PLC交通信号控制系统设计.docVIP

基于PLC的交通信号控制系统设计 城市交通灯控制采用的可编程控制器具有可靠性高、维护方便用法简单本文控制器控制十字路口硬件软件的目 录 1 1 1.1引言 1 1.4本课题主要研究内容 1 2 PLC功能简介 2 2.1概述 2 2.2 PLC的工作原理 2 2.3主要功能 2 4 交通灯控制系统设计 4 4.1 交通灯控制系统硬件设计 4 4.1.1 PLC选择 4 4.1.2 可编程控制器I/O端口分配 5 4.1.3 PLC的外部接线图 64.2交通灯控制系统软件设计 6 4.2.1十字路口交通灯模拟控制时序图 6 4.2.2 流程图 6 4.2.3程序梯形图 8 5 总结 10 1 绪论 1.1 引言 十字路口的红绿灯指挥着行人和车辆的安全运行,实现红绿灯的自动指挥能使交通管理工作得到改善,也是城市交通管理工作自动化的重要标志之一。可编程序控制器(PLC)是一种新型的通用的自动控制装置,它将传统的继电器控制技术、计算机技术和通讯技术融为一体,专能加强、编程简单、使用方便以及体积小、重量轻、功耗低等一系列优点。本文介绍了的PLC 产品来实现交通灯的自动控制。 1.4 本课题主要研究内容 按照城市交通控制的需要，本文讨论了用PLC实现正常时序、 正常时序控制南北方向红灯时,东西方向绿灯，绿灯闪3秒紧接着黄灯闪2秒，变红灯。南北方向红灯直接变绿灯 2 PLC功能简介 2.1 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。因此在冶金、化工、交通、电力等领域获得了广泛的应用，成为了现代工业控制的三大支柱之一。 可编程控制器是一种存储器控制器，支持控制系统工作的程序存放在存储器中 可编程序控制器的分类： PLC的种类很多，其实现的功能、内存容量、控制规模、外型等方面均存在较大的差异。因此，PLC的分类没有一个严格的统一标准，而是按照结构形式、控制规模、实现的功能进行大致的分类。 （1）按结构形式分类 （2）按控制规模分类 （3）按实现的功能分类 2.2PLC的工作原理 2.3 主要功能 3 交通信号控制系统分析 3.1 十字路口交通灯控制实际情况描述 （1）南北方向绿灯和东西方向的绿灯不能同时亮；如果同时亮，则应自动立即关闭信号灯系统，并立即发出报警信号。 （2）系统工作后，首先南北红灯亮并维持25s；与此同时，东西绿灯亮，并维持20s时间，到20s时，东西绿灯闪亮，闪亮3s后熄灭。 （3）在东西绿灯熄灭时，东西黄灯亮并维持2s，然后东西黄灯熄灭，东西红灯亮，同时南北红灯熄灭，南北绿灯亮。 （4）东西红灯亮并维持30s；与此同时，南北绿灯亮并维持25s；然后，南北绿灯闪亮3s后熄灭。 （5）南北绿灯熄灭时，南北黄灯亮维持2s后熄灭；同时南北红灯亮，东西绿灯亮。至此，结束一个工作循环。3.2 十字路口交通灯的路况画出模拟图  3-1 交通灯示意图 4 交通灯控制系统设计 4.1 交通灯控制系统硬件设计 4.1.1 PLC选择 一、PLC机型和容量的选择步骤与原则 PLC的选择主要应从PLC的机型、容量、I/O模块、电源模块、特殊功能模块、通信联网能力等方面加以综合考虑。 选择时主要考虑以下几点： 1、合理的结构型式 PLC主要有整体式和模块式两种结构型式。 整体式PLC的每一个I／O点的平均价格比模块式的便宜，且体积相对较小一般用于系统工艺过程较为固定的小型控制系统中；而模块式PLC的功能扩展灵活方便在I／O点数、输入点数与输出点数的比例、I／O模块的种类等方面选择余地大，且维修方便，一般于较复杂的控制系统。 3、相应的功能要求 一般小型(低档)PLC具有逻辑运算、定时、计数等功能，对于只需要开关量控制的设备都可满足。 对于以开关量控制为主，带少量模拟量控制的系统，可选用能带A／D和D／A转换单元，具有加减算术运算、数据传送功能的增强型低档PLC。 对于控制较复杂，要求实现PID运算、闭环控制、通信联网等功能，可视控制规模大小及复杂程度，选用中档或高档PLC。但是中、高档PLC价格较贵，一般用于大规模过程控制和集散控制系统等场合。 4、响应速度要求 PLC是为工业自动化设计的通用控制器，不同档次PLC的响应速度一般都能满足其应用范围内的需要。如果要跨范围使用PLC，或者某些功能或信号有特殊的速度要求时，则应该慎重考虑PLC的响应速度，可选用具有高速I／O处理功能的PLC，或选用具有快速响应模块和