有时间显示的十字路口交通灯控制系统开发

-1-.毕业论文课题有时间显示的十字路口交通灯控制系统开发学生姓名欧阳潇然院别机械工程学院专业班级10机械设计制造及其自动化2班指导教师方新燕二〇一四年五月学号_1010111090欧阳潇然：有时间显示的十字路口交通灯系统开发-2-有时间显示的十字路口交通灯控制系统开发摘要随着现代社会的发展，城市建设的飞跃，车辆数量的飞速增长，安全交通问题越来越引起人们的关注。如何协调人，车，路三者的关系，建设安全交通型城市，是交通管理部门急需解决的问题之一。而城市交通控制系统是城市现代化交通指挥系统的重要组成部分，其中，有时间显示的十字路口交通灯控制系统是保证城市交通井然有序的重要技术！如今，许多大城市在交通超负荷运行的形势下，纷纷修建城市高速道路。但交通量的快速增长和对高速道路的系统研究和控制的缺乏，使得城市高速道路没有充分发挥其预期的作用。如何通过合适的控制方法，最大限度的利用高速道路，缓解城市道路的压力，是城市规划与交通运输管理部门所急需解决的问题。而十字路口是交通事故最容易发生的地段，也是影响着城市交通流畅度的重要地段，本设计便是用PLC来实现对十字路口交通灯的控制，其控制方法是采用S7-200系列CPU224型号PLC对各方向交通信号灯实现有规律的循环亮起，从而实现对交通信号灯的控制。控制过程中采用顺序控制设计法，利用八个定时器和六个计数器分时段分频率自动实现对八个控制目标的控制。控制程序包括有梯形图（LAD),指令表（STL),顺序功能图（SFC)。仿真设施则是用S7—200汉化版的仿真软件进行仿真，从而最终实现所需的全部设计要求。关键词：PLCS7-200;交通信号灯;顺序功能图-3-TimedisplaycrossroadstrafficlightcontrolsystemdevelopmentAbstractAlongwiththedevelopmentofsocietyeconomy,therapidgrowthinthenumberofvehicles,thecitytransportationproblemcausepeople’sconcernmoreandmore.Howtocoordinatetherelationshipbetweenpeople,vehicles,roadofthethree,constructiontrafficsafetyorientedcity,havebecomeatransportationmanagementasectiontoneedoneoftheimportantproblemsforresolving.Theurbantrafficcontrolsystemisanimportantpartofurbantrafficcontrolsystemmodernization,amongthem,thetimedisplayatthecrossroadstrafficlightcontrolsystemisanimportanttechnologytoensureorderlyurbantransport!Today,manycitiesinthesituationoftrafficoverloadoperation,havebuilthigh-speedurbanroads.Buttherapidgrowthoftrafficonthehighwaysystemandtheresearchandthelackofcontrol,makingthecityhighwaydidnotfullyplayitsexpectedrole.Howappropriatecontrolmethodstomaximizetheuseofhigh-speedroads,toeasepressureonurbanroads,urbanplanningandtrafficmanagementdepartmentsneedtosolvetheproblem.Theintersectionisthemostaccident-pronelocation,butalsoaffectstheimportantareaofurbantrafficfluency.ThisdesignisusedtoachievethecrossroadsPLCcontroloftrafficlights,thecontrolmethodistheuseofS7-200seriesPLCCPU224modelforeachdirectionoftrafficlightstoachieveacirculationregularlights,trafficlightsinordertoachievecontrol.Inthecontrolledprocessusedthesequentialcontroldesignlawtouseeighttimersixcounterstodividethetimeintervalfrequencydivisionratetorealizeautomaticallytoeightcontrolledmembercontrol.Thecontrolprocedureincludesthesmoothtrapezoidalchat(LAD),instructionlist(STL),functionaldiagram(SFC).WhatsimulationtestwithisS7-200sinicizesversion’ssimulationsoftwaretocarryonthesimulation,andultimatelytoachieveallofthedesireddesign.Keywords:PLCS7-200;Street-trafficcontrollights;Smoothfunctionaldiagram欧阳潇然：有时间显示的十字路口交通灯系统开发-4-目录摘要......................................................................iAbstract....................................................................ii第1章引言........................................................................41.1交通灯概况..............................................................41.2设计内容及要求.................................................................4第2章PLC的简介和选择..........................................................52.1PLC的简介.......................................................................52.1.1PLC的基本概念.................................................................52.1.2PLC的基本结构.................................................................52.1.3PLC的工作原理................................................................6第3章硬件设计....................................................................73.1PLC的选择........................................................................73.1.1S7-200型号PLC的说明..........................................................73.1.2S7-200型号PLC的硬件配置......................................................83.1.3交通灯PLC的型号选择..........................................................93.2PLC输入输出分配...................................................................93.3PLC外部接线图..................................................................10第4章软件设计....................................................................114.1整体控制设计....................................................................114.2调试..........................................................................134.2.1调试中遇到的问题..............................................................134.2.2问题的分析与解决方案...................................................144.3设计交通信号灯PLC控制梯形图.................................................15总结.................................................................................17参考文献.............................................................................18致谢...........................................................................19附录....................................................................20-5-第1章绪论1.1十字路口交通灯的概况交通指挥信号发展到现在已经有100多年的历史，它经历了从人工到自动，从点到线，又从线到面的控制过程。最早出现的交通信号灯可以追溯到19世纪初期的英国，是英国机械师德·哈特于1868年设计的红绿两色的煤气交通信号等，可惜这盏灯的历史只有23天，因煤气灯爆炸而中断。直到1914年，克里夫兰市才率先在街道中恢复交通信号灯，随后纽约，芝加哥等城市也开始出现，而这时的交通信号灯已经从煤气进化为电气，与现在的交通信号灯已经没有太大的差距。除了信号灯本身美国人还完善了信号灯控制系统。而中国最早的交通信号灯出现在上海的英租界。我国现代化发展迅速，城市交通压力逐年增加，加上我国人口众多，车辆流量极大。尤其是大城市，极易出现交通拥堵的现象，而一个城市的交通是否便捷是衡量这个城市是否具有发展潜力的重要指标，所以，交通问题已经成为交通管理部门需要解决的重要问题之一。高速公路作为城市交通的基础，如何采用合适的控制方