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开放实验设计题目: 交通灯开放实验论文专业 : 数控技术班级： 2011级姓名：杨可孙孝俊谢官军指导教师：赵书朵邓冉旭交通信号灯PLC控制系统设计摘要本设计是用PLC来实现对十字路口交通信号灯的控制，其控制方法是采用三菱的FX2N系列PLC编程软件对东西南北的红、黄、绿、左绿灯实现有规律的循环闪亮，以达到对交通信号灯的控制。
控制过程中采用了顺序控制设计法用了八个定时器六个计数器分时段分频率自动实现对八个控制对象的控制。
控制程序包括有顺序功能图（SFC）、梯形图(LAD)、指令表(STL)。
关键词：三菱FX2N，交通信号灯，顺序功能图，梯形图，调试，自动控制目录第1章绪论 (1)1.1 PLC的发展及现状 (1)1.2 每人的主要工作 (1)第2章十字路口交通信号灯的PLC控制线路设计 (2)2.1 十字路口交通信号灯的工作原理及设计要求 (2)2.2 十字路口交通信号灯所选PLC的I/O点统计 (3)2.3 PLC的选型及技术参数 (3)2.3.1 PLC的选型原则 (4)2.3.2 十字路口交通信号灯所选类型PLC的技术参数 (7)2.4 十字路口交通信号灯的接线图和接线电路设计 (7)2.4.1 十字路口交通信号灯的I/O分配表 (7)2.4.2十字路口交通信号灯的外部接线图设计 (8)第3章十字路口交通信号灯的PLC系统的程序设计 (9)3.1 常用梯形图的设计方法 (9)3.2 PLC内部继电器的分配 (10)3.3 十字路口交通信号灯控制系统的SFC图、梯形图及指令表 (10)3.3.1 十字路口交通信号灯PLC控制的SFC图 (10)3.3.2 十字路口交通信号灯梯形图设计 (14)3.3.3 十字路口交通信号灯分离指令表 (14)3.4 在实验室的调试和仿真 (14)结束语 (15)参考文献 (16)附录1 (17)第1章绪论1.1 PLC的发展及现状在工业生产过程中，大量的开关量顺序控制，它按照逻辑条件进行顺序动作，并按照逻辑关系进行连锁保护动作的控制，及大量离散量的数据采集。
传统的交通灯控制系统大多是由数字电路来实现的，交通灯控制系统稳定性可靠性与抗干扰能力较差，随着社会经济的发展，数字电路交通灯越来越不能满足日益增长的交通压力，因此必须寻求一种新的方法来取代这种复杂而工作不稳定的控制系统。
定的控制系统。
随着科技的发展，可编程控制器(PLC )的功能日益完善，可编程控制器已作为一种以微电脑技术为核心的自动控制装置，已被广泛应用于机械制造、冶金、化工、能源等各种行业。
它可靠性高、功能完善、抗干扰能力强，具有结构简单、重量轻等优点，是一种用于工业环境及过程控制的数字运算操作的电子系统。
采用PLC 控制交通信号灯，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，其内部定时器资源十分丰富，可对目前普遍使用的可对目前普遍使用的可对目前普遍使用的“渐进式”“渐进式”“渐进式”信号灯进行精确控信号灯进行精确控制，特别是方便地实现多岔路口的控制。
由于PLC 本身具有通信联网功能，可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。
时间，实现科学化管理。
在实际应用中，采用PLC 控制城市交通信号灯，能根据不同的路况要求，随时修改控制程序，以改变各信号灯的工作时间和工作状况。
与继电器或逻辑电路控制系统相比，PLC 控制系统具有更高的可靠性、灵活性和经济实用性。
本论文就是运用PLC 原理来实现对十字路口的交通灯的控制，介绍了基于PLC 在交通系统的运用，系统介绍了PLC 的基本原理。
的基本原理。
关键词：交通灯交通灯 可编程控制器（可编程控制器（可编程控制器（PLC PLC PLC）） 十字路口十字路口十字路口 稳定性稳定性稳定性 可靠性可靠性可靠性AbstractThe traditional traffic control system is mostly by digital circuit, traffic control system stability reliability and anti-interference ability is bad, With the development of society and economy, and digital circuit traffic lights to meet the growing traffic pressure, therefore, must seek a new method to replace the complex and working stability of the control system.With the development of science and technology, the programmable logic controller (PLC) function, the programmable controller automatic control equipment, widely used in mechanical manufacturing, metallurgy, chemical, energy, etc. It of the characteristics of strong adaptability to environment, and its internal timer resources are very rich, but for now the widespread use of "progressive" light accurately control, particularly easily realize more control of the cross-roads. Because of PLC network communication function, be composed of a LAN for signal unified dispatching management, can shorten the time of waiting vehicles, scientific management.In actual application of PLC control, urban traffic lights, can according todifferent conditions, modified at any time to change control procedures, the signal of working time and working conditions. And relay or logic circuit control system, PLC control system of the principle of PLC to control the traffic intersection, introduced in traffic system based on PLC is introduced, and the application of PLC system of basic principle.Key words：Traffic； Programmable logic controller (PLC)；Crossroads； Stabilization；reliability目 录第一章 绪论.................................................................................................................. (1)1 第二章 PLC 介绍........................................................................................................... .. (2)2 第一节PLC 的定义 .............................................................................................. .............................................................................................. 22 第二节PLC 的工作原理 ...................................................................................... 2 第三节PLC 的应用领域 ...................................................................................... 3 第四节PLC 的发展趋势 ...................................................................................... 4 第三章 控制要求.......................................................................................................... . (5)5 第一节 交通灯控制系统的设计要求和工作过程 (5)第二节 交通灯的时序波形图 (6)第四章 硬件介绍和选取.............................................................................................. . (6)6 第四章 硬件介绍和选取.............................................................................................. . (7)7 第五章 交通灯系统的设计与控制............................................................................ . (1)10 第一节 顺序图..................................................................................................... .. (1)10 第二节IO 分配及接线图 ................................................................................... ................................................................................... 11 11 第三节 编制程序................................................................................................. . (1)12 第四节 调试程序................................................................................................. . (1)18 结束语.......................................................................................................................... .. (2)20 谢 辞............................................................................................................................ . (2)21 参考文献...................................................................................................................... . (2)22第一章 绪论我国是一个人口大国，我国是一个人口大国，许多城市都存在交通拥堵现象。
第一章绪论1。
1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。
人，车，路三者关系的协调，已成为交通管理部门需要解决的重要问题之一。
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中最重要的组成部分。
随着城市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,因此，自80年代后期，这些城市纷纷修建城市高速公路，在高速公路建设完成的初期，它们也曾有效地改善了交通状况.然而，随着交通量的快速增长和缺乏对高速道路的系统研究和控制，高速道路没有充分发挥出预期的作用.而城市高速道路在构造上的特点，也决定了城市高速道路的交通状况必然受高速道路和普通道路耦合出交通状况的制约。
所以，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,城区与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，根据交通等工艺控制要求和特点，我们采用了日本三菱公司FX2N_48MR。
三菱PLC 有小型化，高速度，高性能等特点,三菱可编程控制器指令丰富，可以接各种输入，输出扩充设备，有丰富的特殊扩展设备，其中的模拟输入设备和通信设备是系统所必需的，能够方便地联网通信。
本系统就是应用可编程控制器（PLC）对十字路口交通控制等实现控制。
本系统采用PLC是基于以下四个原因:（1）PLC具有很高的可靠性，抗干扰能力。
通常的平均无障碍时间都在30万小时以上；（2）系统设计周期短，维护方便，改造容易，功能完善，实用性强；（3)干扰能力强，具有硬件故障的自我检查功能，目前空中各种电磁干扰日益严重，为了保证交通控制的可靠稳定，我们选择了能够在恶劣的电磁干扰环境下正常工作的PLC;（4）近年来PLC的性能价格比有较大幅度的提高，是的实际应用成为可能。
1.2本文的研究内容PLC是在传统的顺序控制器的基础上引入了微电子技术、计算机技术、自动控制技术和通讯技术而形成的一代新型工业控制装置,目的是用来取代继电器、执行逻辑、记时、计数等顺序控制功能,建立柔性的程控系统。
第1章绪论1.1 引言可编程控制器（programmable controller）属于微型计算机的一种，并且最早为工业控制应用而设计制造。
由于其在最初功能上只可实现定时、计数以及逻辑控制等功能，故也被称为可编程逻辑控制器（Programmable Logic Controller），简称PLC。
它具有可靠性高，功能完善，抗干扰性好、结构简单、编程方便、体积小、重量轻等优点，是一种专门用于工业环境及过程控制的数字运算操作的电子系统并且主要用来代替继电器实现逻辑控制。
PLC以微处理器为基础，综合了计算机技术、自动控制技术、网络技术和通讯技术发展而来的一种新型工业控制自动化装置。
随着现代技术的发展，该装置在功能及构造上己经远远超过了早期的PLC。
交通问题是现代社会发展的一个重要表现，同时也是社会发展的重要依托。
交通运输是城市功能活动的命脉，它直接影响社会经济与生活的各个方面。
无论是在古代还是现代，交通运输都具有十分重要的经济意义和战略意义。
在现代经济高速发展的今天，交通问题己经被许多国家和地区提上了日程。
如何高效、快捷地出行，是关乎人们生产和日常生活的重要问题。
而与之相关的方方面面也就自然而然地成为了人们所研究和关注的焦点。
本课题通过深入地研究PLC的硬件结构与工作方式，成功地将PLC与十字路口交通信号灯联系起来，初步解决了交通拥堵问题。
系统地设计了基于PLC的十字路口交通信号灯控制系统，对包括具体信号灯配置、硬件与软件的设计在内的控制环节进行了深刻研究，并且探索了手持式无线遥控装置对于信号灯的控制。
1.2 课题的背景随着社会的发展和进步以及人民生活水平的提高，上路的车辆越来越多，但相应的公路设施却没有相应的改善。
这就导致了城市交通拥堵问题突出，而且拥堵的地方多是十字路口等车辆汇集处。
在世界各大城市，交通堵塞尤为严重，尽管人们发明了红绿灯，修建了立交桥，但是交通堵塞问题始终没有解决，使之成为世界性的难题。
杭州职业技术学院毕业论文（设计）十字路口交通灯的P L C控制专业：电气自动化年级：09姓名：指导老师：***2011年11月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。
关键词：交通灯；PLC；FX2N；控制目录1 PLC的特点及应用 (1)1.1 概述 (1)1.2 PLC的结构及特点 (2)1.3 PLC的应用 (3)1.4可编程控制器的发展 (4)2 PLC的分类及工作原理 (7)2.1 PLC的分类 (7)2.2 PLC的工作原理 (7)2.3 PLC汇编语言 (7)2.4 PLC的基本指令 (8)2.5 编程器件 (10)3 梯形图的设计与编程方法 (10)3.1控制要求 (10)3.2硬件及外围器件 (11)3.3I/O分配表 (11)4 程序设计 (11)4.1梯形图 (12)4.2指令表 (14)4.3流程图 (16)5 设计总结 (17)参考文献 (18)致谢 ............................................................................................... 错误!未定义书签。
1 PLC的特点及应用1.1 概述可编程控制器（PLC）是以微处理器为基础，综合了计算机技术、自动控制技术和通信技术发展起来的一种通用的工业自动控制装置。
它具有体积小、功能强、灵活通用与维护方便等一系列的优点。
特别是它的高可靠性和较强的适应恶劣环境的能力，受到用户的青睐。
毕业论文plc交通灯PLC控制的交通信号灯系统摘要：PLC控制的交通信号灯系统是一种被广泛采用的交通管理手段。
本文讨论了这一系统的设计和实现，包括硬件和软件方面的内容。
通过PLC控制，台湾的交通信号灯系统获得了很好的效果。
关键词：PLC，交通信号灯，控制系统1. 引言随着城市化进程的不断加速，交通问题成为了当今社会面临的一个重要问题。
而交通信号灯系统是一个被广泛采用的交通管理手段。
PLC控制的交通信号灯系统是一种新兴的交通信号灯控制方式，其控制精度高、响应速度快等优点得到了广泛关注。
2. 系统设计2.1 系统概述PLC控制的交通信号灯系统主要由PLC控制器、输入输出模块、交通信号灯、交通监控摄像头等组成。
其中PLC控制器是控制系统最核心的部件，输入输出模块用于实现PLC控制器与其他部件的联接，交通信号灯用于指示道路通行状态，交通监控摄像头用于记录交通事故和疑点车辆。
2.2 系统结构该系统采用多级结构，包括交通信号灯控制层、交通信号灯直接控制层和感应控制层。
其中交通信号灯控制层负责整个交通信号灯系统的控制，交通信号灯直接控制层负责控制相应的信号灯、箭头灯等，感应控制层负责控制车辆感应器的运作。
2.3 硬件设计该系统硬件主要包括PLC控制器、交通信号灯、输入输出模块、交通监控摄像头、车辆感应器等。
PLC控制器采用的是模块化结构，输入输出模块采用数字式输入输出，并配有过电压保护；交通信号灯采用LED显示屏，其控制实现了对信号灯亮度的自动调整；交通监控摄像头采用PTZ型号，具备高清晰度和夜视功能，能够对现场交通情况进行实时监测；车辆感应器采用耐高压绝缘技术，能够自动识别过路车辆。
2.4 软件设计该系统软件主要由PLC程序和相应软件组成。
PLC程序通过控制输入输出模块实现控制系统的工作。
相应的软件用于控制摄像头、车辆感应器等组件。
3. 实验结果与分析实验测试证明，PLC控制的交通信号灯系统具有响应速度快、能够进行情境感知、控制精度高等特点，实现了对待行车流的有效控制，极大地缓解了城市交通拥堵问题。
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。
PLC交通信号灯毕业论文第一章绪论当今，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。
但这一技术在19世纪就已出现了。
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，英国机械工程师纳伊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。
它由红绿两以旋转式方形玻璃提灯组成，红色表示“停止”，绿色表示“注意”。
1869年1月2日，煤气灯爆炸，使警察受伤，遂被取消。
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，1914年始安装于纽约市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，以免发生交通事故。
中国最早的马路红绿灯，是于1928年出现在上海的英租界。
从最早的手牵皮带到20世纪50年代的电气控制，从采用计算机控制到现代化的电子定时监控，交通信号灯在科学化、自动化上不断地更新、发展和完善。
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。
第二章课题介绍及研究意义可变程序控制器（PLC）是从早期的继电器逻辑控制系统发展而来的。
自60年代问世以来，PLC得到了突飞猛进的发展，尤其在数据处理、网络通信及与DCS等集散系统融合方面有了很大的进展，可变程序控制器已经成为工业自动化强有力的工具，得到了广泛的普及和推广应用。
随着PLC 性能价格比的不断提高,一些过去使用专用计算机的场合,也转向使用PLC，PLC 的应用围在不断扩大。
《电气控制与PLC技术》课程设计系部：专业：学号：学生姓名：指导教师姓名：十字路口交通灯的P L C控制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。
关键词：交通灯；PLC；FX2N；控制目录1 梯形图的设计与编程方法 (2)1.1控制要求 (2)1.2硬件及外围器件 (3)1.3I/O分配表 (3)2 程序设计 (4)2.1梯形图 (4)2.2指令表 (6)2.3流程图 (7)2.4电器一览表 (7)2.5控制面板元器件布置图接线图 (8)2.6顺序功能图 (9)2.7设计说明 (9)3 设计总结 (9)参考文献 (9)谢辞 (11)1 梯形图的设计与编程方法1.1控制要求用PLC设计交通灯控制系统，要求如下：按下启动按钮SB1后，依下面顺序运行：南北向绿灯亮20s，东西向红灯亮；20s后，南北绿灯闪烁5次，每隔0.5s一次，在此期间东西向红灯亮；南北绿灯闪5次后熄灭，两个方向黄灯同时亮5s，东西向红灯仍然亮；黄灯亮5s 后熄灭，南北向换红灯，东西向换绿灯亮30s；东西向绿灯30s后闪5次，南北向红灯亮；东西向绿灯闪5次后熄灭，两个方向黄灯亮5s，南北向红仍然亮；黄灯亮5s后南北向换绿灯，东西向换红灯。
依次循环，按下停止按钮SB2后，本循环结束后停止。
图4 交通信号灯的位置1.2硬件及外围器件根据信号灯的控制要求，所有的器件有：三菱FX系列PLC、起动按钮SB1、停止按钮SB2、SB3夜间模式、SB4白夜转换，红黄绿色信号灯各4只，垄断器两只，输入／输出端口接线如图4所示。
