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前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。用可编程控制器实现交通灯管制的控制系统，以及该系统软、硬件设计方法，实验证明该系统实现简单、经济，能够有效地疏导交通，提高交通路口的通行能力。分析了现代城市交通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，给出了一种简单实用的城市交通灯控制系统的PLC设计方案。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。PLC可编程序控制器是以微处理器为基础,综合了计算机技术、自动控制技术和通讯技术发展而来的一种新型工业控制装置。它具有结构简单、编程方便、可靠性高等优点,已广泛用于工业过程和位置的自动控制中。据统计,可编程控制器是工业自动化装置中应用最多的一种设备。专家认为,可编程控制器将成为今后工业控制的主要手段和重要的基础设备之一,PLC、机器人、CAD/CAM将成为工业生产的三大支柱。由于PLC具有对使用环境适应性强的特性,同时其内部定时器资源十分丰富,可对目前普遍使用的“渐进式”信号灯进行精确控制,特别对多岔路口的控制可方便地实现。因此现在越来越多地将PLC应用于交通灯系统中。同时,PLC本身还具有通讯联网功能,将同一条道路上的信号灯组成一局域网进行统一调度管理,可缩短车辆通行等候时间，实现科学化管理.由于PLC具有对使用环境适应性强的特性，同时其内部定时器资源十分丰富，可对目前普遍使用的“渐进式”信号灯进行精确控制，特别对多岔路口的控制可方便地实现。因此现在越来越多地将PLC应用于交通灯系统中。同时有些还引入触摸屏模拟十字路口红绿灯闪亮及车辆通行，十分形象地显示出了PLC在交通灯系统中的实际应用。设计说明书参考目录一．课程设计的任务和要求·····················001.1课程设计的任务···························001.2课程设计的基本要求·······················00二．总体设计·································002.1PLC选型··································002.2PLC端子接线图····························00三．PLC程序设计······························003.1设计思想·································003.2电气原理图设计···························003.3顺序功能图设计···························003.4PLC梯形图································00四.程序模拟调试说明··························00结束语····································00参考文献··································00一．程序设计的任务和要求1.1课程设计的任务（1）完成课程设计任务指导书所要求的控制循环。（2）按停止按钮，完成当前循环之后再停。（3）按夜间工作按钮，所有黄灯闪烁。（4）要求可以实现单周期，连续控制。1.2课程设计的基本要求控制要求：在十字路口要求东西方向和南北方向各通行60S，在东西方向通行时南北方向的红灯亮60S，而东西方向的直行绿灯和人行道绿灯亮24S，再闪烁3S，人行道红灯亮，车道黄灯亮3S，然后左行绿灯亮24S，再闪3S后，黄灯亮3S。在南北方向通行时东西方向的红灯亮60S，而东西方向的直行绿灯和人行道绿灯亮24S，再闪烁3S，人行道红灯亮，车道黄灯亮3S，然后左行绿灯亮24S，再闪3S后，黄灯亮3S。按照上述要求反复循环。夜间所有黄灯闪烁。为了演示方便梯形图24S改为6S。观察闪烁明显3S改为6S设计要求：（1）画出端子分配图和顺序功能图。（2）设计并调试PLC控制梯形图。（3）设计说明书。二．总体设计2.1PLC选型在对PLC控制系统进行硬件结构设计时，首先，要了解各个控制对象的驱动要求，如：驱动电压的等级、负载的性质等；其次，要分析对象的控制要求，确定输入/输出接口（I/O）数量；再次，要确定所控制参数的精度及类型，如：对开关量、模拟量的控制、用户程序存储器的存储容量等。根据上述原则，我们要选择适合的PLC机型及外设，完成相应的PLC硬件结构配置。因此，PLC的选型是设计中至关重要的一步。目前，国内外PLC生产厂家生产的PLC品种可达数百个，其性能各有特点。所以，在设计时首先要尽可能考虑采用便于学习、掌握、维护方便、备品配件通用性强的PLC。我国市场上流行的PLC产品有以下几家：1)德国西门子(Siemens)公司的产品，目前有SIMATICS7-400/300/200系列产品；2)美国罗克韦尔(Rockwell)公司所属的AB(Allen&Bradly)公司的产品，目前有SLC、MicroLogix、ControlLogix等产品；3)GE-Fanuc公司的产品；4)法国施耐德(Schneider)公司的产品；5)日本三菱、欧姆龙等公司产品。本次设计的交通信号灯控制系统的主要任务和内容集中在程序编写和梯形图的绘制，由于在本设计中用到了大量的开关量、继电器、计数器以及计时器等。而德国西门子出产的PLC功能全，性价比高，有统一的地址分配，完全可以满足本设计的要求。并且，在目前相关领域的控制设计中，西门子产品的应用比较广泛。综上所述，我们采用用了西门子公司S7-200PLC。2.2PLC端子接线图I0.0启动Q0.0直行绿灯1Q1.0左行绿灯2I0.1停止Q0.1黄灯1Q1.1车道红灯2I0.2夜间Q0.2左行绿灯1Q1.2人行道绿灯2Q0.3车道红灯1Q1.3人行道红灯2Q0.4人行道红灯1Q0.5人行道绿灯1Q0.6直行绿灯2Q0.7黄灯2三．PLC程序设计3.1设计思想根据车行道人行道十字路口时序图，采用时序，用定时器完成每一段时间的控制要求，夜间时在每个输出位置加一个I0.2的常闭触点，到夜间所有黄灯闪烁，完成其他所有等关闭的功能。全程采用计时器，比较繁琐，但是操作简单，便于理解。程序能够实现自动循环的功能，按下停止按钮程序完成当前循环后再停止。3.2控制模型3.4PLC梯形图四．程序模拟调试说明选用226CPU打开按钮I0.0实现程序控制要求自动循环。打开按钮I0.1程序完成但前循环后停止。打开开关I0.2实现夜间模式，黄灯闪烁，关闭开关恢复白天。调试结果如图4.14.24.3所示。图4.1图4.2图4.3结束语本系统结构简单，操作方便；可现自动控制，具有一定的智能性；对优化城市交通具有一定的意义。本设计将各任务进行细分包装，使各任务保持相对独立；能有效改善程序结构，便于模块化处理，使程序的可读性、可维护性和可移植性都得到进一步的提高。在设计过程中，经常会遇到这样那样的情况，就是心里老想着这样的接法可以行得通，但实际接上电路，总是实现不了，因此耗费在这上面的时间用去很多。我趁着做课程设计的同时也对课本知识有了巩固和加强，由于课本上的知识太多，平时课间的学习并不能很好的理解和运用各个元件的功能，而且考试内容有限，所以在这次课程设计过程中，我们了解了很多元件的功能，并且对于其在电路中的使用有了更多的认识。程序中所用到的数据均可以根据实际情况进行设置，修改灵活方便。通过此次设计，我对本门课程有了更深入地了解，也在原来所学的理论基础上得到了进一步地应用。但由于经验上的不足，有些地方还需要做进一步地改善。参考文献【1】陈白宁，段智敏.机电传动控制基础{M}.沈阳：东北大学出版社，2015.【2】SIEMENS公司.SIEATICS7—200可编程程序控制器系统手册{S}.2002.【3】廖常初.PLC编程及应用{M}.北京：机械工业出版社，2002.