交通灯的PLC程序设计

毕业设计基于PLC的智能交通灯的设计随着科技的快速发展，智能化已经成为了交通系统的重要发展方向。

在城市交通管理中，智能交通灯控制系统发挥着至关重要的作用。

本文将介绍一种基于PLC（可编程逻辑控制器）的智能交通灯设计，旨在提高交通效率，确保交通安全，并改善交通环境。

一、设计背景与目的城市交通问题一直是困扰人们的难题，高峰期的拥堵和交通事故频发等问题给人们的生活带来了诸多不便。

传统的交通灯控制系统已无法满足现代交通的需求，因此需要一种更加智能化、高效的交通灯控制系统来解决这些问题。

本设计的目的是通过PLC技术，实现交通灯的智能化控制，提高道路通行效率，减少拥堵和交通事故的发生。

二、设计方案1、系统架构本设计采用PLC作为核心控制器，通过传感器采集道路交通信息，如车流量、车速、车道占有率等，根据采集到的信息对交通灯进行智能控制。

同时，系统还包括人机界面（HMI），以便工作人员对系统进行监控和调试。

2、硬件选型PLC选用具有强大计算能力和稳定性的西门子S7-1200系列，该系列PLC具有丰富的IO接口和通信端口，适合用于本设计的控制需求。

传感器选用海康威视的车流量检测器，能够实时监测道路车流量，为PLC提供控制依据。

HMI选用昆仑通态的触摸屏，能够直观地展示系统运行状态和交通信息。

3、软件设计软件部分包括PLC程序和HMI界面设计。

PLC程序主要实现道路交通信息的采集、处理和交通灯的控制逻辑。

HMI界面设计则要实现系统状态的监控、交通信息的展示和人工干预等功能。

软件设计采用模块化的思路，便于后续的维护和升级。

三、功能特点本设计的智能交通灯具有以下功能特点：1、实时监测：通过传感器实时监测道路车流量、车速和车道占有率等信息，为PLC提供控制依据。

2、智能控制：根据监测到的交通信息，PLC能够实现交通灯的智能控制，包括绿灯时间的动态调整、红灯时间的优化分配等，以提高道路通行效率。

3、安全保障：通过实时监测车流量和车速等信息，系统能够及时发现交通事故的风险，并采取相应的控制策略，保障交通安全。

交通灯的PLC程序设计摘要PLC（可编程逻辑控制器）是一种用于自动化控制的计算机设备。

本文将介绍在交通灯系统中使用PLC进行控制的程序设计。

介绍随着城市化的发展，交通拥堵已经成为了一个普遍的现象。

为了解决交通拥堵问题，并提高道路交通的安全性，交通灯系统变得越来越重要。

在交通灯系统中，使用PLC控制可以实现精确、可靠、高效的控制方式。

PLC是一种专业的控制器，主要用于工业自动化控制。

PLC能够将输入的控制信号进行逻辑处理，并输出相应的控制信号，实现可编程的自动控制。

在交通灯系统中，PLC负责控制信号灯的开关，保证交通信号灯的正常运转。

本文将介绍在交通灯系统中使用PLC的程序设计。

该设计针对的是普通十字路口，控制红、黄、绿三种信号灯的开关顺序，以保证交通流畅和交通安全。

PLC程序设计逻辑控制在交通灯系统中，PLC将接受来自传感器的信号，根据这些信号进行逻辑运算，从而控制信号灯的开关。

通过逻辑运算，PLC可以实现绿灯亮、黄灯亮、红灯亮等不同的控制方式。

PLC的逻辑运算主要包括开关量逻辑和模拟量逻辑两种方式。

对于交通灯系统来说，开关量逻辑是最常用的控制方式，这是因为信号灯的开关只有两种状态：开和关。

控制程序交通灯系统中使用的PLC程序通常是基于状态机的控制方式。

状态机是一种基于状态转移的控制模型，是一种理论模型，用于描述有限个状态及其之间的转移。

交通灯系统中的PLC程序一般会分为两部分：状态转移表和状态转移图。

状态转移表用于记录系统中所有的状态和它们之间的转移关系，状态转移图则是在状态转移表的基础上对状态之间的关系进行图形化表示。

下面是一个简单的状态转移表，用于描述交通灯系统中红、黄、绿三种灯的控制状态：当前状态输入信号下一状态红灯等待绿灯黄灯等待红灯绿灯等待黄灯红灯或黄灯非等待黄灯绿灯非等待红灯PLC程序实现在实现PLC程序时，需要根据状态转移图和状态转移表编写程序。

在交通灯系统中，PLC的输入端接收传感器信号，根据传感器信号和状态转移表的状态转移关系来更新PLC的输出信号。

十字路口交通灯PLC控制程序设计1、十字路口交通灯控制系统简介图1 十字路口交通灯控制系统示意图（1）东西路有交通灯R(红)、Y (黄)、G(绿)、人行横道灯CRSR(红)，CRSG (绿)。

（2）南北路有交通灯r(红)、y(黄)、g(绿)、人行横道灯crsr(红)、crsg(绿)。

（3）在东西路停车线以外一定范围内(50m)若有汽车，则该处的传感器发出输入信号V=l；在南北路停车线以外一定范围内(50m)若有汽车，则该处的传感器会发出输入信号v=1。

（4) 急车强通控制。

对于消防车、救护车、警车及国宾车队等，设置急车强通开关，如表1所示。

急车强通开关通行状态（F东西向；f：南北向）F=1，f=0 东西路有急车通行F=0，f=1 南北路有急车通行F=1，f=1 东西路、南北路都有急车通行F=0，f=0 无急车通行输入信号：PS1: 系统控制开关Start；（Start=1：系统运行； Start=0：系统关闭，灯全熄灭）PO1: 东西方向强通信号F；PO2: 南北方向强通信号f；P03: 东西方向异常信号V；P04: 南北方向异常信号v；输出信号：TL1: 东西路绿灯G；TL2: 东西方向黄灯Y；TL3: 东西方向红灯R；PB05: 东西方向人行道绿灯CRSG；FL1: 东西方向人行道红灯CRSR；TL4: 南北方向绿灯g；TL5: 南北方向黄灯y；TL6: 南北方向红灯r；PB05: 南北方向人行道绿灯crsg；FL3: 南北方向人行道红灯crsr；2、控制要求2.1正常时序控制系统受一个启动开关Start控制。

当开关启动(Start=1)时，系统开始工作；当启动开关断开(Start=0)时，所有信号灯熄灭。

正常时序控制流程如图2所示。

其中灯“闪亮”是指1秒周图2 正常时序控制流程2.2 急车强通控制急车强通信号受急车强通开关控制(F、f)。

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，不管原来信号灯的状态如何，一律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。

plc 交通灯课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解PLC（可编程逻辑控制器）的基本原理及其在交通灯控制系统中的应用。

2. 学生能够掌握PLC编程的基础知识，包括逻辑运算、定时器、计数器等。

3. 学生能够了解并描述交通灯控制系统的基本工作流程及其功能。

技能目标：1. 学生能够运用PLC进行基本的编程操作，设计并实现一个简单的交通灯控制系统。

2. 学生通过实际操作，培养动手能力，掌握PLC与外围设备连接的方法。

3. 学生能够分析并解决交通灯控制系统中出现的基本故障。

情感态度价值观目标：1. 学生培养对自动化控制技术的兴趣，激发探索精神和创新意识。

2. 学生在小组合作中，学会沟通与协作，培养团队精神。

3. 学生能够认识到PLC技术在现实生活中的应用，增强学以致用的意识。

分析：本课程针对高年级学生，已具备一定的电子电工基础知识和编程技能。

课程性质为实践性、综合性较强的课程设计。

教学要求以学生为主体，注重培养学生的动手能力、分析问题和解决问题的能力。

课程目标旨在通过PLC交通灯控制系统的设计，将理论知识与实际应用相结合，提高学生的实践操作能力和创新能力。

通过课程目标的实现，使学生能够掌握PLC技术的基本应用，为未来从事自动化控制领域工作打下基础。

二、教学内容1. PLC基础知识：- PLC的结构、原理和工作方式。

- PLC的编程语言：梯形图、指令表等。

2. 交通灯控制系统：- 交通灯系统的基本组成、工作原理。

- 交通灯控制流程及逻辑关系。

3. PLC编程与交通灯控制：- PLC编程基础：逻辑运算、定时器、计数器等。

- 交通灯控制系统的PLC编程实现。

4. 实践操作：- PLC与外围设备的连接方法。

- 搭建并调试交通灯控制系统。

5. 故障分析与处理：- 分析交通灯控制系统中可能出现的故障。

- 掌握基本的故障排除方法。

教学内容安排与进度：第一课时：PLC基础知识学习。

第二课时：交通灯控制系统原理及控制流程。

交通灯PLC程序设计PLC(Programmable Logic Controller,可编程逻辑控制器)是一种用于工业控制系统的可编程电子设备，也可以应用于交通灯的控制系统。

交通灯控制系统是城市交通管理的重要组成部分，使用PLC对交通灯进行控制可以提高交通流量的控制和安全性。

1.输入和输出接口设置：交通灯控制系统需要连接多个传感器和执行器来感知交通流量和控制灯光的开关。

PLC程序设计需要设置适当的输入接口来接收传感器的信号，并设置相应的输出接口来控制灯光的开关。

2.状态判断和逻辑控制：通过读取传感器的信号，PLC程序可以判断当前交通流量的状态，如车辆的数量、行人的行进方向等。

根据这些状态，PLC程序可以制定相应的控制策略，如调整灯光的切换时序、设置优先级等。

3.灯光状态控制：根据程序的逻辑控制，PLC程序将通过输出接口来控制交通灯的灯光状态。

灯光状态通常包括红灯、绿灯和黄灯等。

PLC程序需要根据交通流量的状态和规则来实现灯光的切换和变化。

4.异常处理和备份机制：交通灯控制系统需要具备强大的可靠性和稳定性。

PLC程序设计需要考虑到可能发生的异常情况，如传感器失效、灯光故障等。

在程序设计中需要设置相应的异常处理和备份机制，确保交通灯控制系统的正常运行。

5.系统监测和优化：PLC程序设计可以设置系统监测和优化功能，通过监控交通流量和灯光状态，可以对交通灯控制系统进行实时调整和优化。

例如，根据交通流量的变化，可以动态调整灯光的时序，以便更有效地控制交通流量和减少拥堵。

在进行交通灯PLC程序设计时，需要充分考虑实际情况和规则，以确保交通灯系统的安全性和实用性。

同时，PLC程序设计需要经过充分的测试和验证，确保程序的正确性和可靠性。

总结起来，交通灯PLC程序设计是一个复杂且关键的控制系统设计工作，它需要考虑到多个因素和规则，并采用适当的控制策略和逻辑。

通过科学合理的PLC程序设计，可以实现交通灯控制系统的良好运行和高效控制。

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。

交通灯PLC课程设计交通灯PLC课程设计PLC（可编程逻辑控制器）是现代工业控制领域中的一种常见控制器，它可以根据预设的程序，控制各种设备和实现不同的操作。

交通信号灯是城市道路中最为重要和基础的交通设施之一，它的控制系统也可以采用PLC进行设计。

本文将介绍一种基于PLC的交通灯控制系统设计方案。

1. 系统需求分析交通信号灯控制系统需要实现以下功能：1）控制灯组的切换和时序2）根据不同时间段和交通流量变化，调整灯组时序和切换规则3）实现手动控制和自动控制两种模式的切换4）记录各种交通情况和灯组运行状态，并根据需要输出相关数据2. 系统硬件设计本设计方案采用基于西门子S7-200系列PLC的控制系统，系统硬件主要包括以下部分：1）交通信号灯灯组2）PLC控制器3）交通流量检测器4）人工控制装置（如按钮或控制盒）5）相关传感器和监测器所有设备使用标准工业通信协议和接口，构成一个完整的交通灯控制系统。

3. 系统软件设计PLC控制器需要实现软件功能设计，以实现对交通信号灯的自动控制、手动控制和数据记录等功能。

主要设计思路如下：1）控制程序：基于西门子S7-200系列PLC的编程软件STEP7，在该控制器中编制控制程序，并根据不同时间段和交通流量变化，调整灯组时序和切换规则。

2）时序控制器：PLC中通过组合逻辑和时序控制器，实现灯组的切换和时序，确保道路交通安全。

3）数据采集：PLC通过相应的传感器和监测器，采集交通流量、车辆速度、灯组状态等数据，并将其存储到缓冲区，以便后续分析和处理。

4）自动和手动控制切换：PLC根据交通情况，自动切换灯组控制模式，同时也提供人工手动控制装置，以便在必要时进行手动控制。

5）数据输出：PLC可以将采集到的数据通过通信接口传输到上位机或其他系统中，以便进行数据分析和处理。

4. 系统实现与测试在硬件和软件设计完成后，需要进行现场实现和测试。

首先进行硬件的安装和连接，然后将软件程序下载到PLC控制器中，并进行相应的参数设置和测试。

图2.1-1 PLC控制交通灯设计版面图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，数码管开始倒计时（注：THPLC-A型无此功能），且先南北红灯亮，东西绿灯亮。

当启动开关断开时，所有信号灯都熄灭。

南北红灯亮维持25秒，在南北红灯亮的同时东西绿灯也亮，并维持20秒。

到20秒时，东西绿灯闪亮，闪亮3秒后熄灭。

在东西绿灯熄灭时，东西黄灯亮，并维持2秒。

到2秒时，东西黄灯熄灭，东西红灯亮，同时，南北红灯熄灭，绿灯亮。

东西红灯亮维持30秒。

南北绿灯亮维持20秒，然后闪亮3秒后熄灭。

同时南北黄灯亮，维持2秒后熄灭，这时南北红灯亮，东西绿灯亮。

周而复始。

且要求南北绿灯和东西绿灯不能同时亮，否则关闭系统，并立刻报警。

图2.1-2交通控制状态图3PLC 编程3.1I/O 端口分配行道与车行道红绿灯PLC 控制的I/O 端口分配图3.2PLC 硬件接线图3.3状况转移图3.3.1状态表人行道与车道红绿灯PLC 控制的状态表如表3.3.1-1构SFC图如下所示。

图3.3.1-1状况转移图3.4梯形图及指令表梯形图和指令表如下表所示功能说明：实现图所示的动作要求的梯形图。

用定时器T24和T25分别表示人行道绿灯闪光时的接通和断开时间，即闪光时，绿灯（Y34）接通0.5s，断开0.5s，其闪光次数（5次）用计数器C0来计数。

当一个周期执行完时，定时器T26的常闭触点断开，使M8002 线圈断开，从而使各定时器（T20-T26）和计数器C0均复位，T26的常闭触点又闭合，重复执行上一周期的动作过程。

5总结本系统采用PLC顺序循环控制设计法设计，很容易接受，提高设计的效率，节省大量的设计时间，提高交通控制效率，是一种智能的交通控制系统，他可以依据道路与季节的变化情况修改红绿灯的时间长度，减少十字路口的车辆滞留情况，缓解交通拥挤，实现交通控制的最优系统的最优控制，有了它便可以方便地对传统的定时交通控制系统进行改造升级。

PLC的智能交通灯控制系统设计--智能交通灯控制系统设计文档1-引言1-1 目的和范围本文档旨在设计一套基于PLC的智能交通灯控制系统，用于实现交通流畅和安全管理。

1-2 定义●PLC：可编程逻辑控制器（Programmable Logic Controller），是一种可编程数字运算控制器。

●智能交通灯：根据实时交通信息和需求，自动调整交通灯的信号显示。

●交通流畅：指通过合理的交通信号控制，减少交通拥堵和延误，提高交通效率。

●安全管理：通过合理的交通信号控制，确保道路交通的安全性和可靠性。

2-系统架构设计2-1 系统组成部分●PLC控制器●交通灯信号灯●交通检测传感器●人行横道信号灯●数据通信模块2-2 系统工作原理智能交通灯控制系统通过交通检测传感器获取实时交通信息，根据预设的控制算法，向信号灯发送指令来调整信号显示。

同时，通过数据通信模块与其他交通管理设备进行通信，实现跨路口协调控制。

3-系统硬件设计3-1 PLC控制器选型选择适宜的PLC控制器，满足系统的输入输出要求和性能需求。

3-2 交通灯信号灯设计根据道路交通需求和交通管理规范，设计合适的交通灯信号灯，包括信号显示颜色和亮度。

3-3 交通检测传感器选型选择适宜的交通检测传感器，可根据车辆和行人的实时情况，提供准确的交通流量数据。

3-4 人行横道信号灯设计根据行人需求和交通管理规范，设计合适的人行横道信号灯，保证行人安全过马路。

3-5 数据通信模块选型选择适宜的数据通信模块，实现系统与其他交通管理设备的数据交互和远程控制。

4-系统软件设计4-1 PLC编程使用PLC编程软件进行控制算法的编写，实现交通灯信号的动态调整。

4-2 信号灯控制算法设计设计合理的控制算法，根据实时交通信息和需求，动态调整交通灯信号显示。

4-3 数据通信协议设计设计系统与其他交通管理设备之间的数据通信协议，实现数据交互和远程控制。

5-系统测试与验证5-1 硬件测试对系统硬件进行功能测试，确保各部件正常工作。

PLC的智能交通灯控制系统设计智能交通灯控制系统设计是一种基于PLC技术的智能化交通管理系统，通过对交通信号灯控制进行智能化优化，实现交通流量的合理分配和交通管控的智能化管理，在提高道路通行效率的同时确保交通安全。

本文将介绍智能交通灯控制系统的设计理念、系统架构、功能模块、硬件设备和软件编程等方面。

一、设计理念智能交通灯控制系统的设计理念是通过PLC技术实现对交通信号灯的智能控制，根据车辆流量和道路情况实时调整信号灯的变化，合理分配绿灯时间，优化交通信号配时方案，提高道路通行效率和交通安全性。

系统应具有智能化、自适应性和实时响应性，能够有效应对不同交通情况，提供个性化的交通管控解决方案。

二、系统架构智能交通灯控制系统的架构主要包括传感器模块、PLC控制器、交通信号灯、通信模块和监控终端等部分。

传感器模块用于感知道路上的车辆流量和行驶方向等信息，将数据传输给PLC控制器；PLC控制器根据传感器数据实时调整信号灯控制策略；交通信号灯根据PLC控制器的指令变化显示不同颜色信号；通信模块用于系统与监控终端之间的数据通信，监控终端用于监控系统运行状态和实时操作。

三、功能模块智能交通灯控制系统的功能模块包括车辆检测模块、信号灯控制模块、通信模块和监控模块等。

车辆检测模块通过车辆检测器实时感知道路上的车辆流量和行驶方向等信息；信号灯控制模块根据车辆检测模块的数据智能调整信号灯配时，实现绿灯优先和拥堵车辆识别等功能；通信模块提供系统与监控终端之间的数据传输通道，实现数据交换和远程监控；监控模块实时监测系统运行状态和信号灯显示情况，可对系统进行远程操作和管理。

四、硬件设备智能交通灯控制系统的硬件设备主要包括传感器、PLC控制器、交通信号灯、通信模块和监控终端等部分。

传感器用于感知车辆流量和行驶方向等信息；PLC控制器用于处理传感器数据，实现信号灯的智能控制；交通信号灯显示不同颜色信号，指示不同车辆通行状态；通信模块提供系统与监控终端之间的数据传输通道；监控终端用于监控系统运行状态和实时操作。

自动交通灯系统（一）自动交通灯系统示意图（二）控制要求1. 上电运行时系统处于停止状态。

2. 按钮start/stop可实现系统启动/停止控制。

方案1 :南北红灯亮20秒,东西绿灯亮15秒后闪亮了3 次(3秒)后,东西黄灯亮4秒后转为:东西红灯亮20秒;南北绿灯亮15秒后闪亮3次(3秒)后灭;南北黄灯亮4秒后循环.方案2:南北红灯亮10秒,东西绿灯亮5秒后闪亮了3 次(3秒)后,东西黄灯亮2秒后转为:东西红灯亮10秒;南北绿灯亮5秒后闪亮3次(3秒)后灭;南北黄灯亮2秒后循环.方案3:南北和东西黄灯同时亮闪亮5秒1次.（三）I/O配置输入启动/停止按钮X0~X1东西红灯 Y0 东西黄灯 Y1 东西绿灯 Y2南北红灯Y3 南北黄灯 Y4 南北绿灯 Y5（四）设计要求理解动作过程，列写I/O配置表，画出硬件电路图，编写梯形图程序，进行系统调试。

程序设计如下：（1）自动交通灯原流程图开始按钮停止按钮方案选择选择方案一选择方案二选择方案三选择方案一南北交通灯东西交通灯红灯亮红灯灭，绿灯亮达到20s?达到15s?绿灯开始闪烁绿灯灭，黄灯亮达到4s?绿灯亮达到15s?绿灯开始闪烁闪烁3次?绿灯灭，黄灯亮达到4s?黄灯灭，红灯亮达到20s?是是是是否否否否否否否否是是是是闪烁3次?选择方案二南北交通灯东西交通灯红灯亮红灯灭，绿灯亮达到10s?达到5s?绿灯开始闪烁绿灯灭，黄灯亮达到4s?绿灯亮达到5s?绿灯开始闪烁闪烁3次?绿灯灭，黄灯亮达到4s?黄灯灭，红灯亮达到10s?是是是是否否否否否否否否是是是是闪烁3次?选择方案三南北交通灯东西交通灯黄灯亮黄灯亮达到5s?达到5s?黄灯闪烁一次黄灯闪烁一次是是否否（4）硬件电路图X0 X1 X2 X3 X4 COM M0M1M2M3M4Y0Y1Y2Y3Y4Y5COM红灯 黄灯 绿灯 红灯 黄灯 绿灯启动 停止（5）梯形图程序。

plc 智能交通灯课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解PLC（可编程逻辑控制器）的基本原理及其在智能交通灯系统中的应用。

2. 学生能掌握智能交通灯系统的组成结构，了解各部分功能及相互关系。

3. 学生能描述并解释交通灯控制逻辑，包括定时控制、车辆检测及紧急车辆优先通行等。

技能目标：1. 学生能够运用PLC编程软件进行基本的编程操作，完成交通灯控制逻辑的编写。

2. 学生能够通过实际操作，测试并优化交通灯控制程序，实现智能调控。

3. 学生能够通过小组合作，解决实际交通场景中遇到的问题，提高问题解决能力。

情感态度价值观目标：1. 学生培养对工程技术学科的兴趣，增强对PLC技术在智能交通灯领域应用的认同感。

2. 学生培养团队合作意识，学会在团队中发挥个人优势，共同完成任务。

3. 学生认识到科技对社会生活的影响，增强社会责任感，关注智能交通系统在生活中的实际应用。

课程性质：本课程属于实践性较强的综合设计课程，结合理论知识与实际操作，培养学生动手能力和实际问题解决能力。

学生特点：学生具备基本的PLC知识，对实际应用场景有较强的好奇心，喜欢动手实践。

教学要求：教师需引导学生运用所学知识进行实际操作，注重培养学生的团队合作能力和创新思维。

在教学过程中，关注学生个体差异，鼓励学生主动探究，提高课程参与度。

通过课程学习，使学生达到以上设定的知识、技能和情感态度价值观目标。

二、教学内容1. PLC基础知识回顾：PLC的原理、结构、工作方式及其在工业控制中的应用。

- 教材章节：第一章 PLC概述2. 智能交通灯系统组成及其功能：介绍交通灯系统的各部分组件，如控制器、信号灯、传感器等，并分析各自功能。

- 教材章节：第三章 常用输入输出设备3. 交通灯控制逻辑：讲解交通灯控制的基本逻辑，包括定时控制、车辆检测及紧急车辆优先通行等。

- 教材章节：第四章 PLC控制逻辑设计4. PLC编程与仿真：指导学生使用PLC编程软件进行交通灯控制逻辑的编写与仿真。

2 交通灯设计控制要求2.1 控制要求信号灯受按钮的控制，当按下按钮时，信号灯系统开始工作，并周而复始地循环工作，当停止按按钮时，系统将停止在初始状态，所有信号灯都熄灭。

2.2 控制时序车行道：东西向绿灯亮30S，绿灯闪烁3次，每次1S，黄灯亮2S，红灯亮35S；南北红灯亮35S，绿灯亮30S，绿灯闪烁3次，每次1S，黄灯亮2S。

人行道：东西绿灯亮30S，绿灯闪烁5次，每次1S，红灯亮35S，南北向红灯亮35S，绿灯亮30S，绿灯闪烁5次，每次1S。

交通灯分布图如图2.2.1所示:图2.2.1 十字路口交通灯分布示意图交通灯时序图2.2.2所示:东西绿Y0东西黄Y1东西红Y2南北绿Y3南北红Y5南北黄Y4东西绿Y7东西红Y6南北绿南北红30s 3s 2s图2.2.2 交通灯时序图2.3 硬件及外围元器件2.3.1 PLC外部接线图根据信号灯的控制要求，所有的器件有：三菱FX2N系列PLC、起动开关按钮SB1、红黄绿色信号灯各4只，输入／输出端口接线如下图所示。

由图可见：起动按钮SB1接于输入继电器X0端，东西方向的绿灯接于输出继电器Y0端，东西方向黄灯接于输出继电器Y1端，东西方向的红灯接于输出继电器Y2端，南北方向绿灯接于输出继电器Y3端，南北方向的黄灯接于输出继电器Y4，南北方向红灯接于输出继电器Y5。

南北人行道红灯接Y10,南北人行道绿灯接Y11.东西人行道红灯接Y6,东西人行道绿灯接Y7.将输出端的COM1及COM2用导线相连，输出端的电源为交流220V。

如果信号灯的功率较大，一个输出继电器不能带动两只信号灯，可以采用一个输出点驱动一只信号灯。

接线图如图2.3.1所示图2.3.1 PLC外部接线图I/O 分配表如下表2.3所示:表2.3 I/O 分配表3 交通灯系统设计3.1 软件设计初始脉冲M8002对初始位置S0置1后，接通X1，则状态同时转移到S20和S30。

S20置1，驱动车道东西绿灯，车道南北红灯，延时30S，状态转移到S21，S21和S22构成闪烁电路，绿灯闪烁3次，状态转移到S23，车道东西道黄灯亮2S。

成绩评定表目录一．摘要 1二．基于PLC实现智能交通灯控制．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．２1.1 总体设计要求２1.2 设计目的２1.3 I/O分配２1.4 梯形图３1.5 实验照片 1５1.6 问题及解决方案 1６三．设计体会１７参考文献１８摘要PLC= Programmable Logic Controller，可编程逻辑控制器，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。

它采用一类可编程的存储器，用于其内部存储程序，执行逻辑运算，顺序控制，定时，计数与算术操作等面向用户的指令，并通过数字或模拟式输入/输出控制各种类型的机械或生产过程。

是工业控制的核心部分。

中央处理单元（CPU）是PLC的控制中枢。

它按照PLC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；检查电源、存储器、I/O以及警戒定时器的状态，并能诊断用户程序中的语法错误。

当PLC投入运行时，首先它以扫描的方式接收现场各输入装置的状态和数据，并分别存入I/O映象区，然后从用户程序存储器中逐条读取用户程序，经过命令解释后按指令的规定执行逻辑或算数运算的结果送入I/O映象区或数据寄存器内。

等所有的用户程序执行完毕之后，最后将I/O映象区的各输出状态或输出寄存器内的数据传送到相应的输出装置，如此循环运行，直到停止运行。

这次课程设计是要实现的设计是基于PLC实现智能交通灯控制，与生活联系密切，很高的提高大家动手能力。

关键词：PLC CPU 交通灯一、基于PLC实现智能交通灯控制1.1总体设计要求南北方向为主干道，东西方向为次干道。

东西方向红灯亮20s，南北方向绿灯亮13s，闪4次（每次0.5s亮，0.5s灭），黄灯亮3s；然后，东西方向绿灯亮10s，闪3次（每次0.5s亮，0.5s灭），黄灯亮3s，南北方向的红灯亮16s；再然后，东西方向红灯亮20s，南北方向绿灯亮13s，闪4。

电器与PLC控制课程设计设计内容：人行道按钮控制交通灯专业：电气化与自动化姓名：学号：指导教师：实验成绩：一.设计目的(1) 进一步熟悉PLC的指令系统,重点是功能图的编辑,定时器好计数器的应用;(2) 熟悉时序控制程序的设计和调试方法.二.设计使用的设备及仪器(1) 安装有STP 7 Micro/WIN编程软件的PC机一台;(2) 编程电缆一根;(3) S7-200 PLC1台;(4)按钮2个.三.设计内容(1)只考虑横道线的交通灯的控制程序.某人行横道设有红,绿两盏信号灯,一般是红的亮,路边设有按钮SF, 行人横穿街道时需要按一下按钮.4s后红灯灭,绿灯亮,过5s秒后,绿灯闪烁4次(0.5秒亮,0.5秒灭),然后红灯又亮,时序图如图A-2.从按下按钮到下一次红灯亮之前这一段时间内按钮时不起作用的.根据时序设计出红灯,绿灯的控制电路.将设计的程序写入PLC,检查无误后运行程.用I0.0对应的开关模拟的操作,用Q0.0和Q0.1分别代替红灯的变化情况,观察Q0.0和Q0.1的变化,发现问题后及时修改程序.(2) 实际的交通信号灯控制示意图交通信号灯示意图如图A-2所示.按下按钮SF1和SF2,交通灯将按A-4所示的顺序变化,在按下启动按钮至公路交通灯由红灯变绿灯这段时间内,再按按钮将不起作用.SF 有效无效红灯绿灯4s 5s 4s图A-2 人行横道简单交通灯时序图图A-3 人行横道交通灯示意图公路交通灯绿灯黄灯红灯人行横道交通灯红灯绿灯绿灯闪红灯启动15s 10s 5s 10s 4.5s 5s 按钮在此区域按下按钮无效公路绿灯公路黄灯人行横道红灯人行横道绿灯图A-4 交通灯信号时序图四. 设计要求阅读本设计的指导书,编写符合图A-2和图A-4要求的顺序功能图和梯形图程序.在梯形图上加上简单的注释.五. 设计报告要求:整理出调试好的控制交通灯信号灯的顺序功能图和梯形图程序,并写出调试步骤和结果.六. 设计软件截图七、语句表ORGANIZATION_BLOCK MAIN:OB1 TITLE=PROGRAM COMMENTS BEGINNetwork 1// 交通灯人行道按钮输入LD I0.0O I0.1= Q0.3= Q0.2TON T37, 150Network 2// 人行道和机车道红绿灯控制与机车道黄灯闪烁电路LD T37LPSAN T37= Q0.2LRDAN T38= Q0.1LRDTON T38, 5LPPTON T39, 100Network 3// 闪烁电路定时LD T38TON T40, 5Network 4// 闪烁电路定时LD T40TON T38, 5Network 5// 人行道与机车道信号切换与定时LD T39LPSAN T39= Q0.1LRD= Q0.0LRD= Q0.4LPPTON T41, 100Network 6// 人行道绿灯闪烁与定时LD T41LPSAN T41= Q0.4LRDTON T42, 5LPPTON T43, 45Network 7 // Network Title// 人行道绿灯控制LD T42= Q0.4TON T44, 5Network 8// 人行道绿灯闪烁定时LD T44TON T42, 5Network 9// 人行道回到红灯状态LD T43= Q0.3TON T45, 50Network 10// 交通灯控制系统进入按钮触发前状态准备下一次循环LD T45= Q0.2END_ORGANIZATION_BLOCKSUBROUTINE_BLOCK SBR_0:SBR0TITLE=SUBROUTINE COMMENTSBEGINNetwork 1 // Network Title// Network CommentEND_SUBROUTINE_BLOCKINTERRUPT_BLOCK INT_0:INT0TITLE=INTERRUPT ROUTINE COMMENTSBEGINNetwork 1 // Network Title// Network CommentEND_INTERRUPT_BLOCK八．参考文献[1] <<现代电气控制及PLC应用技术>>(第2版) 王永华北京:北京航空航天大学出版社. 2008.2[2] 西门子公司SIMATIC S7-200 课编程控制器程序手册. 2004.6[3] html/76046914ss/blog/item/349b8145c993098ab2b7dc93.html/thread-389264-1。