基于PLC的交通灯控制系统组态模型设计与实现

毕业设计题目：基于PLC的交通灯控制系统组态模型设计与实现姓名：樊会闯所在院系：电气工程系所学专业：电气自动化班级：陆德1101学号：0401110121指导教师：焦欣欣基于PLC的交通灯控制系统组态模型设计与实现摘要..............................................................1第一章绪论...........................................................31.1PLC及MCGS介绍.................................................31.1.1PLC简单概述...............................................31.1.2MCGS系统介绍..............................................51.2十字路口交通灯控制任务..........................................61.3研究目的和意义..................................................71.4方案比较........................................................81.4.1采用数字逻辑电路设计......................................81.4.2PLC设计...................................................9第二章交通信号控制系统实况...........................................102.1十字路口交通灯控制实际情况描述.................................102.1.1十字路口交通灯控制实验面板图：............................102.1.2控制任务要求.............................................112.2结合十字路口交通灯的路况画出模拟图.............................112.3十字路口交通灯模拟控制时序图...................................122.4交通灯控制流程图...............................................12第三章可编程控制器程序设计...........................................143.1可编程控制器I/O端口分配.......................................143.2PLC的外部接线图...............................................153.2.1输入/输出接线列表.........................................153.2.2PLC外部接线原理图........................................163.3程序梯形图及指令语句表.........................................163.3.1梯形图程序................................................163.3.2梯形图所对应的语句表......................................19第四章十字路口交通灯的组态控制过程...................................224.1工程的建立和变量定义...........................................224.1.1工程的建立...............................................224.1.2变量的定义...............................................224.1.3设备与变量连接...........................................244.2画面建立.......................................................254.2.1工程画面建立..............................................254.2.2动画组态图制作............................................254.2.3调试系统组态制作..........................................284.3动画连接.......................................................294.3.1交通灯的动画连接..........................................294.3.2调试系统的动画连接........................................304.4脚本编辑.......................................................314.5组态运行.......................................................34第五章实验结果......................................................345.1实验结果实物图.................................................34第六章总结.........................................................38参考文献..............................................................39致谢..................................................................401摘要当今，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。PLC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。关键字：PLC、交通灯、控制系统、组态设计2AbstractToday,trafficlightsinstalledonthecrossingatall,toeasethetrafficofvehicleshasbecomethemostcommonandmosteffectivemeans.Socialdevelopment,people'sconsumptionlevelscontinuetoincrease,privatevehiclesisincreasing.Ofpeople,carsandmoreroadshavelesstrafficstatusisobvious.Therefore,theadoptionofeffectivemethodstocontroltrafficlightsisimperative.PLCintelligentcontrolprincipleisthecoreofthecontrolsystemusingPLCnorth-southdirectiontoeast-westdirectionorscaleofthevehiclebythenumberofsub-file,theappropriatethinggiventhegreenlightnorth-southdirectionandlengthoftimeisalsosub-fileaccordingtocertainrules.Thisscalecanbeachievedgiventhegreenlightattrafficduration,toachievemaximumreleaseacartoreducethestagnationofvehiclescrossingtoeasetrafficcongestion,toachieveoptimalcontrol,thusimprovingtheefficiencyoftrafficcontrolsystem.PLCstructureissimple,easyprogramming,highreliability,hasbeenwidelyusedforindustrialprocessandlocationoftheautomaticcontrol.TheuseofthePLChasthecharacteristicsofenvironmentaladaptability,whileitsinternaltimerresourcesareveryrich,thecurrentwidespreaduseoftheprogressivesignalforprecisecontrol,particularlycontrolofmulti-forkcanbeeasilyachieved.Therefore,thePLCisnowincreasinglyusedintrafficlightssystem.PLCalsohasacommunicationsnetworkingcapabilities,thesamesignalontheroadtoformaunifiedLANmanagement,andcanshortenthewaitingtimeforvehicletraffic,toachievescientificmanagement.Inreal-timedetectionandapplicationofautomaticcontrolsystemsPLC,PLCisoftenusedasacorecomponent.Keywords:PLC,trafficlights,controlsystems,configurationdesign3第一章绪论1.1PLC及MCGS介绍1.1.1PLC简单概述（一）什么是PLC可编程序控制器，英文称ProgrammableController，简称PC。但由于PC容易和个人计算机（PersonalComputer）混淆，故人们仍习惯地用PLC作为可编程序控制器的缩写。它是一个以微处理器为核心的数字运算操作的电子系统装置，专为在工业现场应用而设计，它采用可编程序的存储器，用以在其内部存储执行逻辑运算、顺序控制、定时