PLC在十字路口交通灯控制系统中的应用毕业设计.doc

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1、...…基于PLC在交通中应用的设计题目：PLC功能图编程在交通信号灯控制中的应用：史献冰学校：大学共青学院指导老师：任青.word.…...…2012年11月15日目录11PLC的基础21.1PLC的特点21.2PLC的结构和工作原理31.2.1PLC的基本结构31.2.2PLC的工作原理42西门子S7-200系列PLC的硬件单元62.1主机62.1.1CPU的主要特点72.1.2存储系统72.2扩展单元72.3特殊功能模块82.4部软元件9.word.…...…2.5基本指令103系统的设计与仿真123.1控制要求123.2硬件设计133.2.1交

2、通信号灯PLC的输入/输出点的分配表133.2.2交通信号灯PLC控制硬件接线图133.3软件设计143.3.1交通信号灯PLC控制梯形图143.3.2交通信号灯PLC控制的指令表153.3.3程序说明163.3.4交通信号灯的状态波形图17结论18参考文献19致20.word.…...…插图索引图1交通灯的放置12图2交通信号灯PLC控制硬件接线图13图3交通信号灯的状态波形图17.word.…...…附表索引表1S7-200I/O编址8表2交通灯亮闪表12表3交通信号灯PLC的输入/输出点的分配表13.word.…...…一、课题研究背景21世纪微

3、机技术已经并继续在改变世界。以微机技术为基础的可编程控制器也正在改变着工厂自动控制的面貌。近20年来，随着科学技术的迅猛发展，可编程控制器以其可靠性极高、能经受恶劣环境的考验、使用极方便的巨大优越性，迅速占领工业自控领域，成为工业自动控制的首选产品与机器人、CAD/CAM并成为工业生产自动化的三大支柱[1]。1.1PLC简史可编程控制器（ProgrammableController）缩写为PC，为了与个人计算机的PC（PersonalComputer）相区别，有时在PC中认为的增加了L（Logical）而写成PLC。20世纪20年代，人们把各种继电器、

4、定时器、接触器及其触电按一定的逻辑关系连接起来著称控制系统，控制各种设备，这是传统的继电气控制系统。由于结构简单、容易掌握，在一定围能满足控制要求，因而使用面积很广，在工业控制领域一直占有主导地位。随着工业的发展，设备和生产过程越来越复杂。复杂的系统可能使用成百上千个式样的继电器，并用成千上万根导线以复杂的方式连接起来，执行相应的复杂的控制任务。作为单台装置，继电器本身是比较可靠的。但是，对于复杂的控制系统，继电器控制存在以下两个缺点：一是可靠性差，排除故障困难。而是灵活性差，总体成本较高。现代社会要求制造业对市场作出迅速的反应，生产出小批量、多品种、

5、多规格、低成本和高质量的产品，传统继电器控制系统已经成为实现这一目标的障碍。美国通用汽车公司（GM）为了改变这一状况，在1986年公开招标，要求用新的控制装置取代继电器控制装置，并提出著名的“GM十条”招标指标。这十条指标提出了将继电器控制系统的简单易懂、使用方便的优点与计算机的功能完善、灵活性和通用性好的优点结合起来，将继电器硬连线逻辑控制转变为是算计软逻辑控制的设想。1969年，美国数字设备公司（DEC）研制出第一台PLC,在美国通用汽车自动装配线上试用，并获得成功。这一新型工业控制装置的出现，受到了世界各国的高度重视[2]。2.1PLC交通灯的来

6、源及现状交通信号灯的出现，使得交通得以有效管制，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。但是随着交通量的增长和缺乏对高速道路的系统研究控制，高速道路并没有充.word.…...…分发挥预期的作用。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会受高速道路与普通道路耦合处交通状况的制约。如何采用合适的控制方法，缓解主干道与匝道，城市周边地区交通拥堵状况，越来越成为交通运输管理和城市规划部门亟待解决的问题。为了实现交通道路的有效管理，力求交通管理先进性、科学化政府花了很大精力对交通灯进行研究和改善，利用PLC技术对交通

7、灯进行逻辑控制，此控制系统实现简单、经济，能够有效的疏导交通，调整交通灯的时间控制和变换频率以及工作时间的控制，从而提高交通路口的通行能力，使交通更加通畅与安全。二、国外研究现状随着计算机技术和自动控制技术的发展，以及交通流理论的不断发展完善，交通运输组织与优化理论、技术的不断提高，国外逐步形成了一批高水平有实效的城市道路交通控制系统。目前设计交通灯的方案有很多，有应用CPLD设计实现交通信号灯控制器方法;有应用PLC实现对交通灯控制系统的设计;有应用单片机实现对交通信号灯设计的方法。例如：澳大利亚的SCAT系统，采取分层递阶式控制结构。其控制中心备有

8、一台监控计算机和一台管理计算机，通过串行数据通讯线路相连。地区级的计算机自动把各种数据送到管理