十字路口交通灯控制系统的plc程序设计

十字路口交通灯控制系统的PLC程序设计电气工程系毕业设计2009级题目：十字路口交通灯控制系统的PLC程序设计专业：班级：姓名：学号：指导教师：2011年11月14号十字路口交通灯控制系统的PLC程序设计毕业设计的任务﹕1、交通灯的相关知识，包括产生、发展等；2﹑控制电路、PLC的选型和接线图等；、本课题的研究目的与意义；3、硬件的设计，系统软件设计。4、主要是程序的编写；5、仿真、实验结果和总结。毕业设计具体要求﹕查阅资料（要求书籍五本以上，文献资料十篇以上），独立按时完成毕业设计；能够选定自己需要的单片机型号，设计出系统原理图，并写出符合要求的论文（论文一万字十字路口交通灯控制系统的PLC程序设计以上）。毕业设计评分表专业班级技师电气091学号097110128姓名张军革课题名称十字路口交通灯控制系统的PLC程序设计指导老师评分（50分）答辩小组评分（50分）工作量(5分)文献阅读(5分)学术水平与实际能力(10分)综合应用知识的能力(15分)文字图表(5分)学习态度(10分)工作量(5分)文献阅读(5分)学术水平与实际能力(15分)综合应用知识的能力(10分)文字图表(5分)答辩意见(10分)小计答辩小组评议答辩组长签名：年月日十字路口交通灯控制系统的PLC程序设计企业专家评议企业专家签名：年月日十字路口交通灯控制系统的PLC程序设计目录前言...........................8一.交通灯的发展概述...........................................9二.课题背景及意义.............................................10三.课题任务级要实现的主要功能.................................11第一章PLC的特点及应用...............121.1概述.....................................................121.2PLC的特点................................................131.3PLC的应用................................................13第二章PLC的结构及原理...............152.1PLC的分类................................................152.2PLC的结构................................................152.3PLC的工作原理..............................................162.4PLC汇编语言...............................................162.5PLC的基本指令............................................182.6PLC交通灯毕业设计编程器件................................22第三章梯形图的设计与编程方法..........223.1控制要求................................................223.2控制时序................................................223.3PLC交通灯毕业设计硬件及外围元器件.......................23第四章程序设计....................254.1PLC交通灯毕业设计梯形图................................264.2PLC交通灯毕业设计指令图..................................284.3软件设计.................................................31第五章PLC交通灯毕业论文设计总结......31谢辞............................32参考文献..........................32十字路口交通灯控制系统的PLC程序设计前言当今，红绿灯安装在各个道口上，已经成为疏导交通车辆最常见和最有效的手段。社会的发展，人们的消费水平不断的提高，私人车辆不断的增加。人多、车多道路少的道路交通状况已经很明显了。所以采用有效的方法控制交通灯是势在必行的。PLC的智能控制原则是控制系统的核心，采用PLC把东西方向或南北方向的车辆按数量规模进行分档，相应给定的东西方向与南北方向的绿灯时长也按一定的规律分档.这样就可以实现按车流量规模给定绿灯时长，达到最大限度的有车放行，减少十字路口的车辆滞流，缓解交通拥挤、实现最优控制，从而提高了交通控制系统的效率.PLC的应用正在不断地走向深入，同时带动传统控制检测日新月益更新。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。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。在实时检测和自动控制的PLC应用系统中，PLC往往是作为一个核心部件来使用。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.十字路口交通灯控制系统的PLC程序设计一.交通灯的发展概述道路交通信号灯是交通安全产品中的一个类别，是为了加强道路交通管理，减少交通事故的发生，提高道路使用效率，改善交通状况的一种重要工具。适用于十字、丁字等交叉路口，由道路交通信号控制机控制，指导车辆和行人安全有序地通行。交通信号灯的种类有:机动车道信号灯,人行横道信号灯,非机动车道信号灯,方向指示信号灯,移动式交通信号灯,太阳能闪光警告信号灯,收费站天棚信号灯.交通信号灯是交通信号指挥中的重要组成部分，是道路交通的基本语言。交通信号灯由红灯（表示禁止通行）、绿灯（表示允许通行）、黄灯（表示警示）组成。分为：机动车信号灯、非机动车信号灯、人行横道信号灯、车道信号灯、方向指示信号灯、闪光警告信号灯、道路与铁路平面交叉道口信号灯。广泛用于公路交叉路口，弯道、桥梁等存有安全隐患的危险路段，指挥司机或行人交通，促进交通畅通，避免交通事故和意外事故发生。红绿灯的历史其实并不复杂。从最初发明时的手牵皮带转动灯箱，到20世纪开始的电气控制，从采用计算机控制到电子监控感应，其发展不超过150年1859年10月，英国一位纺纱工人想出一个用灯光颜色控制交通的办法，他制造了一盏有活动遮沿设备的油灯带到伦敦，可惜这个发明并未引起政府重视，后来由于英国议会大厦前时常出现马车撞人事故，人们才再次重拾这项发明。世界上第一盏正式投入使用的交通信号灯出现在1868年12月10日，这盏身高7米，由德?哈特设计的红绿两色煤气灯出现在议会大厦前的十字路口。一位警察手持长杆牵动皮带转换红绿两色：红灯停，绿灯行。据说，英国人之所以选择这样的颜色，是因为在当时的英国，妇女着红装代表已婚，绿装代表未婚。可惜的是，这盏灯的历史只有23天，中断的原因是煤气灯突然爆炸使一位警察殉职。交通信号灯便在美国人的系统性实验中不断进化，1914年，克里夫兰市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。这时的交通信号灯已从煤气进化为电气，这与现代的交通信号灯已经没有多少差距，除了信号灯本身，美国人还完善了信号控制系统，1917年，美国盐湖市开始使用联动式信号系统，他们把六个交叉路口作为一个系统，以人工方式加以集中控制。美国还最早使用车辆感应式控制器，20世纪30年代，他们已经开始根据检测器测量的交通流量来调整绿灯时间的长短，到了50年代，美国人已经运用计算机系统调节红绿灯，并逐渐完善为今天的智能交通系统。除了1926年英国人发明自动化控制器管理红绿灯外，20世纪早期的主要技术进步都是美国人带来的，美国专利商标局专利数据库显示，从1910年11月29日到1913年11月20日之间，共有60项与交通信号灯有关的发明获得专利。而还十字路口交通灯控制系统的PLC程序设计有很多由警察等公共部门创造的技术，没有申请专利1961年，心理学家卡尔?佩格劳为东德交通部设计了一种新的行人信号灯，与现在我们使用的人型信号灯不同的是，卡尔?佩格劳的设计中，原本单调的图案，不但变成了一个站立的和一个行走的行人形象，而且两人体型肥胖，带着帽子，动作略显夸张。比起呆板木讷的西德红绿灯小人，东德的小人面积更大，手臂和腿部更为突出，传递的视觉信号更为明显，形象也更可爱。这个信号灯于1969年首次出现在东柏林的弗里德里希大街和菩提树下大街的十字路口，受到政府的认可和民众的喜爱，并很快推广到全东德，不但出现在街头，还出现在学生的教材中。二.课题背景及意义交通信号灯发展至今在灯光表示上已经基本能完全能适应道路的所有的状况，绿灯信号是准许通行信号。按《交通安全法实施条例》规定：绿灯亮时，准许车辆、行人通行，但转弯的车辆不准妨碍被放行的直行车辆和行人通行。红灯信号是绝对禁止通行信号。红灯亮时，禁止车辆通行。右转弯车辆在不妨碍被放行的车辆和行人通行的情况下，可以通行。红灯信号是带有强制意义的禁行信号，遇此信号时，被禁行车辆须停在停止线以外，被禁行的行人须在人行道边等候放行；机动车等候放行时，不准熄火，不准开车门，各种车辆驾驶员不准离开车辆；自行车左转弯不准推车从路口外边绕行，直行不准用右转弯方法绕行。黄灯亮时，已越过停止线的车辆，可以继续通行。黄灯信号的含义介于绿灯信号和红灯信号之间，既有不准通行的一面，又有准许通行的一面。黄灯亮时，警告驾驶人和行人通行时间已经结束，马上就要转换为红灯，应将车停在停止线后面，行人也不要进入人行横道。但车辆如因距离过近不便停车而越过停止线时，可以继续通行。已在人行横道内的行人要视来车情况，或尽快通过，或原地不动，或退回原处。为持续闪烁的黄灯，提示车辆、行人通行时注意瞭望，确认安全后通过。这种灯没有控制交通先行和让行的作用，有的悬于路口上空，有的在交通信号灯夜间停止使用后仅用其中的黄灯加上闪光，以提醒车辆、行人注意前方是交叉路口，要谨慎行驶，认真观望，安全通过。在闪光警告信号灯闪烁的路口，车辆、行人通行时，即要遵守确保安全的原则，同时还应遵守没有交通信号或交通标志控制路口的通行规定。方向信号灯是指挥机动车行驶方向的专用指示信号灯，通过不同的箭头指向，表示机动车直行、左转或者右转。它由红色、黄色、绿色箭头图案组成。车道灯由绿色箭头灯和红色×形灯组成，设在可变车道上，只对本车道起作用。绿色箭头灯亮时，准许本车道车辆按指示方向通行；红色叉形灯或者箭头灯亮时，禁止本车道车辆通行。人行横道灯由红、绿两色灯组成。在红灯镜面上有一个站立的人形象，在绿灯面上有一个行走的人形象。人行横道灯设在人流较多的重要