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基于三菱PLC的交通灯课程设计_毕业设计论文

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电气控制与PLC课程设计 课题：十字路口交通灯控制系统设计 系 别： 电气与电子工程系 专 业： 自动化

河南城建学院 2013年 6月22 日 一、指导教师评语（根据学生设计报告质量、答辩情况及其平时表现综合

评定）。

二、评分 课程设计成绩评定

成绩： （五级制） 指导教师签字 年 月 日 目录 一、引言...............................................1 二、系统总体方案设计...................................2 2.1 系统硬件配置及组成原理............................2 2.2 系统的I/O口配置..................................3 2.3 系统接线图设计....................................4 三、控制系统设计.........................................5

3.1 控制程序流程图设计................................5 3.2 控制程序时序图设计................................6 3.3 控制程序设计思路..................................6 四、系统调试及结果分析...................................7

4.1 系统调试及解决的问题..............................7 4.2 结果分析..........................................7 五、结束语................................................8

六、参考文献..............................................9

七、附录 一、引言 今天的可编程控制器正在成为工业控制领域的主流控制设备，在世界各地发挥着越来越大的作用。交通信号灯的控制系统，是城市交通监控指挥系统中最重要的组成部分。设计重点通过PLC实现交通灯自动控制的设计方法。基于我国城市道路交通控制的现状根据十字路口交通灯的控制要求介绍了应用三菱PLC 实现交通信号灯的自动控制。通过分析对交通信号灯的控制要求，对PLC 控制系统进行了软、硬件设计，并通过软件实验证明该系统简单、经济、运行可靠，达到了预期目标,具有很高的实用价值。通过三菱NFX2-64MR-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。设计要求有直行灯和左转灯的控制，同时有倒计时显示功能。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。 二、系统总体方案设计 2.1系统硬件配置及组成原理 系统的硬件配置根据I/O的个数和裕量选择三菱NFX2-64MR-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。其组成原理是通过PLC来实现交通控制系统的正常运行，系统具有倒计时显示功能和错误报警功能，同时拥有区分正常时段、高峰时段、夜间时段的工作方式。

图2.1系统组成图 工作方 式选择

倒计时显示

交通灯驱动

电源 PLC 启动 开关 2.2 PLC的I/O口分配表 类别 电器元件 PLC软元件 功 能

输入（I） 按钮SB1 X1 启 动 按钮SB2 X2 正常时段 按钮SB3 X3 高峰时段 按钮SB4 X4 夜间时段

输出（O） 东西方向红灯 Y1 东西方向黄灯 Y2 东西方向绿灯 Y3 东西方向左转绿灯 Y4 南北方向红灯 Y5 南北方向黄灯 Y6 南北方向绿灯 Y7 南北方向左转绿灯 Y17 东西南北全绿报警 Y27 数码显示管1 Y10~Y16 倒计时十位数字显示 数码显示管2 Y20~Y26 倒计时个位数字显示 表1 I/O口分配表 2.3 系统接线图设计

SB1 SB2 SB3

SB4

220V 24V 图2.2 系统连线图 图2.2 系统接线图

X1 Y1 Y2 Y3 X2 Y4 Y5 X3 Y6 Y7 X4 Y17 Y27 Y10

~ NFX2-64MR-001型PLC Y16

Y20 ~ Y26

COM COM ~

数码管 1

数码管 2 三、控制系统设计 3.1控制程序流程图设计

图3.1系统流程图 选择工作方

高峰时段

南北绿45s

南北黄4s

南北左转绿10s

南北黄3s

南北绿35s

南北黄4s

南北左转绿10s

南北黄3s

南北绿35s

南北黄4s

南北左转绿10s

南北黄3s

南北绿45s

南北黄4s

南北左转绿10s

南北黄3s

启动 东西红灯亮62s 南北红灯亮62s

正常时段

东西红灯亮52s 南北红灯亮52s

夜间时段

南北绿25s

南北黄4s

南北左转绿10s

南北黄3s

南北红灯亮42s 东西红灯亮42s 南北绿25s

南北黄4s

南北左转绿10s

南北黄3s 3.2控制程序时序图设计 当选择正常时段控制程序的时序图如图3.2所示 X2

Y1 Y2 Y3 Y4 Y5 Y6 Y7 Y17 图3.2 时序图 在高峰时段和夜间时段与正常时段的时序图类似只需将X2改为X3或X4即可

3.3控制程序设计思路

在十字路口的东西、南北十字路口上装设红灯、绿左转、绿直行和黄灯。

按下启动按钮并选择工作时段，当选择为正常时段时，东西方向的红灯亮52s，在此期间南北方向绿灯亮35s、黄灯亮4s、左转绿灯亮10s、黄灯3s。之后南北方向的红灯亮52s，同样在这期间东西方向的绿灯亮35s、黄灯亮4s、左转绿灯亮10s、黄灯亮3s，然后整个过程循环运行。在高峰时期时绿灯的切换频率减小，修改红灯延迟时间为62s和绿灯延迟时间45s。在夜间时段提高绿灯的切换频率，修改红灯延长时间为42s和绿灯的延长时间为25s。该系统通过Y10~Y16来作为倒计时十位显示的七段数码管的输入，Y20~Y26来作为倒计时个位显示的七段数码管的输入，以此来实现倒计时的功能。当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。 四、系统调试及结果分析 4.1 系统调试及解决的问题 设计的系统是通过软件进行的调试，根据控制系统的设计要求画出梯形图，将梯形图编译在仿真软件中，编译后检查语法错误，成功后进行仿真调试，将仿真成功的梯形图转换成指令表。 在设计的过程中解决了如何实现倒计时显示功能和分时段的运行方式。

4.2 结果分析 通过仿真实验结果可以知道设计的系统基本完成了设计要求，实现了交通灯系统的正常运行，并具有倒计时显示功能和当系统出现故障时报警功能并关闭所有的红绿灯，而且实现了正常时段、高峰时段、夜晚时段的不同的交通控制。 五、结束语

通过这次课程设计，了解了PLC在实际工程中的运用，可编程序控制器

（简称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新型工业自动化控制装置，它专门为工业控制而设计，具有功能强，编程简单，使用方便等优点，在现代工业自动控制中使用越来越广泛。 此实验后，基本掌握了三菱NFX2-64MR-001型PLC的使用方法，并用其来设计简单的工程控制过程，受益匪浅。 通过这次设计实践。我学会了PLC的基本编程方法，对PLC的工作原理和使用方法也有了更深刻的理解。在对理论的运用中，提高了我的应用素质，在没有做实践设计以前，我们对知道的撑握都是思想上的，对一些细节不加重视，当我们把自己想出来的程序与到PLC中的时候，问题出现了，不是不能运行，就是运行的结果和要求的结果不相符合。能过解决一个个在调试中出现的问题，我们对PLC 的理解得到加强，看到了实践与理论的差距。 在设计的过程中我们还得到了老师的帮助与意见。在学习的过程中，不是每一个问题都能自己解决，向老师请教或向同学讨论是一个很好的方法。在此对老师和同学表示感谢。

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(完整版)PLC交通灯毕业设计

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题目：十字路口交通灯的设计与调试院系：机电工程专业：应用电子技术班级：应用电子技术（3）班学号：学生：晁祥义辅导老师：李鸿征2013年5月29号摘要PLC可编程序控制器是以微处理器为基础,综合了计算机技术、自动控制技术和通讯技术发展而来的一种新型工业控制装置。

它具有结构简单、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。

据统计,可编程控制器是工业自动化装置中应用最多的一种设备。

专家认为,可编程控制器将成为今后工业控制的主要手段和重要的基础设备之一,PLC、机器人、CADCAM将成为工业生产的三大支柱。

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。

同时,PLC本身还具有通讯联网功能,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.关键词：交通灯 PLC 程序设计目录第一章 PLC的特点及应用1.1 概述可编程控制器（Programmable Controller）是计算机家族中的一员，是为工业控制应用而设计制造的。

早期的可编程控制器称作可编程逻辑控制器（Programmable Logic Controller），简称PLC，它主要用来代替继电器实现逻辑控制。

随着技术的发展，这种装置的功能已经大大超过了逻辑控制的范围，因此，今天这种装置称作可编程控制器，简称PC。

但是为了避免与个人计算机（Personal Computer）的简称混淆，所以将可编程控制器简称PLC。

1.2 PLC的特点1可靠性高，抗干扰能力强；2 通用性高，使用方便；3程序设计简单，易学，易懂；4采用先进的模块化结构，系统组合灵活方便；5系统设计周期短；6安装简便，调试方便，维护工作量小；7对生产工艺改变适应性强，可进行柔性生产；1.3 PLC的应用目前，PLC在国内外已广泛应用于钢铁、石油、化工、电力、建材、机械制造、汽车、轻纺、交通运输、环保及文化娱乐等各个行业，使用情况大致可归纳为如下几类。

三菱plc设计(交通灯)

三菱plc设计(交通灯)

交通灯控制系统设计学校：班级：姓名：指导老师：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。

但现在有的交通信号灯控制系统都是单一的固定时序控制，不能够根据实际交通状况进行调节控制。

三菱系列的可编程序控制器和传感技术来实现对交通灯的智能信号控制。

可用如下方案来控制交通路况:制作传感器探测车辆数量来控制交通灯的时长。

具体如下:在入路口的各个方向附近的地下按要求埋设感应线圈，当汽车经过时就会产生涡流损耗，环状绝缘电线的电感开始减少，即可检测出汽车的通过，并将这一信号转换为标准脉冲信号作为可编程控制器的控制输入，并用PLC计数，按一定控制规律自动调节红绿灯的时长。

关键词：PLC（可编程序控制器）; 三菱FX2N;传感器探测;交通灯。

目录摘要Abstract 错误!未定义书签。

第1 章绪论11.1 引言 11.2 课题研究背景 11.3 现在城市路口交通灯控制技术现状 1 1.4 本课题主要研究内容 2第2 章PLC功能简介22.1 概述 22.2 可编程控制器的发展 32.3 主要用途 52.4 可编程控制器特点 52.5 可编程控制器的组成 62.6 PLC的工作原理72.7 主要功能82.8 可编程控制技术的发展趋势10第3 章交通灯控制电路的设计123.1 PLC正常时序123.2 I/O地址分配123.3 主程序流程图133.4 正常时序情况133.5 急车强通情况163.6 车流滞留情况红绿灯时间长度控制20 3.7 车流量的计算223.8 运行程序语句表233.9 运行效果25第4 章总结25参考文献26致谢错误!未定义书签。

基于三菱FX1N型PLC的交通灯控制系统的设计

基于三菱FX1N型PLC的交通灯控制系统的设计

2021.13科学技术创新基于三菱FX1N 型PLC 的交通灯控制系统的设计晁阳1黄林刚2（1、杨凌职业技术学院机电工程分院，陕西杨凌7121002、西安市科技交流中心，陕西西安710000）随着国民经济的不断增长，城市汽车保有量逐渐增加，城市交通日益拥堵，畅通的交通已成为大中型城市人民的生活必备需求。

科学的控制好交通灯是保障城市交通有序、安全、快捷运行的有效方式和重要环节。

PLC （可编程控制器）是一种工业控制中应用最广泛的微型控制装置，它具有体积小、功能强、运行稳定、抗干扰能力强、编程简单、灵活方便等优点，已被广泛应用到社会各个领域。

本设计将PLC 控制应用到城市交通灯控制系统中，实现用PLC 对交通灯的自动控制。

使用PLC 对交通红绿灯的自动控制，可极大提高系统工作性能和稳定性。

1设计要求1.1在十字路口四个方向均设置红、绿、黄三个指示灯，按下启动按钮后该12个灯按照一定的顺序点亮或熄灭固定时间，不断循环，直到按下停止按钮，PLC 控制的交通灯系统示意图如图1所示。

1.2东西方向红灯亮30s ，禁止通行。

此时南北方向可以通行，绿灯亮24s ，之后闪烁3次，每次亮0.5s 灭0.5s ，之后黄灯亮3s 。

1.3南北方向红灯亮60s ，禁止通行。

此时东西方向可以通行，绿灯亮54s ，之后闪烁3次，每次亮0.5s 灭0.5s ，之后黄灯亮3s 。

1.4系统循环工作。

图1PLC 控制的交通灯系统示意图2硬件设计2.1PLC 选型原则系统选型时应以满足功能需要为主旨，并留有适当余量，以保证设计和施工成本处于较低水平，且满足日后扩容需要。

切记盲目贪多，以免造成投资升高和设备资源的浪费。

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）确定与三菱PLC 连接的设备，确定输入/输出点数。

（3）根据控制系统的运算量、系统所需求的控制器性能，I/O 点数等选择适当的PLC 设备。

根据系统工作需求，本设计选择三菱FX1N-24MR 型PLC ，这款PLC 是三菱公司生产的一款功能较为强大的小型PLC ，具有24点输入输出点，可以扩展到最大128点，内置DC24V 电源供传感器使用和8k 步EEPROM ，可连接RS-232C ，RS-485通信功能扩展板。

PLC交通灯毕业设计

PLC交通灯毕业设计

PLC交通灯设计毕业设计 摘要 PLC可编程序控制器是以微处理器为基础，综合了计算机技术、自动 控制技

术和通讯技术发展而来的一种新型工业控制装置。 它具有结构 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。据统计 , 可编程控制器是工业自动化装置中应用最多的一 种设备。专家认为 , 可编程控制器将成为今后工业控制的主要手段和 重要的基础设备之一，PLC、机器人、CAD/CAM将成为工业生产的三大 支柱。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。同时,PLC本身还具有通讯联网功能，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 .

关键词：交通灯 PLC 程序 设计 目录第一章PLC的特点及应用 1.1概述

可编程控制器(Programmable Controller )是计算机家族中的 一员，是为工业控制应用而设计制造的。早期的可编程控制器称作可 编程逻辑控制器(Programmable Logic Controller )，简称 PLC 它 主要用来代替继电器实现逻辑控制。 随着技术的发展，这种装置的功 能已经大大超过了逻辑控制的范围， 因此，今天这种装置称作可编程 控制器，简称PC但是为了避免与个人计算机(Personal Computer) 的简称混淆，所以将可编程控制器简称 PLC

1.2 PLC的特点

1可靠性高，抗干扰能力强；

2通用性高，使用方便；

3程序设计简单，易学，易懂；

4采用先进的模块化结构，系统组合灵活方便;

5系统设计周期短；

6安装简便，调试方便，维护工作量小；

7对生产工艺改变适应性强，可进行柔性生产;1.3 PLC 的应用