十字路口带倒计时显示的交通信号灯控制的课程设计.doc

11 - 摘 要 当今时代是一个自动化时代，随着大规模集成电路及计算机技术的迅速发展，交通灯控制等很多行业的设备都与计算机密切相关。本文介绍了用三菱FX系列的PLC设计一个十字路口带倒计时显示的交通灯控制系统的全过程。该交通灯控制系统可以实现的功能有：各路口有固定的工作周期，并用七段数码管倒计时显示相应灯的剩余时间，而且在道路拥挤时中控中心能改变其周期。 关键词：计算机技术 十字路口交通灯控制 三菱FX系列PLC 数码管显示 目 录 1. 设计目的……………………………………………………………………1 2. 设计要求……………………………………………………………………1 3. 设计任务……………………………………………………………………3 4. 交通信号灯控制系统设计…………………………………………………3 5. 交通信号灯控制接线图……………………………………………………12 6. 交通信号灯控制总梯形图…………………………………………………13 7. 交通信号灯控制总指令表…………………………………………………16 8. 附录…………………………………………………………………………18 9. 参考文献 一、设计目的 十字路口带倒计时显示的交通信号灯控制 二、设计要求 采用PLC构成十字路口带到计时显示的南北向和东西向交通信号灯的电气控制。系统上电后，交通指挥信号控制系统由一个3位转换开关SA1控制。SA1手柄指向左45o时，接点SA1-1接通，交通指挥系统开始按常规正常控制功能工作，按照如图1所示工作时序周而复始，循环往复工作。正常运行时，南北向及东西向均有两位数码管倒计时显示牌同时显示相应的指示灯剩余时间值。SA1手柄指向中间0o时，接点SA1-2接通，交通指挥系统南北向绿灯常亮，东西向红灯常亮，数码管显示99不变。SA1手柄指向右45o时，接点SA1-3接通，交通指挥系统东西向绿灯常亮，南北向红灯常亮，数码管显示99不变。控制信号说明见表1。 图1 图1 十字路口交通灯正常工作时序 表1 十字路口交通灯控制信号说明 输入 输出 文字符号 说明 文字符号 说明 SA1-1 交通灯正常工作控制开关 H1 南北向绿灯指示 SA1-2 南北向交通灯常绿控制开关 H2 南北向黄灯指示 SA1-3 东西向交通灯常绿控制开关 H3 南北向红灯指示 H4 东西向绿灯指示 H5 东西向黄灯指示 H6 东西向红灯指示 H11 南北向2位七段数码显示管 H12 东西向2位七段数码显示管 三、设计任务 1.根据控制要求，进行电气控制系统硬件电路设计，包括PLC硬件配置电路。 2.根据控制要求，编制交通信号灯PLC控制程序，有条件可以利用交通灯模型或模拟开关板调试程序，模拟运行。 3.编写设计说明书，内容包括： 1）设计过程和有关说明。 2）基于PLC的十字路口交通灯电气控制电路图。 3）PLC控制程序（梯形图和指令表）。 4）电器元器件的选择和有关计算。 5）电气设备明细表。 6) 参考资料、参考书及参考手册。 7）其他需要说明的问题。 四、交通信号灯控制系统设计 1.控制系统分析 交通信号灯由红灯、绿灯、黄灯组成。红灯表示禁止通行，绿灯表示准许通行，黄灯表示警示。南北和东西每个方向各有红、绿、黄三种信号灯。交通灯控制示意图如图2所示。 正常控制时： 图2 交通灯控制示意图如图1所示，它是按信号灯置1与置0两种状态绘制的，置1表示信号灯点亮。SA1手柄指向左45o时，接点SA1-1接通，东西向红灯亮30s 图2 交通灯控制示意图 非正常控制时： SA1手柄指向中间0o时，接点SA1-2接通，交通指挥系统南北向绿灯常亮，东西向红灯常亮，数码管显示99不变。 SA1手柄指向右45o时，接点SA1-3接通，交通指挥系统东西向绿灯常亮，南北向红灯常亮，数码管显示99不变。 图3 交通灯工作流程图东西向黄2s 图3 交通灯工作流程图 东西向黄2s 数码管2s倒计时； 南北向红30s 数码管30s倒计时； 东西向红30s 数码管30s倒计时； 开始 选择开关方式 手柄左45°？ 手柄0°？ 南北向绿、东西向红 数码管都为99 东西向绿、南北向红 数码管都为99 南北向绿25s闪3s 数码管28s倒计时； 东西向绿25s闪3s 数码管28s倒计时； 南北向黄2s 数码管2s倒计时； Y Y N N 2. 可编程序控制器 该可编程序控制器是由电源+CPU＋输入输出+程序存储器（RAM）的单元型可编程序控制器。其主机称为基本单元，为主机备有可扩展其输入输出点的“扩展单元（电源+I/O）”和“扩展模块（I/O）”，此外，还可连接扩展设备,用于特殊控制。 三菱FXPLC的特点: