交通燈PLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)

實(shí)用文案一、課程設(shè)計(jì)的目的二、課程設(shè)計(jì)正文三、設(shè)計(jì)總結(jié)與體會(huì)四、參考文獻(xiàn)課程設(shè)計(jì)評(píng) 語課程設(shè)計(jì) 指導(dǎo)教師成 績(jī) （簽字） 年 月 日注：此表必須在同一頁面。標(biāo)準(zhǔn)文檔實(shí)用文案一、課程設(shè)計(jì)的目的當(dāng)今，紅綠燈安裝在各個(gè)道口上，已經(jīng)成為疏導(dǎo)交通車輛最常見和最有效的手段。但這一技術(shù)在19世紀(jì)就已出現(xiàn)了。 1858年，在英國(guó)倫敦主要街頭安裝了以燃煤氣為光源的紅，藍(lán)兩色的機(jī)械扳手式信號(hào)燈，用以指揮馬車通行。這是世界上最早的交通信號(hào)燈。1868年，英國(guó)機(jī)械工程師納伊特在倫敦威斯敏斯特區(qū)的議會(huì)大廈前的廣場(chǎng)上，安裝了世界上最早的煤氣紅綠燈。它由紅綠兩以旋轉(zhuǎn)式方形玻璃提燈組成，紅色表示“停止”，綠色表示“注意”。 1869年1月2日，煤氣燈爆炸，使警察受傷，遂被取消。1918年，又出現(xiàn)了帶控制的紅綠燈和紅外線紅綠燈。帶控制的紅綠燈，一種是把壓力探測(cè)器安在地下，車輛一接近紅燈便變?yōu)榫G燈；另一種是用擴(kuò)音器來啟動(dòng)紅綠燈，司機(jī)遇紅燈時(shí)按一下嗽叭，就使紅燈變?yōu)榫G燈。紅外線紅綠燈當(dāng)行人踏上對(duì)壓力敏感的路面時(shí)，它就能察覺到有人要過馬路。紅外光束能把信號(hào)燈的紅燈延長(zhǎng)一段時(shí)間，推遲汽車放行，以免發(fā)生交通事故。 隨著社會(huì)的發(fā)展，人們的消費(fèi)水平不斷的提高，私人車輛不斷的增加。人多、車多道路少的道路交通狀況已經(jīng)很明顯了。所以采用有效的方法控制交通燈是勢(shì)在必行的。PLC的智能控制原則是控制系統(tǒng)的核心，采用PLC把東西方向或南北方向的車輛按數(shù)量規(guī)模進(jìn)行分檔，相應(yīng)給定的東西方向與南北方向的綠燈時(shí)長(zhǎng)也按一定的規(guī)律分檔.這樣就可以實(shí)現(xiàn)按車流量規(guī)模給定綠燈時(shí)長(zhǎng)，達(dá)到最大限度的有車放行，減少十字路口的車輛滯流，緩解交通擁擠、實(shí)現(xiàn)最優(yōu)控制，從而提高了交通控制系統(tǒng)的效率.交通信號(hào)燈的出現(xiàn)，使交通得以有效管制，對(duì)于疏導(dǎo)交通流量、提高道路通行能力，減少交通事故有明顯效果。為了實(shí)現(xiàn)交通道路的管理，力求交通管理先進(jìn)性、科學(xué)化。用可編程控制器實(shí)現(xiàn)交通燈管制的控制系統(tǒng)，以及該系統(tǒng)軟、硬件設(shè)計(jì)方法，實(shí)驗(yàn)證明該系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單、經(jīng)濟(jì)，能夠有效地疏導(dǎo)交通，提高交通路口的通行能力。分析了現(xiàn)代城市交通控制與管理問題的現(xiàn)狀，結(jié)合交通的實(shí)際情況闡述了交通燈控制系統(tǒng)的工作原理，給出了一種簡(jiǎn)單實(shí)用的城市交通燈控制系統(tǒng)的PLC設(shè)計(jì)方案?？删幊绦蚩刂破髟诠I(yè)自動(dòng)化中的地位極為重要，廣泛的應(yīng)用于各個(gè)行業(yè)。隨著科技的發(fā)展，可編程控制器的功能日益完善，加上小型化、價(jià)格低、可靠性高，在現(xiàn)代工業(yè)中的作用更加突出。傳統(tǒng)的交通燈控制系統(tǒng)大多是由數(shù)字電路來實(shí)現(xiàn)的，交通燈控制系統(tǒng)穩(wěn)定性可靠性與抗干擾能力較差，隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，數(shù)字電路交通燈越來越不能滿足日益增長(zhǎng)的交通壓力，因此必須尋求一種新的方法來取代這種復(fù)雜而工作不穩(wěn)定的控制系統(tǒng)。近年來隨著科技的飛速發(fā)展，PLC的應(yīng)用正在不斷地走向深入，同時(shí)帶動(dòng)傳統(tǒng)控制檢測(cè)日新月益更新。它具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、編程方便、可靠性高等優(yōu)點(diǎn)，已廣泛用于工業(yè)過程和位置的自動(dòng)控制中。據(jù)統(tǒng)計(jì)，可編程控制器是工業(yè)自動(dòng)化裝置中應(yīng)用最多的一種設(shè)備。由于PLC具有對(duì)使用環(huán)境適應(yīng)性強(qiáng)的特性，同時(shí)其內(nèi)部定時(shí)器資源十分豐富，可對(duì)目前普遍使用的“漸進(jìn)式”信號(hào)燈進(jìn)行精確控制，特別對(duì)多岔路口的控制可方便地實(shí)現(xiàn)。因此現(xiàn)在越來越多地將PLC應(yīng)用于交通燈系統(tǒng)中。同時(shí)，PLC本身還具有通訊聯(lián)網(wǎng)功能，將同一條道路上的信號(hào)燈組成一局域網(wǎng)進(jìn)行統(tǒng)一調(diào)度管理，可縮短車輛通行等候時(shí)間，實(shí)現(xiàn)科學(xué)化管理。標(biāo)準(zhǔn)文檔實(shí)用文案二、課程設(shè)計(jì)正文2.1交通信號(hào)燈的控制要求某十字路可控的東西方向和南北方向各裝有直行（包括右轉(zhuǎn)彎）可控制紅、黃、綠交通信號(hào)燈和左轉(zhuǎn)彎控制紅、綠交通信號(hào)燈，另外還有倒計(jì)時(shí)顯示器。顯示器用于顯示相應(yīng)方向直行控制當(dāng)前點(diǎn)亮的信號(hào)燈還要持續(xù)的時(shí)間（剩余時(shí)間），由另外的單片機(jī)系統(tǒng)構(gòu)成。PLC通過串口以自由口方式輸出八位二進(jìn)制數(shù)據(jù)，最高位為0表示東西方向的數(shù)據(jù)，1表示南北方向的的數(shù)據(jù)，單位為秒。系統(tǒng)中有兩個(gè)控制開關(guān)：東西方向控制開關(guān)SEW和南北方向控制開關(guān)SSN。SEW接通SSN關(guān)斷則東西方向綠燈全亮，南北方向紅燈全亮，其他燈全滅。SSN接通SEW關(guān)斷則南北方向綠燈全亮，東西方向紅燈全亮，其他燈全滅。SEW和SSN都關(guān)斷停止工作。SEW和SSN都接通則進(jìn)入正?？刂茽顟B(tài)，按照以下規(guī)律控制（參考人民路與中華大街交叉口的信號(hào)燈）（1）系統(tǒng)啟動(dòng)后，南北紅燈全亮35秒；與此同時(shí)東西直行亮20秒，東西左轉(zhuǎn)彎紅燈亮；（2）東西直行綠燈亮20秒后開始閃爍，周期為1秒（滅0.5s，亮0.5s）閃3秒；（3）東西直行綠燈閃3秒后變?yōu)辄S燈，維持2秒；（4）東西直行黃燈亮2秒后變?yōu)榧t燈亮；同時(shí)東西左轉(zhuǎn)彎綠燈亮，維持10秒；（5）東西左轉(zhuǎn)彎綠燈亮10秒后變?yōu)榧t燈亮（至此東西方向全是紅燈亮35秒）；同時(shí)南北方向直行控制紅燈滅，綠燈亮，維持25秒；南北左轉(zhuǎn)彎繼續(xù)紅燈亮；（6）南北直行綠燈亮25秒后開始閃爍，周期為1秒（滅0.5s，亮0.5s）閃3秒；（7）南北直行綠燈閃3秒后變?yōu)辄S燈亮，維持2秒；（8）南北直行黃燈亮2秒后變?yōu)榧t燈亮；同時(shí)南北左轉(zhuǎn)彎綠燈亮，維持10秒；（9）南北左轉(zhuǎn)彎綠燈亮10秒后變?yōu)榧t燈亮（此時(shí)南北方向全是紅燈亮）；同時(shí)東西方向直行控制紅燈滅，綠燈亮；東西左轉(zhuǎn)彎繼續(xù)紅燈亮。（10）循環(huán)執(zhí)行上述第（1）-（9）步，實(shí)現(xiàn)對(duì)交通燈的控制。2.2交通時(shí)序波形圖標(biāo)準(zhǔn)文檔實(shí)用文案2.3I/O 表輸入I0.0 SEW開關(guān)I0.1 SSN開關(guān)

輸出Q0.0南北直行紅燈Q0.5東西直行紅燈Q0.1南北直行綠燈Q0.6東西直行綠燈Q0.2南北直行黃燈Q0.7東西直行黃燈Q0.3南北左轉(zhuǎn)紅燈Q1.0東西左轉(zhuǎn)紅燈Q0.4南北左轉(zhuǎn)綠燈Q1.1東西左轉(zhuǎn)綠燈2.4s7-200標(biāo)準(zhǔn)文檔實(shí)用文案2.5程序圖標(biāo)準(zhǔn)文檔實(shí)用文案標(biāo)準(zhǔn)文檔實(shí)用文案標(biāo)準(zhǔn)文檔實(shí)用文案標(biāo)準(zhǔn)文檔實(shí)用文案標(biāo)準(zhǔn)文檔實(shí)用文案SBR_0SBR_1SBR_2SBR_3標(biāo)準(zhǔn)文檔實(shí)用文案SBR_4標(biāo)準(zhǔn)文檔實(shí)用文案三、設(shè)計(jì)總結(jié)與體會(huì)交通信號(hào)燈的設(shè)計(jì)中發(fā)現(xiàn)帶左轉(zhuǎn)的信號(hào)燈比普通紅綠黃三指示燈信號(hào)燈邏輯復(fù)雜，有困難就要克服，理清信號(hào)燈工作時(shí)序圖，著手寫程序，發(fā)現(xiàn)PLC的工作原理還需要深刻理解，若不然結(jié)果和期望是大不一樣的。PLC是采用“順序掃描，不斷循環(huán)”的方式進(jìn)行工作的。PLC的一個(gè)掃描周期必經(jīng)輸入采樣、程序執(zhí)行和輸出刷新三個(gè)階段。不能重復(fù)使用PLC線圈。PLC輸出線圈，作為驅(qū)動(dòng)元件，在語法上是可以無限次的使用。但在實(shí)際編程中是不應(yīng)該的，應(yīng)該避免使用的。因?yàn)椋谥貜?fù)使用的輸出線圈中只有程序中最后一個(gè)是有效的，其它都是無效的。輸出線圈具有最后優(yōu)先權(quán)。這也是中途沒調(diào)試出來的問題所在。程序中多次使用子程序就是解決多次重復(fù)使用線圈輸出而按要求輸出的。這次課設(shè)讓我進(jìn)一步了解了PLC，算是入門了。通過這次課設(shè)更加了解了自己的不足，增強(qiáng)了團(tuán)隊(duì)合作。四、參考文獻(xiàn)宋建成.編程序控制器原理與應(yīng)用