转绿10S 左转绿闪3S 黄2S 红45S 东西人行道红45S绿27S 绿闪3S 红60S东西主干道红45S 直行绿27S 直行绿闪3S左转绿10S 左转绿闪3S 黄2S南北人行道绿27S 绿闪3S红60S循环控制方式交通灯变化顺序表（单循环周期90秒）1．1南北向（列）和东西向（行）主干道均设有直行绿灯27S，直行绿灯闪亮3S，左行绿灯10S，左转绿闪3S，黄灯2S和红灯45S。

当南北主干道红灯点亮时，东西主干道应依次点亮直行绿灯，直行绿灯闪，左转绿灯，左转绿灯闪亮和黄灯；反之，当东西主干道红灯点亮时，南北主干道依次点亮直行绿灯，直行绿灯闪，左转绿灯，左转绿灯闪亮和黄灯。

1．2 南北向和东西向人行道均设有通行绿灯和禁行红灯。

编号潍坊学院课程设计课题名称：十字路口交通灯的PLC控制目录第一章绪论 (1)1.1PLC的特点 (1)1.2PLC的结构 (2)1.3PLC的主要功能 (3)1.4PLC的发展趋势 (3)第二章方案选择与实现 (5)2.1方案选择 (5)2.2控制对象 (6)2.3控制要求 (6)第三章系统硬件设计 (8)第四章软件设计和调试 (15)4.1流程图 (15)4.2源程序 (18)4.3PLC程序调试 (22)第五章总结 (24)参考文献 (25)十字路口交通灯的PLC控制第一章绪论电气控制技术是随着科学技术的不断发展及生产工艺不断提出新的要求而的到飞速发展的。

在控制方法上，主要是从手动控制到自动控制；在控制功能上，是从简单的控制设备到复杂的控制系统；在操作方式上，有笨重到轻巧；在控制原理上，从有触点的继电器式控制系统到以计算机为核心的“软”控制系统。

随着新的电器元件的不断出现和计算机技术的发展，电器控制技术也在持续发展。

现代电器控制技术正是综合了计算机，自动控制，电子技术和精密测量等许多先进科学技术成果，并得到飞速发展。

社会的发展和进步对各行各业提出了越来越高的要求。

机械加工企业为了提高生产效率和市场竞争力，采用了机械化流水线作业的生产方式，对不同的产品分别组成自动流水线。

产品不断的更新换代，也同时要求相应的控制系统随之改变。

在这种情况下，硬连接方式的继电接触式控制系统不能满足经常更新的要求了。

这是因为，一是成本高，二是周期长。

后来出现的矩阵式控制器和晶体管逻辑控制系统取代继电接触式控制系统，由于这些控制装置仍是硬连接，装置的体积大，功能少，本身存在不足，虽然提高了控制系统的通用性和灵活性。

但均未的到广泛的应用。

随着大规模集成电路和微处理器的发展和应用。

出现了可编程序逻辑控制器。

他把计算机的通用性，功能完备和灵活性好等优点和继电接触式控制系统的操作方便，简单易懂，价格低廉等优点集合起来，因此他是一种适用于工业环境的通用控制装置。

目录一.课程任务要求 (2)1.1十字路口红绿灯PLC控制系统的构成 (2)1.2控制功能分析 (2)二.总体方案设计 (3)三.硬件电路图 (4)四．PLC的I/O控制点分配 (5)五．软件编制 (6)5.1PLC控制程序流程图 (6)5.2 PLC软件编制 (6)5.3组态主界面设计 (7)六.软件调试 (8)6.1PLC及组态王的调试 (8)6.2组态实时监控 (8)6.3测试结果分析 (10)七.参考文献 (10)附录 PLC控制程序(梯形图) (11)十字路口红绿灯PLC控制一.课程任务要求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。

要求：1、画出其电气控制图。

欧姆龙plc交通信号灯的自动控制
实验九交通信号灯的自动控制
一、实验目的
1、掌握PLC功能指令的用法
2、掌握用PLC控制交通灯的方法
二、实验器材
1、PC机一台
2、PLC实验箱一台
3、演示屏——交通灯控制模块
4、编程电缆一根
5、导线若干
三、实验内容及步骤
1、设计要求
设计一个十字路口交通信号灯的控制程序。

要求为：南北向红灯亮10秒，东西向绿灯亮4秒闪3秒，东西向黄灯亮3秒，然后东西向红灯亮10秒，南北向绿灯亮4秒闪3秒，南北向黄灯亮3秒，并不断循环反复。

绿灯灭。

2、确定输入输出地址、并编写程序。

3、编译程序，无误后下载至PLC主机的存储器中，并运行程序。

4、调试程序，直至符合设计要求。

5、参考程序（交通灯.cxp）及接线表
输入输出
主机实验模块注释主机实验模块注释0000 K1 启动1002 SNG、PSNG 南北绿灯
0001 K2 停止1003 SNY 南北黄灯
1004 SNR、PSNR 南北红灯
1005 EWG、PEWG 东西绿灯
1006 EWY 东西黄灯
1007 EWR、PEWR 东西红灯
COM 24V COM2 24V
KCOM GND COM3 24V
欧姆龙ＰＬＣ交通信号灯的自动控制梯形图仿真。

目录第一章绪论 (2)1．背景概述 (2)2．PLC特点： (2)第二章工作原理及内容 (4)1．十字路口交通灯原理及示意图 (4)2．方案原理分析 (6)第三章系统方案设计 (7)1．设计要求 (7)2．控制对象 (7)3．PLC控制系统设计的一般步骤 (7)3.3.1 流程图功能说明 (7)3.3.2 PLC程序设计的步骤 (8)4．硬件选型 (8)3.4.1 PLC主机选择 (8)3.4.2 交通信号灯型号 (9)3.4.3 熔断器选择 (9)3.4.4 控制按钮 (9)5．I/O地址分配表 (10)6．PLC端子接线图 (12)7．顺序功能图 (13)8．梯形图程序设计 (14)第四章交通信号灯系统的检测与调试 (19)1.检测调试 (19)2.出现的问题 (19)第五章小结 (20)参考文献 (22)第一章绪论1．背景概述可编程序逻辑控制器（PLC）是一种以微处理器为核心的计算机系统，它是在继电器控制和计算机控制的基础上发展而来的一种新型工业自动控制装置。

早期的PLC在功能上只能实现逻辑控制，因而被称为可编程序逻辑控制器，其主要特点是用简单的程序完成复杂的逻辑控制，同继电器控制系统相比具有可靠性高、控制逻辑容易改变、外接线简单等特点。

随着微电子技术和微计算机技术的发展，PLC不仅可以实现逻辑控制，还能实现模拟狼、运动和过程控制以及数据处理及通信。

随着社会的进步和飞速发展，路上的车辆越来越多，城市交通问题越来越突出，经常在十字路口等交通要道发生交通堵塞、发生交通事故。

为保证车辆的顺利出行、降低交通事故的发生率、减少交通堵塞，交通控制系统是解决这些问题的有效方法之一。

城市交通信号控制是通过对交通流量的调节已达到人和货物安全运输，提高运营效率设计的，通过交通信号灯的自动指挥系统实现交通路口有条不紊的通行。

交通信号灯控制方式有很多中，本课题主要介绍利用PLC来实现十字路口交通灯的控制。

2．PLC特点：1)可靠性高，抗干扰能力强PLC在电子电路、机械结构以及软件结构上都吸收了生产厂家长期积累的生产控制经验，主要模块均采用现代大规模与超大规模集成电路技术，I/O系统设计有完善的通道保护与信号调理电路；在结构上对耐热、防潮、防尘、抗振等都有周到的考虑；在硬件上采用隔离、屏蔽、滤波、接地等抗干扰措施；在软件上采用数字滤波等抗干扰和故障诊断措施；所有这些都使PLC具有较高的抗干扰能力。

装备技术Digital Space P .2672 软件设计2.1交通灯PLC 程序控制采用梯形指令双流程编程实现，应用并联分支结构，其状态转移以图所示，由图可知，把东西和南北方向信号灯的动作分成两个流程同时启动，分别运行各自的时序动作，相互之间的配合由统一的 时钟进行有机配合，不会出现差错。

现仅以南北方向的动作来分析工作原理，当启动按钮SB1按下时，x011接通，Y1和Y4同时启动，Y1使南北绿灯亮。

Y4使东西红灯亮，X0启动的同时T0开始计时，20S 后再利用常开接点的闭合使状态进入T4，此时Y3和Y5启动，T4使南北黄灯亮，T1计时6S，6S 后进入T2，在T3状态下，启动C0和T2，此时南北黄灯灭，C0计数加一，T2时间到时，如果C0计数不到3次，状态转到T0循环，如果C0计数灯闪烁3次后，系统进入T4状态，在T4状态下，为下次闪烁做好准备，同时启动Y3和Y5，Y1时南北红等亮，亮46s 后进入X0状态，至此南北方向的一个循环执行完，此时东西方向也应该完成，在两个方向都完成后，又重新进入到X0和X11，如此反复工作，在任何时候按下停止按钮SB2，X1接通，并复位相关状态和计数器，系统自动停止。

图2.1 交通灯PLC 梯型图2.2 PLC 的十字路口交通灯控制系统I/O 地址分配表2.2 交通灯控制系统I/O 地址分配表输入元件输入地址输出元件输出地址开启按钮SB10.00南北绿灯Y4停止按钮SB20.01南北黄灯Y5南北红灯Y6东西绿灯Y1东西黄灯Y2东西红灯Y33 结束语由于PLC 具有对使用环境适应性强的特性，同时其内部定时器自语言十分丰富，可对目前普遍使用的“渐进式”信号灯进行精确控制，特别对十字路口的控制方便的实现。

因此现在越来越多将PLC 应用于交通灯系统中。

可缩短车辆通行的等候时间，实现科学化管理。

在该设计中，还引入EDA 模拟十字路口交通灯闪亮及车辆通行，十分形象地显示出了PLC 在交通灯系统中的实际应用。

目录1 引言 (2)1.1 设计目的 (2)1.2 设计内容及实现目标 (2)2 系统硬件设计 (2)2.1 PLC选型和配置 (2)2.2 系统组成图 (3)2.3 I\O口分配表 (3)2.4 PLC系统接线图 (4)3 系统软件设计 (4)3.1 系统功能分析 (4)3.2 控制程序设计思路 (6)3.3 各部分功能具体实现 (6)3.3.1控制时段选择 (6)3.3.2 倒计时显示功能实现 (7)3.3.3 交通灯显示控制 (7)3.3.4 交通灯故障报警 (7)4 系统调试及结果分析 (8)4.1 程序仿真与调试 (8)4.2 仿真结果分析 (9)结束语 (9)参考文献 (10)附录：带功能注释的源程序 (11)1 引言1.1设计目的课程设计的主要目的是：综合运用本课程及前期课程的相关知识和技能，相对独立地设计和调试一个小型PLC应用系统，使学生获得控制技术工程的基本训练，提高工程意识和实践技能。

同时提高学生对文献资料的检索和信息处理的能力，以及编写和整理设计文档的能力。

1.2 设计内容及实现目标通过三菱FX2N-64MR-001型PLC实现控制交通灯，并且完成了软件部分设计，并且使用一种简单可靠且实用的应用软件来实现仿真。

信号灯受一个启动开关控制，当启动开关接通时，信号灯系统开始工作。

要求有直行灯和左转灯的控制，有倒计时显示功能。

通行时间自行设定。

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。

扩展功能：分高峰时段、正常时段和夜间时段实现不同的控制。

熟悉工艺流程及生产设备的工作原理；根据控制要求，画出硬件电路图、PLC接线图及控制梯形图；利用编程软件编制程序，可先在计算机上进行仿真，然后在实验室完成调试；完成课程设计说明书。

2 系统硬件设计2.1 PLC选型和配置系统硬件配置根据I/O的个数和裕量选择三菱FX2N-64MR-001型PLC、7段数码管2个、红灯黄灯绿灯和左转绿灯各四个、继电器9个、蜂鸣器一个、开关4个。

PLC智能交通灯控制系统设计一、引言交通是城市发展的命脉，而交通灯则是保障交通有序运行的关键设施。

随着城市交通流量的不断增加，传统的交通灯控制系统已经难以满足日益复杂的交通需求。

因此，设计一种高效、智能的交通灯控制系统具有重要的现实意义。

可编程逻辑控制器（PLC）作为一种可靠、灵活的工业控制设备，为智能交通灯控制系统的实现提供了有力的支持。

二、PLC 简介PLC 是一种专为工业环境应用而设计的数字运算操作电子系统。

它采用可编程序的存储器，用于存储执行逻辑运算、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 具有可靠性高、抗干扰能力强、编程简单、维护方便等优点，广泛应用于工业自动化控制领域。

在交通灯控制系统中，PLC 可以根据实时交通流量信息，灵活调整交通灯的时间分配，提高道路通行效率。

三、智能交通灯控制系统的需求分析（一）交通流量监测系统需要能够实时监测道路上的交通流量，包括车辆数量、行驶速度等信息。

（二）时间分配优化根据交通流量监测结果，智能调整交通灯的绿灯时间，以减少车辆等待时间，提高道路通行效率。

（三）特殊情况处理能够应对紧急车辆（如救护车、消防车）通行、交通事故等特殊情况，及时调整交通灯状态，保障道路畅通。

（四）人机交互界面提供直观、方便的人机交互界面，便于交通管理人员对系统进行监控和管理。

四、PLC 智能交通灯控制系统的硬件设计（一）传感器选择为了实现交通流量的监测，可以选择使用电感式传感器、超声波传感器或视频摄像头等设备。

电感式传感器安装在道路下方，通过检测车辆通过时产生的电感变化来统计车辆数量；超声波传感器通过发射和接收超声波来测量车辆与传感器之间的距离和速度；视频摄像头则可以通过图像识别技术获取更详细的交通信息，但成本相对较高。

（二）PLC 选型根据交通灯控制系统的输入输出点数、控制精度和复杂程度等要求，选择合适型号的 PLC。