交通灯PLC控制系统设计

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交通信号灯PLC控制系统设计

课题报告内容：

一、设计目的

（一）控制要求

1． 系统工作受开关控制，起动开关 ON 则系统工作；起动开关 OFF 则系统停

止工作。

2．控制对象有八个：

东西方向红灯两个 , 南北方向红灯两个，

东西方向黄灯两个 , 南北方向黄灯两个，

东西方向绿灯两个 , 南北方向绿灯两个，

东西方向左转弯绿灯两个，南北方向左转弯绿灯两个。

3．控制规律：

1） 高峰时段按时序图二(见附图)运行， 正常时段按时序图三(见附图)运行，晚上时段按提示警告方式运行，规律为： 东、南、西、北四个黄灯全部闪亮，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。

2） 高峰时段、 正常时段及晚上时段的时序分配按时序图一运行(见附图)。

4.如何在交通控制灯起动时。

2 （二）课题要求

1．按题意要求,画出 PLC 端子接线图、控制梯形图。

2．完成 PLC 端子接线工作, 并利用编程器输入梯形图控制程序，完成调试。

3. 完成课程设计说明书

3 二、设计步骤

1、设计思路

先用一个主程序把一天分为高峰时段、平时时段、晚间时段。编写高峰时段的程序、平时时段的程序、晚间时段的程序。再用主程序调用不同时段的程序完成对交通灯的控制。

2、I/O分配表

输入 功能 输出 功能

I81 启动开关系统开启 Q1 东西方向红灯

I82 停止开关系统停止 Q2 南北方向红灯

Q3 东西方向黄灯

Q4 南北方向黄灯

Q5 东西方向绿灯

Q6 南北方向绿灯

Q7 东西方向左转弯绿灯

Q8 南北方向左转弯绿灯

3、各中间继电器

继电器 作用 继电器 作用

M1

在主程序中共同控制六个不同的时间段 M11

在子程序中对Q1、Q2、Q3、Q4、Q5、Q6进行控制 M2 M12

M3 M13

M4 M14

M5 M15

M6

M7 M19

M20

基于ＰＬＣ的交通灯控制系统设计　王宏峥　（哈尔滨广厦学院）　【摘要】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。本文主要探　讨基于ＰＬＣ的交通灯控制系统，主要基于西门子公司的一种小型　的可编程序控制Ｓ７—２００来设计。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。　【关键词】交通灯，ＰＬＣ，ｓ７．２００　１研究背景　在现代城市中，随着人口和汽车的急剧增长，市区交通日益拥　挤，要是没有红绿灯作为指挥工具，恐怕川流不息的汽车就会由于　混乱而造成严重阻塞。因此，交通灯是交管部门管理城市交通的重　要工具之一。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［１］。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。而传统的　交通信号灯控制一般采用电子线路和继电器实现。　２ＰＬＣ介绍及其发展　２．１　ＰＬＣ概述　ＰＬＣ的最大特点在于：电气工程师已不再电气的硬件上花费太　多的心计，只要将按钮开关或感应器的输入点连接到ＰＬＣ的输入　点上就能解决问题，通过输出点连接接触器或继电器来控制大功　率的启动设备［２］，而小功率的输出设备直接连接就可以。　ＰＬＣ之所以高速发展，除了工业自动化的客观需要外，还有许　多适合工业控制的独特优点，它较好地解决了工业控制领域中普　遍关心的可靠、安全、灵活、方便、经济等问题，一下是其主要特点。　（１）可靠性高、抗干扰能力强；　（２）编程简单，易于掌握；　（３）设计、安装容易、维护工作量少；　２．２　ＰＬＣ的组成及结构　ＰＬＣ专为工业场合设计，采用了典型的计算机结构，由硬件和　软件两部分组成。硬件主要由ＣＰＵ、电源、存储器、专门设计的ｉ／ｏ　接口电路、外部设备和ｉ／ｏ扩展模块等组成。　（１）中央处理单元（ＣＰＵ）。ＰＬＣ的ＣＰＵ与通用微机的ＣＰＵ一样，　是ＰＬＣ的核心部分，它按ＰＬＣ中系统程序赋予的功能，接收并存储　从编程器键入的用户程序和数据。　（２）输入／输出单元（Ｉ／Ｏ单元）。Ｉ／０单元又称为Ｉ／０接口电　路。ＰＬＣ程序执行过程中需调用的各种开关量（状态量）、数字量和　模拟量等各种外部信号或设定量，都通过输入电路进入ＰＬＣ，而程　序执行结果又通过输出电路送到控制现场实现外部控制功能。不　同的是，ＰＬＣ产品的Ｉ／Ｏ单元是顾及其工作环境和各种要求而经过　精心设计和制造的。因此其可靠性，抗干扰能力都有比较高的质　量。　２．３　ＰＬＣ的交通灯控制设计目的。利用可编程控制器交通灯控　制系统集成自动控制技术、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；充分吸收了分散式控制系统和集　中控制系统的优点，采用标准化、模块化、系统化设计，配置灵活、　黔　１８６　组态方便。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。对于交通灯的设计提供了极大的便利。　２．４ＰＬＣ交通灯控制系统基本原理　根据现实我国的交通状况分析以及要实现的基本功能，控制　流程如下：　（１）信号灯受一个启动开关控制，当启动开关接通时，信号灯　系统开始正常工作，且先南北红灯亮，而后东西绿灯亮。当启动开　关断开时，所有信号灯熄灭。　（２）南北红灯亮维持２５ｓ，在南北红灯亮的同时东西绿灯也亮，　并维持２０ｓ。到２０ｓ时，东西绿灯闪亮，闪亮３ｓ后熄灭。在东西绿　灯熄灭时，东西黄灯亮，并维持２ｓ。到２ｓ时，东西黄灯熄灭，东西　红灯亮；同时南北红灯熄灭，南北绿灯亮。　（３）东西红灯亮维持３０ｓ，南北绿灯亮维持２５ｓ，然后闪亮３ｓ，　熄灭；同时南北黄灯亮，维持２ｓ后熄灭，这时南北红灯亮，东西绿　灯亮。　（４）上述信号灯状态周而复始。　２．５　ＰＬＣ交通灯控制系统的优点　（１）急车强通控制。急车强通控制即急车强通信号受急车强通　开关控制。无急车时，信号灯按正常时序控制。有急车来时，将急车　强通开关接通，强制让急车来车方向的绿灯亮，使急车放行，直至　急车通过为止。急车一过，将急车强通开关断开，信号灯的状态立　即恢复到按正常时序控制。　（２）车流量监控。利用该功能可以实现对车流量的监测，并根　据车流量情况对绿灯进行延时或减时。具体如下：首先在ＰＬＣ交通　灯控制系统中进行设置，设置正常情况下红绿黄灯显示的时间，还　要设置，超过一定车辆数量后，绿灯延时的时间和车数量小于某一　临界值时，绿灯减小的时间。例如，当远端传感器监测到某两方向　‘车辆排队现象”，会籽　车辆排队现象”传送给ＰＬＣ系统。ＰＬＣ系　统根据接收到的信息和另外两方向的车辆情况进行运算，决定绿　灯是否延时或延时的时间。　３结论　在十字路口相应的位置预埋传感线圈，对此路段上的车流量　进行统计，并根据车流量的变化，改变绿灯的控制时间，可以实时　地对绿灯资源进行合理调配，提高十字路口的通行能力。本次传感　器与ｐｌｃ相结合，以车辆等待绿灯的滞留数来确定该方向是否繁　忙。如以南北向为例，每当车辆进入十字路口必先经过检测器，检　测器就会发出２个脉冲给ＰＬＣ，ＰＬＣ对检测器计数就可得到车辆进　入候车入口的总数和Ｙ。车辆继续往前就会经过检测器，同样检测　器也会发出２个脉冲给ＰＬＣ，ＰＬＣ对检测器脉冲的计数就会得到车　辆驶出候车入口的总数和ｘ，那么Ｙ（进入总量）一Ｘ（驶出总量）＝Ｚｌ　（南北向车辆滞留数），同样，东西方向，ＰＬＣ通过对检测器脉冲的计　数就可得到滞留量ｚ２。　参考文献：　［１］崔玉珍．ＰＬＣ技术在“十字路口交通灯控制”中的应用［Ｊ］．科　技传播，２０１１，（１１）．　［２］赵静．十字路口交通灯的ＰＬＣ控制设计［Ｊ］．海峡科学，　２０１３。１０．

武汉职业技术学院毕业论文

课题名称：智能交通灯控制系统设计

姓名：裴 *

班级：机电11303

专业：机电一体化

指导老师：***

时间：2014年3月2日

摘 要

针对近年来城市交通的拥挤现象,特别是驾驶员违章严重、交通事故频发、车辆尾气污染等问题,介绍了集计算机、信息、电子及通讯等众多高新技术手段于一体的智能交通指挥中心控制系统。在系统的设计中，主要使用了PLC和传感器相结合的方法,自动获取车辆数据，根据相应流量状况自动增加或减少绿灯时长，进行智能控制。该系统的安装可以大大缓解了城市道路堵塞现象、提高了道路的通行能力。减少了驾驶员违章的次数,抑制了交通事故的发生,同时对减轻车辆尾气排放,从而降低环境污染都起到了不可低估的作用。

分析了现代城市交通控制与管理问题的现状，结合城乡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硬件电路设计方案。

关键词 plc控制系统 交通灯 智能控制

目 录

1 引言 .......................................................................................................................... 4

1.1 城市的现状 ...................................................................................................... 4

1.2 研究目的和意义 .............................................................................................. 4

西安航空职业技术学院 毕业设计论文

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基于PLC和MCGS的交通灯系统设计

【摘要】

当今，红绿灯安装在各个道口上，已经成为疏导交通车辆最常见和最有效的手段。社会的发展，人们的消费水平不断的提高，私人车辆不断的增加。人多、车多道路少的道路交通状况已经很明显了。所以采用有效的方法控制交通灯是势在必行的。PLC 的智能控制原则是控制系统的核心，采用PLC把东西方向或南北方向的车辆按数量规模进行分档，相应给定的东西方向与南北方向的绿灯时长也按一定的规律分档. 这样就可以实现按车流量规模给定绿灯时长，达到最大限度的有车放行，减少十字路口的车辆滞流，缓解交通拥挤、实现最优控制，从而提高了交通控制系统的效率.

PLC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。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。

PLC还具有通讯联网功能，将同一条道路上的信号灯组成同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。在实时检测和自动控制的PLC应用系统中，PLC往往是作为一个核心部件来使用。

关键字：PLC、交通灯、控制系统、组态设计

西安航空职业技术学院 毕业设计论文

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Abstract: Today, traffic lights installed on the crossing at all, to ease

the traffic of vehicles has become the most common and most effective means.