基于PLC交通灯控制系统毕业设计.docx

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1、基于PLC交通灯控制系统毕业设计 (此文档为word格式，下载后您可任意编辑修改！) 毕业论文 论文题目：交通灯控制系统 系别： 专业：机械制造与自动化 班级： 学生姓名（学号）： xxx 指导教师姓名： xxx 论文完成日期： 2022年 4月25日 摘要 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中最重要的组成部分 随着城市机动车量的不断增加 许多大城市如北京 上海 南京等出现了交通超负荷运行的情况 因

2、此 自80年代后期 这些城市纷纷修建城市高速公路 在高速公路建设完成的初期 它们也曾有效地改善了交通状况 然而 随着交通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和普通道路耦合出交通状况的制约 所以 如何采用合适的控制方法 最大限度利用好耗费巨资修建的城市高速道路 缓解主干道与匝道 城区与周边地区的交通拥堵状况 越来越成为交通运输管理和城市规划部门亟待解决的主要问题 关键词: PLC可编程控制器、交通型号灯、可靠性高 目录 一、交通灯信号控制系统 3 （一）十字路口交通灯控制实际情况

3、 3 （二）结合十字路口交通灯的路况模拟控制实验 3 （三）流程图 6 二、可编程控制器程序设计8 （一）可编程控制器选择 8 （二）十字路口交通灯模拟控制时序图 8 （三）可编程控制器IO端口分配11 （四）程序设计 12 三、总结15 （一）难点分析 15 （二）调试错误与修改方法15 （三） PLC智能化控制交通灯的方法16 （四）收获与感悟16 四、结束语17 参考文献18 致谢19 一、交通灯信号控制系统 （一）十字路口交通灯控制实际情况 A南北主干道：直行绿 27S、直行绿闪3S、左转绿 10S 、左转绿闪 3S、黄2S 、红 45S； B东西人行道：红 45S、绿 27S、绿闪3

4、S 、红 60S； C东西主干道：红 45S、直行绿 27S、直行绿闪3S、左转绿 10S 、左转绿闪 3S、黄2S； D南北人行道：绿27S 、绿闪3S、红 60S； E循环控制方式； F交通灯变化顺序表（单循环周期90秒） 1、南北向（列）和东西向（行）主干道 南北向（列）和东西向（行）主干道均设有直行绿灯27S 直行绿灯闪亮3S 左行绿灯10S 左转绿闪3S 黄灯2S和红灯45S 当南北主干道红灯点亮时 东西主干道应依次点亮直行绿灯 直行绿灯闪 左转绿灯 左转绿灯闪亮和黄灯；反之 当东西主干道红灯点亮时 南北主干道依次点亮直行绿灯 直行绿灯闪 左转绿灯 左转绿灯闪亮和黄灯 2、南北向和东

5、西向人行道 南北向和东西向人行道均设有通行绿灯和禁行红灯 南北人行道通行绿灯应在南北主干道直行绿灯点亮时点亮 当南北主干道直行绿灯闪亮时南北行人道绿灯也要对应闪亮 其它时间为红灯 东西人行道通行绿灯于东西主干道直行绿灯点亮时点亮 当东西主干道直行绿灯闪亮是东西行人道绿灯也要对应闪亮 其它时间为红灯 （二）结合十字路口交通灯的路况模拟控制实验 在PLC交通灯模拟模块中 主干道东西南北每面都有3个控制灯 分别为： 禁止通行灯（亮时为红色） 准备禁止通行灯（亮时为黄色） 直通灯（亮时为绿色） 另外行人道东西南北每面都有2个控制灯 分别为： 禁止通行灯（亮时为红色） 直通灯（亮时为绿色） 结合十字路口

6、交通灯实际情况设计交通灯模拟控制系统如下：当交通灯系统启动开关接通时 1、南北向（列）和东西向（行）主干道 南北向（列）和东西向（行）主干道均设有绿灯 10S 绿灯闪亮2S（亮0.1 灭0.1） 黄灯2S和红灯14S 当南北主干道红灯点亮时 东西住干道应依次点亮绿灯 绿灯闪亮 黄灯 反之 当东西主干道红灯点亮时 南北主干道依次点亮绿灯 黄灯 2、南北向和东西向行人道 南北向和东西向行人道均设为通行绿灯和禁行红灯 南北人行道通行绿灯应在南北主干道绿灯点亮时点亮 当南北主干道绿灯闪亮和黄灯点亮时南北行人道绿灯也要对应闪亮 其它时间为红灯 东西行人道通行绿灯于东西主干道绿灯点亮是点亮 当东西主干道绿

7、灯闪亮和黄灯点亮时东西行人道绿灯也要对应闪亮 其它时间为红灯 3、盲人安全通道控制和手动控制车流量 除此之外另设两个功能 使用10个脉冲开关 实现让盲人可以方便通过十字路口和手动控制车流量 其中8个安装在人行道的两边当东西方向行走的盲人要过马路的时候按下脉冲开关东西向行人道绿灯亮起 南北向主干道红灯闪亮 延迟10秒恢复原来的控制系统 南北向脉冲开关对应东西向功能相同 另外两个脉冲开可以控制车流量 当东西向主干道等待车量较多的时候 按下东西向控制脉冲开关 东西向主干道延长绿灯点亮时间到15秒 东西向行人道绿灯也要对应延长 南北向脉冲开关对应东西向功能相同 图1 交通灯示意图 （三）流程图 图2

8、流程图 二、可编程控制器程序设计 （一）可编程控制器选择 本次交通灯设计用的是来自OMRON的CPM1A-30CDR-A可编程控制器产品规格：CPM1A CPU单元CPM1A在编程环境等方面 它不仅具备了以往的小型PLC所具有的功能 尽可能使安装空间最小化 并实现了具有10点-100点输入输出点数的弹性构成 而且还可连接可编程控制终端 创造了尚无前例的灵活运用 它不仅可以替代继电器控制柜 就是作为小型控制器或在传感器应用中 亦能适应生产现场不同的需求AC电源输入 继电器输出 能加扩展单元 （二）十字路口交通灯模拟控制时序图 （三）可编程控制器IO端口分配 0000 停止开关 0001 东西主干

9、道绿灯 1000 东西主干道黄灯 1001 东西主干道红灯 1002 南北主干道绿灯 1003 南北主干道黄灯 1004 南北主干道红灯 1005 东西行人道绿灯 1100 东西行人道红灯 1101 南北行人道绿灯 1102 南北行人道红灯 1103 东西向绿灯延迟控制按钮0004 南北向绿灯延迟控制按钮0005 东西盲人脉冲按钮 0003 南北盲人脉冲按钮 0002 图5 交通灯控制PLC IO端口（四）程序设计 LD 0000 1 OR 20300 2 AND-NOT 0001 3 AND-NOT 20000 4 OUT 20300 LD 20300 6 AND-NOT 20001 7 A

10、ND-NOT 20223 8 OUT 20301 9 LD 20301 10 OR TIM 005 11 OR TIM 027 12 OR 20000 13 AND-NOT TIM 002 14 AND-NOT 20223 15 AND-NOT 0001 16 OUT 20000 17 TIM 000 #100 18 TIM 001 #120 19 TIM 002 #140 20 LD TIM 002 21 OR 20001 22 OR TIM 018 23 AND-NOT TIM 005 24 AND-NOT 0001 25 AND-NOT 20223 26 OUT 2022 TIM 003

11、 #100 28 TIM 004 #120 29 TIM 005 #140 30 LD 0004 31 OR 20220 32 AND-NOT 0000 33 AND-NOT 0005 34 AND-NOT 0001 35 OUT 20220 36 LD 20220 37 AND 20225 38 OUT 20222 39 LD TIM 005 40 OR TIM 027 41 OUT 20225 42 LD 20222 43 OR 20223 44 AND-NOT 0001 45 AND-NOT TIM 018 46 OUT 20223 47 TIM 016 #150 48 TIM 017

12、#170 TIM 018 #190 50 LD 0005 51 OR 20220 52 AND-NOT 0001 53 AND-NOT 0000 54 AND-NOT 0004 55 OUT 20220 56 LD TIM 002 57 LD TIM 018 58 OUT 20225 59 LD TIM 20220 60 AND 20225 61 OUT 20222 62 LD 20222 63 OR 20223 64 AND-NOT 0001 65 AND-NOT 027 66 OUT 20223 67 TIM 025 #150 68 TIM 026 #170 69 TIM 027 #190

13、 70 LD 20000 AND-NOT TIM 000 72 LD 20223 73 AND-NOT TIM 016 74 OR LD 75 AND-NOT 0001 76 OUT 20002 77 LD TIM 000 78 AND-NOT TIM 001 79 LD TIM 016 80 AND-NOT TIM 017 81 OR LD 82 AND-NOT 20004 83 AND-NOT 0001 84 OUT 20003 85 TIM 006 #002 86 LD TIM 006 87 OR TIM 008 88 OR TIM 010 89 OR TIM 009 90 OR 200

14、04 91 AND-NOT TIM 007 92 AND-NOT 0001 OUT 20004 94 TIM 007 #002 95 LD 20002 96 OR 20003 97 AND-NOT 0001 98 AND-NOT 20009 99 OUT 1000 100 LD TIM 001 101 AND-NOT TIM 002 102 LD TIM 017 103 AND-NOT TIM 018 104 OR LD 105 AND-NOT 20009 106 AND-NOT 0001 107 OUT 1001 108 LD 20000 109 AND-NOT TIM 002 110 LD

15、 20223 111 AND-NOT TIM 018 112 OR LD 113 AND-NOT 20009 114 AND-NOT 0001 OUT 1103 116 LD20000 117 AND-NOT TIM 002 118 LD 20223 119 AND-NOT TIM 018 120 OR LD 121 AND-NOT 20223 122 AND-NOT 0001 123 OUT 20225 124 LD 20225 125 OR 20224 126 AND-NOT 0001 127 OUT 1005 128 LD 20001 129 AND-NOT TIM 003 130 LD 20223 131 AND-NOT TIM 025 132 OR LD 133 AND-NOT 0001 134 OUT 20005 135 LD TIM 003 136 AND-NOT TIM 004