十字路口带倒计时显示的交通信号灯电气控制系统设计终极版本7-22.doc

十字路口带倒计时显示的交通信号灯电气控制系统设计终极版本7-22.doc

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届毕业设计（论文）届毕业设计（论文）材材料料院、部：

电气与信息工程学院学生姓名：

指导教师：

陈华容职称高级实验师专业：

自动化班级：

学号：

201年月材料清单材料清单1、任务书；2、开题报告；3、工作进度检查表；4、指导教师审阅表；5、评阅教师评阅表；6、答辩资格审查表；7、毕业设计答辩及最终成绩评定表；8、设计说明书主体部分（含论文封面、摘要和关键词、目录、正文、结束语、致谢、参考文献、附录等）湖南工学院湖南工学院20152015届毕业设计（论文）课题任务书届毕业设计（论文）课题任务书院：

电气与信息工程学院专业：

自动化指导教师陈华容学生姓名课题名称十字路口带倒计时显示的交通信号灯电气控制系统设计内容及任务基于PLC设计一条主干道和一条支干道的汇合点形成十字交叉路口交通灯控制系统，该系统有左转、直行、右转三个方面红，绿，黄3色信号灯指示，并用二位数码管倒计时显示其相应灯亮的时间。

同时还要设计人行横道指示灯的运行。

主干道为东西方向，支干道为南北方向。

主干道每次放行90秒，支干道每次放行40秒。

设计任务1、基于PLC设计该交通灯电气控制系统硬件电路，包括电路电器元器件的选择、PLC选型；用计算机绘制电路图。

2、根据控制要求设计该交通灯系统PLC控制程序（梯形图），调试程序，并要有程序运行仿真测试记录。

3、编写设计说明书。

拟达到的要求或技术指标控制要求：

1、主干道放行时：

主干道右转始终保持放行，即主干道右转绿灯始终亮；主干道直行放行42秒，直行黄灯亮3秒后，再主干道左转放行42秒，主干道左转黄灯亮3秒后，放行支干道。

每次放行绿灯亮最后3秒每秒闪烁1次再黄灯亮3秒作为过渡。

主干道直行黄灯亮3秒后，主干道放行时，支干道的直行和左转的红灯始终保持亮支干道右转绿灯始终亮。

支干道放行时：

支干道右转绿灯绐终保持亮，即此时支干道右转保持放行；支干道先直行放行17秒，支干道直行黄灯亮3秒后，支干道左转再放行放行17秒；同样每次放行绿灯亮最后3秒每秒闪烁1次再黄灯亮3秒作为过渡。

支干道放行时，主干道的直行和左转的红灯始终保持亮，主干道右转绿灯始终亮。

2、当主干道直行为红灯时，主干道上的人行横道线的绿灯亮，反之主干道上的人行横道线的红灯亮。

同样当支干道直行为红灯时，支干道上的人行横道线的绿灯亮，反之支干道上的人行横道线的红灯亮。

3、能实现放行状态的倒计时显示功能。

4、能实现特殊状态的功能显示：

进入特殊状态时，东西、南北路口均显示红灯状态。

进度安排起止日期工作内容备注2015/1/42015/3/1资料搜集2015/3/22015/3/20毕业实习、设计调研2015/3/212015/3/30总体方案确定，撰写开题报告2015/3/312015/4/25系统设计2015/4/262015/4/30系统调试2015/5/12015/5/18撰写设计说明书2015/5/192015/6/6总结、准备设计答辩2015/6/72015/6/11毕业设计答辩主要参考资料1史国生，鞠勇。

电气控制与可编程控制器技术实训教程。

北京：

化学工业出版社，2010.2张培志。

电气控制与可编程控制器。

北京：

化学工业出版社，2009。

3史宜巧，孙业明，景绍学。

PLC技术及应用项目教程。

北京：

机械工业出版社，2009。

4刘美俊。

可编程控制器应用技术。

福建：

福建科学技术出版社，2006。

5郁汉琪。

电气控制与可编程控制器应用技术。

南京：

东南大学出版社，2003。

6高钦和可编程控制器应用技术与设计人民邮电出版社，2004。

7方承远工厂电气控制技术.机械工业出版社，2000。

8王兆义可编程序控制器教程机械工业出版社，2004。

9张华。

电类专业毕业设计指导。

机械工业出版社，2001。

10刘祖润、胡俊达。

毕业设计指导（电气类专业适用）。

机械工业出版社，1996。

11胡学林。

可编程序控制器教程（基础篇）。

电子工业出版社，2003。

12张桂香。

电气控制与PLC应用。

化学工业出版社，2003。

教研室意见年月日系主管领导意见年月日届毕业设计（论文）说明书届毕业设计（论文）说明书十字路口带倒计时显示的交通信号灯电气控制系统设计院、部：

电气与信息工程学院学生姓名：

指导教师：

陈华容职称高级实验师专业：

自动化班级：

完成时间：

摘要基于可编程控制器（简称PLC）设计一个十字路口带倒计时显示的交通灯电气控制系统，系统设计分为硬件部分设计和软件部分设计。

硬件部分设计首先对PLC、交通信号灯、LED数码显示器、熔断器等元器件进行选型，确定其参数。

根据所选元器件参数计算出PLC各输出点电流值，因PLC各输出点电流不大于0.5A，故可用PLC直接控制交通灯电路。

电路中采用了熔断器进行短路保护控制。

软件设计部分，根据任务书要求分模块用步进指令进行设计，其中软件程序设计总共分为三大模块，主干道模块、支干道模块、人行横道模块。

其中主干道模块和支干道模块分别又分为四个小模块，主干道左转、右转、直行交通信号灯显示控制，倒计时数码显示器显示控制；支干道左转、右转、直行交通信号灯显示控制，倒计时数码显示器显示控制。

人行横道模块又分为主干道上的人行横道红、绿灯显示控制，支干道上的人行横道红、绿灯显示控制两个小模块。

程序设计结束后采用GXDeveloper进行仿真测试，达到控制要求。

该系统程序设计因采用模块化设计，程序结构清晰，调试方便。

关键词：

交通信号灯；步进指令；可编程控制器ABSTRACTBasedonprogrammablelogiccontroller（PLC）todesignacrossroadtrafficlightelectriccontrolsystem,withthecountdowndisplaysystemdesignisdividedintohardwarepartsdesignandsoftwaredesign.HardwaredesignofPLCfirst,trafficlights,LEDdigitaldisplay,fuse,suchasselectionofcomponents,determineitsparameters.AccordingtotheselectedcomponentparametertocalculatethePLCoutputpointofcurrentvalue,foreachPLCoutputcurrentisnotmorethan0.5A,sotheavailablePLCcontroltrafficlightcircuitdirectly.ForshortcircuitprotectioncontrolcircuitUSESthefuse.Softwaredesignpart,accordingtotherequirementsspecificationpointsmoduleusestepbystepinstructionsfordesign,softwareprogramdesignisdividedintoatotalofthreemainmodules,themainmodule,apedestriancrossingmodulemodule,aroad.Mainmodulesandthearteryofwhichisdividedintofoursmallmodule,turnleft,turnrightandgostraighttomaintrafficlightsdisplaycontrol,thecountdowndigitaltubedisplaycontrol;Theroadturnleft,turnrightandgostraighttrafficlightsdisplaycontrol,thecountdowndigitaltubedisplaycontrol.Pedestriancrossingmoduleisdividedintothemainstreetofthepedestriancrossingtheredandgreenlightdisplaycontrol,pedestriancrossingontheroadofred,greenlightshowstwosmallmodulecontrol.AftertheprogramdesignadoptstheGXDevelopersimulationtest,tomeetthecontrolrequirements.Thesystemprogramdesignbyusingmodulardesign,theprogramstructureisclear,convenientdebugging.Keyword:

Trafficlights;Stepbystepinstructions;Programmablelogiccontroller1目录1概述.21.1课题设计的意义.21.2课题设计方案.32系统硬件设计.42.1系统设计要求.42.2PLC的介绍及选型.52.3其他器件的选型.62.4输入/输出信号分配.82.5控制电路设计.93系统软件设计.103.1信号灯动作时序图.103.2程序设计流程图.113.3系统梯形图程序.133.3.1初始化模块.133.3.2主干道（东西向）模块.143.3.3支干道（南北向）模块.233.3.4人行横道分支模块.323.3.5紧急情况模块.354系统仿真及结果分析.364.1仿真软件简介.364.2程序仿真.364.3仿真结果分析.39结束语.41致谢.42参考文献.43附录A交通信号灯控制电路图.46附录B系统总梯形图.4721概述随着社会经济的发展，城市交通问题越来越引起人们的关注。

人、车、路三者关系的协调，已成为交通管理部门需要解决的重要问题之一。

城市交通控制系统是用于城市交通数据监测、交通信号灯控制与交通疏导的计算机综合管理系统，它是现代城市交通监控指挥系统中最重要的组成部分。

本次毕业设计是基于可编程控制器设计一个主干道与支干道交汇的十字路口交通灯电气控制系统，主要是实现对交通信号灯及每种状态的倒计时显示的控制。

1.1课题设计的意义随着社会经济的发展，城市交通问题越来越引起人们的关注，交通问题成为制约我国社会经济发展的一个大问题，我国人口众多，现在大多数城市都经常会出现交通拥堵现象，人、车、路三者关系的协调，已经成为交通管理部门需要解决的重要问题之一。

随着社会的发展，一个城市的交通是否便捷是衡量城市是否具有发展潜力的重要指标。

目前我国大、中、小城市都出现了交通拥堵的现象，特别是大城市，随着城市机动车量的不断增加，如北京、上海、南京等出现了交通超负荷运行的情况。

因此，自80年代后期，这些城市纷纷修建城市高速道路，在高速道路建设完成的初期，它们也曾有效的改善了交通状况。

然而，随着城市机动车辆数量的快速增长和缺乏对高速道路的系统研究和控制，高速道路没有充分发挥出预期的作用，而城市高速道路在构造上的特点，也决定了城市高速道路的交通状况必然受高速道路与普通道路耦合处交通状况的制约。

所以，如何采用合适的控制方法，最大限度的利用好耗费