基于PLC交通灯的控制系统设计--答辩演示

基于PLC交通灯的控制系统设计1、研究意义随着社会的不断发展，人口的不断增加，道路的交通问题日益严重。特别是在科技发展如此快的现在，汽车已经成为了普遍的交通工具，道路拥堵也变得越来越严重。无规矩不成方圆，只有有了规则交通情况才能够和平运行。所以在十字路口设置交通灯可以对交通进行有效的疏通，并为交通参与者的安全提供了强有力的保障。科技进步，使PLC也不断发展，它已经被广泛应用，它具有可靠性高，抗干扰能力强，体积小低耗能等特点，三菱PLC的指令丰富，有专用的定位指令，控制伺服和步进容易实现，要实现某些复杂的动作控制是三菱的强项，所以本次对十字路口交通灯的设计采用三菱PLC进行设计。2、控制要求（1）正常情况下交通正常灯工作时序，先南北红灯亮50S，南北绿灯亮20S，闪烁3S，黄灯亮2S，此时南北左转红灯亮了75S，然后南北直通红灯亮25S，同时南北左转绿灯亮20S，闪烁3S，黄灯亮2S。东西方向则是先直通绿灯亮20S，闪烁3S，黄灯亮2，然后红灯亮25S，此时东西左转灯红灯先亮25S，然后左转绿灯亮20S，闪烁3S，黄灯亮2S，然后东西直通红灯和左转红灯都亮50S。人行道的灯光控制与行人行走方向车辆直行道灯光相同。南北向东西向直通道左转道左转道红灯50s红灯50s绿灯20s绿闪3s黄2s红灯25s红灯25s绿灯20s3s2s绿闪黄红灯50s红灯50s绿灯20s3s2s红灯25s红灯25s绿灯20s3s2s绿闪黄黄绿闪直通道正常情况时序（2）特殊情况某个方向繁忙时，检测开关会在这个方向转变绿灯时自动闭合感应开关，此通道的绿灯时长加5s，另一通道的红灯时长增加5s,其余工作时间保持不变，交通程序继续正常运行。南北绿灯和东西绿灯不能同时亮，否则系统将报警并关闭。有急车来时，将急车强通开关接通，不管原来信号灯的状态如何，所有黄灯闪3秒，之后一律强制让急车来车方向的绿灯亮，使急车放行，直至急车通过为止。急车一过，将急车强通开关断开，控制灯恢复正常，急车强通信号只能响应一路方向的急车，若两个方向先后来急车，则响应先来的一方，随后再响应另一方。3、硬件选择系统的输入信号手动选择按钮4个，需要4个输入端；自动选择按钮2个，需要2个输入端。所以共需要6个输入信号点，考虑到以后可能会对系统进行补充调整，再增加2个备用点，这样就共需要8个输入点。系统输出信号，南北和东西需要12个输出信号，再加1个报警器，因此共需要13个输出信号，考虑到以后可能补充调整再加2个信号点，所以一共要15个输出点。序号输入设备端号输出设备端号交通灯1启动按钮SB1X0南北红灯Y0L1L2LL32停止按钮SB2X1南北绿灯Y1L4L5L63东西传感开关SB3X2南北黄灯Y2L7L8L94南北传感开关SB4X3南北左转红Y3L10L115东西强通开关SB5X4南北左转绿Y4L12L136南北强通开关SB6X5南北左转黄Y5L14L157东西红灯Y6L16L17L188东西绿灯Y7L19L20L219东西黄灯Y10L22L23L2410东西左转红Y11L25L2611东西左转绿Y12L27L2812东西左转黄Y13L29L3013报警灯Y14L31L32L33L34[L1]根据I/O点的计算，最终设计采用三菱的FX2n-32MR机型，这个控制器有16个输入点和16个输出点，有性能高体积小的特点。本系统中的感应器采用的是光电感应器，其工作原理是：系统对检测器进入与驶出的车辆进行统计，那么Y(进入总量)-X（驶出总量）=Z(南北向车辆滞留数),同样其他方向也如此计算。当滞留车辆大于20辆时则感应开关打开，绿灯结束时关闭。检测器安放图外部接线图检测器1检测器2检测器4检测器5检测器6检测器3检测器8检测器7东南西北ac220V4、软件编程经过对PLC软件的相关分析，GXDeveloper是三菱PLC的编程软件。适用于Q、QnU、QS、QnA、AnS、AnA、FX等全系列可编程控制器。支持梯形图、指令表、SFC、ST及FB、Label语言程序设计，网络参数设定，可进行程序的线上更改、监控及调试，具有异地读写PLC程序功能。该程序梯形图和语句表就可以用该软件完成。-20=Z1-Z2=20否是东西道南北道直行道左转道直行道左转道绿灯亮20s闪3s黄灯亮2s红灯75s红灯25s绿灯亮20ss闪3s黄灯2s红灯50s红灯50s绿灯20s闪烁3s黄灯2s红灯25s红灯75s绿灯20s闪烁3s黄灯2s开始Z1-Z220检测开关SB3自动闭合南北直通绿灯增加5s东西左转绿灯加5s是否检测开关SB4自动闭合东西直通绿灯增加5s东西左转绿灯加5s南北强通东西强通东西直通绿灯左转红灯南北左转直通红灯南北直通绿灯左转红灯东西左转直通红灯解除强通运行流程图