交通灯PLC控制系统设计说明书.pdfVIP

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一、课程设计的目的

二、课程设计正文

三、设计总结与体会

四、参考文献

课程设计

评语

课程设计指导教师

成绩（签字）年月日

注：此表必须在同一页面。

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一、课程设计的目的

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。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。随着社会的发展，人们的消费水平不断的提高，

私人车辆不断的增加。人多、车多道路少的道路交通状况已经很明显了。所以采用有

效的方法控制交通灯是势在必行的。PLC的智能控制原则是控制系统的核心，采用PLC

把东西方向或南北方向的车辆按数量规模进行分档，相应给定的东西方向与南北方向

的绿灯时长也按一定的规律分档.这样就可以实现按车流量规模给定绿灯时长，达到

最大限度的有车放行，减少十字路口的车辆滞流，缓解交通拥挤、实现最优控制，从

而提高了交通控制系统的效率.交通信号灯的出现，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。为了实现交通道路的管理，

力求交通管理先进性、科学化。用可编程控制器实现交通灯管制的控制系统，以及该

系统软、硬件设计方法，实验证明该系统实现简单、经济，能够有效地疏导交通，提

高交通路口的通行能力。分析了现代城市交通控制与管理问题的现状，结合交通的实

际情况阐述了交通灯控制系统的工作原理，给出了一种简单实用的城市交通灯控制系

统的PLC设计方案。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，在现代工业中的作用更加突出。

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。

近年来随着科技的飞速发展，PLC的应用正在不断地走向深入，同时带动传统控制检测

日新月益更新。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。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。

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二、课程设计正文

2.1交通信号灯的控制要求

某十字路可控的东西方向和南北方向各装有直行（包括右转弯）可控制红、黄、绿交

通信号灯和左转弯控制红、绿交通信号灯，另外还有倒计时显示器。显示器用于显示

相应方向直行控制当前点亮的信号灯还要持续的时间（剩余时间），由另外的单片机

系统构成。PLC通过串口以自由口方式输出八位二进制数据，最