十字路口智能交通灯.docx

1、十字路口智能交通灯XXXX大学 电气控制与PLC应用 课程设计 设 计 题 目 十字路口智能交通灯 指 导 教 师 XXX 院（系、部） 电气与控制工程学院 专 业 班 级 电力09-1 学 号 XXXXXXXXX 姓 名 XXX 日 期 电气工程系课程设计标准评分模板课程设计成绩评定表学期2011/2012第2学期姓名XXX专业电力系统及其自动化班级电力09-1班课程名称电气控制与PLC应用设计题目十字路口智能交通灯 成绩 评分项目优良中及格不及格设计表现1.设计态度非常认真认真较认真一般不认真2.设计纪律严格遵守遵守基本遵守少量违反严重违反3.独立工作能力强较强能独立设计完成基本独立设计完

2、成不能独立设计完成4.上交设计时间提早或按时按时迟交半天迟交一天迟交一天以上设计说明书5.设计内容设计思路清晰，结构方案良好，设计参数选择正确，条理清楚，内容完整，结果正确设计思路清晰，结构方案合理，设计参数选择正确，条理清楚，内容较完整，极少量错误设计思路较清晰，结构方案基本合理，设计参数选择基本正确，调理清楚，内容基本完整，有少量错误设计思路基本清晰，结构方案基本合理，设计参数选择基本正确，调理清楚，内容基本完整，有些错误设计思路不清晰，结构方案不合理，关键设计参数选择有错误，调理清楚，内容不完整，有明显错误6.设计书写、字体、排版规范、整洁、有条理，排版很好较规范、整洁、有条理，个别排版

3、有问题基本规范、整洁、有条理，个别排版有问题基本规范、整洁、有条理，排版有问题较多不规范、不整洁、无条理，排版有问题很大7.封面、目录、参考文献完整较完整基本完整缺项较多不完整图纸8.绘图效果很出色较出色一般较差很差9.布局合理、美观较合理基本合理有些混乱布局混乱10.绘图工程标准符合标准较符合标准基本符合标准个别不符合标准完全不符合标准评定说明：不及格标准：设计内容一项否决制，即5为不及格，整个设计不及格，其他4项否决；优、良、中、及格标准：以设计内容为主体，其他项超过三分之一为评定标准，否则评定为下一等级；如优秀评定，设计内容要符合5，其余九项要有4项符合才能评定为优，否则评定为良好，以此

4、类推。最终成绩： 评定教师签字：课 程 设 计 任 务 书一、设计题目十字路口智能交通灯二、设计任务采用PLC设计十字路口带倒计时显示的交通信号灯控制系统。系统上电后，按下启动按钮，开始按预设规律循环工作。具体过程：系统除能按预设规律指挥车辆通行外，南北方向及东西方向均有数码管灯显示相应的指示灯剩余时间值。三、设计计划第1天，针对选题查资料，确定设计思路和方案；第2天,进行元器件选择及参数确定；第3天，具体设计，画出梯形图程序，指令表；第4天，整理并编写设计报告。四、设计要求1.画出整体设计的外围接线图，梯形图程序，指令表；2.对所设计的系统全部或部分进行测试和调试，使之达到设计任务要求；3.

5、设计报告书思路清晰，用词严谨准确。指导教师：XXX教研室主任：XXX时 间：XXXX年X月XX日摘 要随着世界范围内城市化和机动化进程的加快，城市交通越来越成为一个全球化的问题, 一个城市的交通是否便捷成为衡量其是否具有发展潜力的重要指标。为了确保十字路口的行人和车辆顺利、畅通地通过，往往采用电子控制的交通信号来进行指挥。PLC被普遍应用于工业生产自动化中,所以利用PLC技术设计交通灯来完成这个需求就显的更加迫切，同样也是非常的实用和合理。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模拟系统。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

6、计时显示相应灯的剩余时间。关键词：PLC 交通灯 三菱1.引言交通信号灯的出现，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。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。用可编程控制器实现交通灯管制的控制系统，实践证明其实现简单、经济，能够有效地疏导交通，提高交通路口的通行能力。为此，通过应用所学的PLC知识设计了一套交通灯控制系统,用以模拟实际运行的交通灯控制系统。并分析了现代城市交通

7、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。2.控制要求分析2.1 系统工作过程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,从绿灯过度到红灯时点亮。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2.1所示。 如图2.1所示，它是按信号灯置1与置0两种状态绘制的，东西向红灯亮9s，南北向绿灯亮，4s后南北向绿灯闪烁3s，然后熄灭。在绿灯熄灭的同时，东西向黄灯亮2s，然后熄灭。在黄灯熄灭的同时，南北向红灯亮及东西向绿灯亮，以下的变化规律与上述相同。到南北向绿灯亮，东西向红灯亮开始第二个循环，以后周而复始地循环

8、动作。同时南北向及东西向均有一位数码管倒计时显示相应指示灯的剩余时间值。按下停止按钮,所有灯熄灭,系统停止工作。2.2工作时序图 图2.2 十字路口交通灯正常工作时序3.硬件设计3.1PLC选择本设计采用三菱可编程序控制器。其具有27条基本指令、两条步进质量和128种功能指令；有3072点辅助继电器、256点定时器、235点计数器、8000多点16位数据寄存器、128点跳步指针和15点中断指针；内附8K步RAM（RUN过程中可更改程序），最大可达16K（包括注释），最大可扩展到256个I/O点。即可在内部安装一块通信用功能扩展板，用于与各种设备通信；还可安装模拟量设定功能扩展板和其他特殊用途的

9、选件。是FX系列功能最强、速度最快的微型可编程控制器。3.2数码管七段码译码指令的功能是驱动七段显示器，可以显示1位十六进制数，其助记符、指令代码、操作数见表3.1，使用说明如图3.2所示。七段码译码表如表3.1所示，B0表示位原件的首位或子元件的最低位。表3.2 七段码译码表十六进制数位组合格式七段组合数预设定表示的数字B7B6B5B4B3B2B1B000000001111110100010000011012001001011011230011010011113401000110011045010101101101560110011111016701110010011178100001111

10、111891001011011119A101001110111AB101101111100BC110000111001CD110101011110DE111001111001EF111101111011F3.2.1数码管输入/输出信号分配表3.3数码管输入/输出分配数码管1（南北向）数码管2（东西向）B0Y10B0Y20B1Y11B1Y21B2Y12B2Y22B3Y13B3Y23B4Y14B4Y24B5Y15B5Y25B6Y16B6Y264.PLC控制程序设计4.1系统流程图 图4.1 系统流程图4.2可编程序控制器I/O分配本设计用了2点输入，其中SB1为启动按钮，SB2时停止按钮。20个输

11、出分别控制交通灯和数码管显示。具体见下表。表4.1 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SB1启动X0HL0南北向红灯指示Y0SB2停止X1HL1南北向绿灯指示Y1HL2南北向黄灯指示Y2HL3东西向红灯指示Y3HL4东西向绿灯指示Y4HL5东西向黄灯指示Y5B10B16南北向七段数码显示管Y10- Y16B20B26东西向七段数码显Y20- Y264.3顺序功能图4.4梯形图程序4.5指令表5、交通信号灯外围接线图图5.1 系统外围接线图6心得体会通过一周的努力，课程设计终于完成了。在这过程中我遇到了很多实际性的问题，在实际设计中才发现，书本上理论与在实际运用中的还是有

12、一定的出入，所以有些问题不但要深入地理解，而且要不断地更正以前的错误思维。一切问题必须要靠自己一点一滴的挖掘，而在解决的过程当中你会发现自己在飞速的提升。对于十字路口交通灯控制的实验，我是用PLC来实现的。当中主要是解决程序设计问题，而程序设计是一个很灵活的东西，它反映了你解决问题的逻辑思维和创新能力，它是整个设计的关键和精华。因此在整个设计过程中大部分时间花在程序设计上了，其中部分程序是通过网络和自学完成的，但怎样把它融入进来是问题之所在，这需要对系统的结构很熟悉。因此可以说系统的设计是软件和硬件的结合，二者是密不可分的。通过这次课程设计我也发现了自身存在的不足，虽然感觉理论上已经掌握，但在

13、运用到实践的过程中仍有意想不到的难题。以后我会更加严谨、认真地学习，以求真正掌握并能灵活运用知识。 附录本设计所用原件清单： 三菱PLC（FX2N48MR）1；交通信号灯 红2、黄2、绿2；共阴极七段数码管2；直流电源2。参考文献1.漆汉宏.PLC电气控制技术.北京：机械工业出版社，2006.2.陈以定.电气控制与可编程控制器.北京：高等教育出版社，2002.3.汤以范.电气与可编程序控制器技术.北京：机械工业出版社，2004.4.王庭有.可编程控制器实用技术原理及应用.北京：国防工业出版社，2005.5.常晓玲.电气与可编程序控制器.北京：机械工业出版社，20056.蔡红斌.电气与PLC控制技术.北京：清华大学出版社，2007