交通信号灯控制系统设计实验报告Word格式文档下载.docx
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3.3、交通灯时序图………………………………………....7
3.4、交通灯流程图………………………………………....7
3.5、I/0口分配…………………………………………..….8
3.6、定时器在1个循环中的明细表………………………..8
3.7、程序梯形图…………………………………………….10
四、设计总结………………………………………………..…..12
参考文献……………………………………………………….…12
摘要
PLC可编程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，同时具内部定时器资源十分丰富，可对目前普通的使用的“渐进式”信号灯进行精确的控制，特别对多岔路口的控制可方便的实现。
因此现在越来越多的将PLC应用于交通灯系统中。
同时，PLC本身还具有通讯联网的功能，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。
一、绪论
当今，红绿灯安装在各个道口上，已经成为疏导交通车俩最常见和最有效的手段。
但这一技术在19世纪就已经出现。
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得广场上，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，红灯表示“停止”，绿灯表示“注意”。
1869年一月，煤气灯爆炸，使警察受伤，遂被取消。
电气启动的红绿灯出现在美国，这种红绿灯由红黄绿三色圆形的投光器组成，1914年始安装于纽约市五号大街的一座高塔上。
红灯表示“停止”，绿灯表示“通行”。
1818年，又出现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按在地上，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喇叭，便使红灯变成绿灯。
红外线红绿灯当行人踏上对压力敏感的地面时，他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，人们消费水平不断的提高，私人车辆不断的增多。
人多、车多道路少的道路交通状况已经很明显了。
所以采用有效地办法控制交通灯是势在必行的，PLC的智能控制控制原则是控制系统的核心，采用PLC吧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留，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，能够有效的疏导交通，提高交通路口的通行能力。
分析了现代城市的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方案。
可编程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，在现在工业中的作用更加突出
二、PLC的概述
2.1概述
可编程控制器（ProgrammableController）是计算机家族的一员，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（ProgrammableLogicController）,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。
但为了避免与个人计算机（PersonalComputer）的简称混淆，所以将可编程控制器简称PLC。
2.2PLC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；
2.3PLC的功能
1逻辑控制
2定时控制
3计数控制
4步进（顺序）控制
5PID控制
6数据控制
7通讯和联网
8其他
三、交通灯控制系统设计
3.1控制要求
信号灯受启动（停止）按钮控制，当按下按钮时，信号灯系统开始工作，并循环工作，当关闭按钮时，系统将停止在初始状态，所有信号灯都熄灭。
3.2交通灯示意图
交通灯示意图如图3.2所示，为八道十字路口，分为主车道、超车道、左车道、右车道。
在东西南北两个方向均安装信号灯，两个方向各八个灯，每个灯均为红、绿、黄三种颜色。
绿灯行、红灯停、黄灯等待。
图3-2交通灯示意图
3.3交通灯时序图
图3-3交通灯时序图
3.4交通灯流程图
3.5I/O口分配
根据交通灯控制的基本要求，系统采用自动控制方式，输入有系统开启与停止按钮；
输出有东西，南北，东西左，南北左各两组指示信号。
由于每一个方向的两组指示灯中，同种颜色的指示灯同时工作，为了节省输出点数，可采用并联输出方法。
由此可知，该系统的输入点数为1，输出点数为12
输入
输出
0.00
开启（停止）按钮
100.05
东西直（右）黄
100.06
南北左红
100.00
南北直（右）绿灯
100.07
南北左绿
100.01
南北直（右）黄灯
101.03
南北左黄
100.02
东西直（右）红灯
101.00
东西左红
100.03
南北直（右）红灯
101.01
东西左绿
100.04
东西直（右）绿灯
101.02
东西左黄
3.6定时器在1个循环中的明细表（备注：
南北红即南北直（右）红，东西红即东西直（右）红）
分界点
定时器
t0
t1
t2
t3
t4
t5
t6
t7
t8
T0（定时25s）
开始定时。
南北绿灯亮
定时到输出ON南北绿灯灭南北黄灯闪
ON
T1（定时30s）
开始定时
继续定时
定时到输出ON黄灯灭，南北红灯亮
T2（定时30s）
开始定时，东西红灯亮
继续定时红灯亮
定时到输出ON东西红灯灭，东西绿灯亮
T3（定时55s）
定时到输出ON，东西绿灯灭，东西黄灯闪
T4（定时60s）
南北左红亮
继续定时南北左红亮
定时到输出ON东西黄灯灭，南北左红灭，南北左绿灯亮，
T5（定时70s）
定时到输出ON南北左绿灭，南北左黄灯闪
T6（定时75s）
开始定时东西左红亮
继续定时东西左红亮
定时到输出ON南北左黄灭，南北红灯亮，东西左红灭，东西左绿亮
t0
t1
t2
t4
t5
t6
T7（定时85s）
定时到输出ON东西左绿灭，东西
左黄闪
T8定时（90s）
定时到输出ON东西左黄灭，下一个循环开始
3.7程序梯形图（备注：
根据对交通信号灯的控制要求及PLC控制系统的I/O分配的定义，可对PLC进行程序的设计，其梯形图如图3-6所示
图3-7程序梯形图
程序分析：
（备注：
1：
当按下启动按钮I0.00时，TIM0—8开始计时，T0常闭触点工作南北绿灯（100.00）亮，T2常闭触点工作东西直红灯亮，T4常闭触点工作南北左红亮，T6常闭触点工作东西左红亮，其它方向灯均灭。
2：
25秒到T0定时器工作，T0常开触点闭合，常闭触点断开，南北绿灯灭、南北黄灯闪，其它方向灯不变。
3:
30秒到T1/T2定时器工作，T1/T2常闭触点闭合，常开触点断开，南北黄灯灭，南北红灯亮，东西绿灯亮，其它方向不变。
4:
55秒到T3定时器工作，T3常闭触点闭合，常开触点断开，东西绿灯灭，东西黄灯闪
其它方向灯不变。
5：
60秒到T4定时器工作，T4常闭触点闭合，常开触点断开，东西黄灯灭，南北左红灭
南北左绿亮，其它方向灯不变
6：
70秒到T5定时器工作，T5常闭触点闭合，常开触点断开，南北左绿灭，南北左黄闪，其它方向灯不变。
7：
75秒到T6定时器工作，T6常闭触点闭合，常开触点断开，南北左黄灭，东西左红灭，东西左绿亮，其它方向灯不变
8：
85秒到T7定时器工作，T7常闭触点闭合，常开触点断开，东西左绿灭，东西左黄亮，其它方向灯不变
9：
90秒到T8定时器工作，T7常闭触点闭合，常开触点断开，东西左黄灭，返回初始。
四、设计总结
在设计过程中，就是在构思这个程序应该是怎么工作的，但是并没有去实际的做梯形图，因此耗费在这上面的时间过多，还有就是并没有很好的掌握一些理论知识，比如定时器的工作状况等等。
后来把时序图画出来后才有一点头绪，经过一晚上的设计终于完成，这次实验让我懂得理论结合实际是多么的重要
参考文献
吴永春主审.《可编程控制器原理与程序设计》.大连理工出版社.2009
吴永春主审.《可编程控制器原理与程序设计实验指导》.大连理工出版社.2009
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