谯亚军-1212441223-基于PLC的交通信号灯的控制系统的设计

成都工业学院成教院毕业论文（设计）（基于PLC的交通信号灯的控制系统的设计）成都工业学院成教院毕业设计（论文）论文题目：基于PLC的交通信号灯的控制系统的设计教学点：重庆科创职业学院指导老师：曹勇职称：讲师学生姓名：谯亚军学号:1212441223专业：机电一体化技术成都工业学院成教院制二〇一三年十二月二十五日成都工业学院成教院毕业论文（设计）（基于PLC的交通信号灯的控制系统的设计）成都工业学院成教院毕业设计（论文）任务书题目：基于PLC的交通信号灯的控制系统的设计任务与要求（1）据某十字路口实际的的交通灯工作情况，搞清楚控制要求，画出时序图。（2）选择PLC型号，分配I/O点。（3）编写交通灯工作的控制程序。（4）在实验室进行调试。时间：2013年11月28日至2014年4月17日共20周教学点：重庆科创职业学院学生姓名：谯亚军学号：1212441223专业：机电一体化技术指导单位或教研室：重庆科创职业学院指导教师：曹勇职称：讲师成都工业学院成教院制成都工业学院成教院毕业论文（设计）（基于PLC的交通信号灯的控制系统的设计）毕业设计(论文)进度计划表日期工作内容执行情况指导教师签字2013.11.28-2013.12.20查找资料，选题2013.12.22-2014.1.31完成论文的初稿2014.2.1-2014.3.15完成论文二稿的写作2014.3.16-2014.4.5完成论文的终稿及格式修改2014.4.6-2014.4.20定稿，打印论文，做好评阅的准备2014.4.21-2014.4.25论文评阅教师对进度计划实施情况总评签名年月日本表作评定学生平时成绩的依据之一。成都电子机械高等专科学校成教院毕业论文（设计）（基于PLC的交通信号灯的控制系统的设计）摘要城市交通信号控制是通过对交通流量的调节以达到改善人和货物的安全运输，提高运营效率。交通系统是一个具有随机性、模糊性和不确定性的复杂系统，建立数学模型非常困难，有时甚至无法用现有的数学方法加以描述。目前大多采用的是自适应信号控制，它需要数学建模，且不考虑交通延误、停车次数等。所以经典控制法很难得到满意的效果。而模糊控制是一种无须建立数学模型的控制方法，它能模仿有经验的交警指挥交通时的思路，达到很好的控制效果。近些年来我国的许多学者也都以不同的思路对单个交叉口、交通干线的模糊控制进行了研究，但因研究的局限性，实际中得到应用的寥寥无几，本文实现基于PLC的交通信号的模糊控制系统。根据前后相流量来决定信号灯配时的模糊控制系统的理论研究成果，用PLC实现单个十字路口交通信号灯模糊控制的方法，以单个十字路口4相位交通灯为例，把PLC作为一个模糊控制器，采用梯形图编程。通过实验保证了系统运行稳定可靠，能根据不同的交通流量进行模糊控制决策，优化信号灯的配时，从而可以有效的解决交通流量不均衡、不稳定带来的问题关键词：交通、智能控制、PLC成都电子机械高等专科学校成教院毕业论文（设计）（基于PLC的交通信号灯的控制系统的设计）AbstractThemunipaltransportationsignalcontrolisthroughtheadjustment，thewaningandtheinductionwhichflowstothetransporationachievedimprovesthepersonandthecargosafetransportation,enhancigtheoperationefficiency.Transportsystemisarandomnature,ambiguityanduncertaintyofcomplexsystems,theestablishmentofmathematicalmodelsverydifficultandsometimesimpossbletouseexistingmathematicalmethodsdescribed.themostadaptivesignalcontrolisused,itneedsmathematicalmodel,withoutconsideringtrafficdelays,Andvaguecontrolisamathematicalmodeltocontrolmethods,itcanimitateexperiencedpolicedirectingtraffic,ideas,achievegoodcontrolresults.Inrecentyearsmanyofourscholarshavedifferentideasofindividualjunction,trafficcontrolRoutevaguestudied,butthelimitationsofthetheoryandresearchscholars,thefewpracticalapplications,basedonthisachievementtrafficsignalsvaguePLCcontrolsystem.Accordingtodeterminesignaldistributionandflowofthecontrolsystemvaguetheoreticalresesrchresults,theachievementofindividualintersectionswithtrafficlightsblurPLCcontrolmethodsforindividualcrossroads4phaseoftrafficlights,forexample,thePLCasanambiguoussignalcontrollersusingLadderprogramming.throughexperimentsthatthereliableoperationofthesystemtoavagueunderdifferenttrafficcontroldecision-making,optimizesignaldistribution,whichcaneffectivelysolvetrafficimbalance,instabilitybrought.Keywords：Transportation;Intelligentcontrol;PLCKeywords：traffic、intelligentcontrol、plc成都电子机械高等专科学校成教院毕业论文（设计）（基于PLC的交通信号灯的控制系统的设计）目录第一章绪论.........................................................1第一节PLC的发展及现状.........................................1第二节本人的主要工作...........................................1第二章十字路口交通信号灯的PLC控制线路设计.........................2第一节十字路口交通信号灯的工作原理及设计要求...................2第二节十字路口交通信号灯所选PLC的I/O点统计...................4第三节PLC的选型及技术参数.....................................4第四节十字路口交通信号灯PLC的接线图和接线电路设计.............5第三章十字路口交通信号灯PLC系统的程序设计.........................7第一节常用梯形图的设计方法.....................................7第二节PLC内部继电器的分配.....................................7第三节十字路口交通信号灯PLC系统的SFC图、梯形图及指令表.......8第四节在实验室的调试和仿真....................................14结束语.............................................................15谢辞.............................................................16参考文献...........................................................17成都电子机械高等专科学校成教院毕业论文（设计）（基于PLC的交通信号灯的控制系统的设计）1第一章绪论第一节PLC的发展及现状在工业生产过程中，大量的开关量顺序控制，它按照逻辑条件进行顺序动作，并按照逻辑关系进行连锁保护动作的控制，及大量离散量的数据采集。传统上，这些功能是通过气动或电气控制系统来实现的。1968年美国GM（通用汽车）公司提出取代继电气控制装置的要求，第二年，美国数字公司研制出了基于集成电路和电子技术的控制置,首次采用程序化的手段应用于电气控制，这就是第一代可编程序控制器，称ProgrammableController（PC）。PLC的定义有许多种。国际电工委员会（IEC）对PLC的定义是：可编程控制器是一种数字运算操作的电子系统，专为在工业环境下应用而设计。它采用可编程序的存贮器，用来在其内部存贮执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数和算术运算等操作的指令，并通过数字的、模拟的输入和输出，控制各种类型的机械或生产过程。可编程序控制器及其有关设备，都应按易于与工业控制系统形成一个整体，易于扩充其功能的原则设计。从技术上看，计算机技术的新成果会更多地应用于可编程控制器的设计和制造上，会有运算速度更快、存储容量更大、智能更强的品种出现；从产品规模上看，会进一步向超小型及超大型方向发展；从产品的配套性上看，产品的品种会更丰富、规格更齐全，完美的人机界面、完备的通信设备会更好地适应各种工业控制场合的需求；从市场上看，各国各自生产多品种产品的情况会随着国际竞争的加剧而打破，会出现少数几个品牌垄断国际市场的局面，会出现国际通用的编程语言；从网络的发展情况来看，可编程控制器和其它工业控制计算机组网构成大型的控制系统是可编程控制器技术的发展方向。伴随着计算机网络的发展，可编程控制器作为自动化控制网络和国际通用网络的重要组成部分，将在工业及工业以外的众多领域发挥越来越大的作用。第二节本人的主要工作根据设计任务书要求，进行十字路口交通信号灯的设计，经过反复阅读看懂了交通信号灯的时序图，确定程序的设计方法，编译程序，观察仿真结果是否正确。运行出现错误，则检查进行纠正。成都电子机械高等专科学校成教院毕业论文（设计）（基于PLC的交通信号灯的控制系统的设计）2第二章十字路口交通信号灯的PLC控制线路设计第一节十字路口交通信号灯的工作原理及设计要求一、设计内容及要求（1）．系统工作受开关控制，起动开关ON则系统工作；起动开关OFF则系统停止工作。（2）．控制对象有八个：东西方向红灯两个,南北方向红灯两个，东西方向黄灯两个,南北方向黄灯两个，东西方向绿灯两个,南北方向绿灯两个，东西方向左转弯绿灯两个，南北方向左转弯绿灯两个。（3）．控制规律：1）高峰时段、正常时段及晚上时段的时序分配按图2-1运行。图2-1各时段运行分配时序图成都电子机械高等专科学校成教院毕业论文（设计）（基于PLC的交通信号灯的控制系统的设计）32）高峰时段按图2-2运行图2-2高峰时段运行时序图3）正常时段按图2-3运行图2-3正常时段运行时序图4）晚上时段按提示警告方式运行，规律为：东、南、西、北四个黄灯全部闪亮，其余灯全部熄灭，黄灯闪亮按亮0.4秒，暗0.6秒的规律反复循环。成都电子机械高等专科学校成教院毕业论文（设计）（基于PLC的交通信号灯的控制系统的设计）4第二节十字路口交通信号灯所选PLC的I/O点统计本设计采用的是三菱FX2N系列32MR的PLC控制系统，总共有32个I/O点。第三节P