何理毕业设计(论文)-交通信号灯PLC控制系统的设计

沈阳职业技术学院软件学院毕业综合实践（能力训练）任务书教学系：电气工程系指导教师：焦老师专业班级：电气自动化2班（09秋）学生姓名：何理毕业综合实践（能力训练）任务书1.毕业综合实践（能力训练）题目：建筑电气自动化2.毕业综合实践（能力训练）题目来源：毕业设计3.毕业综合实践（能力训练）课题任务的内容和要求（技术要求、工作要求等）：1智能系统介绍智能系统就是利用先进的计算机技术、网络通讯技术、无线电技术，将与居家生活相关的各种数字化设备（计算机、数码相机、录像机、数字化视听设备等）、家用电器（如照明设备、厨房设备、空调、冰箱、洗衣机、视频音响设备等）和家庭安全监控设备（电子门锁、自动报警器等）2家庭安防系统家庭安防系统三大子系统：闭路监控电视子系统、门禁子系统、入侵报警子系统。3消防自动化系统简介消防报警系统又称火灾报警系统，消防自动报警系统。由火灾报警主机、火灾特征或火灾早期特征传感器、人工火灾报警设备、输出控制设备组成。传感器完成对火灾特征或火灾早期特征的探测，并将相关信号传送到火灾报警主机。4消防自动化系统工作原理火灾自动报警系统是由触发器件，火灾报警原理以及具有其它辅控制主机助功能的装置组成的火灾报警系统。4．成绩评定标准（指导教师30%，评审小组30%，答辩委员会40%）:毕业综合实践（能力训练）任务书5.本毕业综合实践（能力训练）课题工作进度计划：起迄日期工作内容完成情况2012/3/6-2012/3/9智能系统介绍2012/3/9-2012/3/11安防自动化系统2012/3/11-2012/3/14门禁，对讲自动化系统2012/3/14-2012/3/17消防自动化系统简介2012/3/17-2012/3/20消防自动化系统工作原理教研室审查意见：主任：年月日院系意见：领导：年月日沈阳职业技术学院论文摘要交通信号灯的出现，使交通得以有效管制，对于疏导交通流量、提高道路通行能力，减少交通事故有明显效果。为了实现交通道路的管理，力求交通管理先进性、科学化。用可编程控制器实现交通灯管制的控制系统，以及该系统软、硬件设计方法，实验证明该系统实现简单、经济，能够有效地疏导交通，提高交通路口的通行能力。分析了现代城市交通控制与管理问题的现状，结合交通的实际情况阐述了交通灯控制系统的工作原理，给出了一种简单实用的城市交通灯控制系统的PLC设计方案。可编程序控制器在工业自动化中的地位极为重要，广泛的应用于各个行业。随着科技的发展，可编程控制器的功能日益完善，加上小型化、价格低、可靠性高，在现代工业中的作用更加突出。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.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。同时有些还引入触摸屏模拟十字路口红绿灯闪亮及车辆通行，十分形象地显示出了PLC在交通灯系统中的实际应用。沈阳职业技术学院论文目录摘要.................................................错误!未定义书签。我们先看一下交通信号灯.....................................................1绪论................................................................VII1.1概述...........................................................VIII1.2可编程控制器的简介...............................................IX1.2.1PLC的应用..................................................IX1.2.2PLC的特点..................................................X1.2.3PLC的结构..................................................XI1.2.4PLC编程语言...............................................XII1.3设计的主要内容..................................................XII2PLC控制系统设计概要.................................................XIII2.1设计的基本原则和内容...........................................XIII2.2设计的步骤和实现过程............................................XIV3交通信号灯控制系统的硬件设计.........................................XVII3.1交通信号灯的控制要求...........................................XVII3.2交通信号灯的控制时序............................................XIX3.3PLC硬件控制电路的设计...........................................XIX3.3.1PLC的选型.................................................XIX3.3.2I/O配置表..................................................XX3.3.3PLC控制电路接线图........................................XXII4交通信号灯控制系统的程序设计........................................XXIII4.1STEP7编程软件的概述...........................................XXIII4.2交通信号灯程序设计过程........................................XXIII4.2.1PLC的状态转移...........................................XXIII4.2.2交通信号灯程序设计步骤....................................XXIV4.3交通信号灯的PLC程序............................................XXV..................................................................XXVII..................................................................XXVII沈阳职业技术学院论文我们先看一下交通信号灯绪论沈阳职业技术学院论文1.1概述据一项对美国主要城市交通状况的调查显示：1982年至2000年，美国城市在上下班高峰期间的交通堵塞状况不断加剧，由交通堵塞造成的时间和汽油浪费而带来的经济损失每年高达680亿美元。以广州为例来讲，现在市区平均车速只有每小时12公里。用这个目标速度代入欧美标准计算，广州人为交通堵塞所付出的经济代价总值：每年耗费1.5亿小时，减少生产总值117亿元。相当于该市整个生产总值的7%。在北美、澳大利亚等大城市，道路面积率高达35%--40%，而北京只有20%。缓解交通拥堵，加快道路建设是当务之急。据悉，到2010年，北京将投资500亿元用于城市道路建设，到2005年，北京仅高速公路通车里程就达到600公里。但一味发展城市道路，也会刺激私家车超常规发展，两者发展速度的失衡，最终还是逃不出“拥堵—修路—再拥堵”的怪圈。当今时代是一个自动化时代，交通灯控制等很多行业的设备都与计算机密切相关。因此，一个好的交通灯控制系统，将给道路拥挤、违章控制等方面给予技术革新。随着大规模集成电路及计算机技术的迅速发展，以及人工智能在控制技术方面的广泛运用，智能设备有了很大的发展，是现代科技发展的主流方向。本设计介绍了一个智能交通灯系统的设计。该智能交通灯控制系统可以实现的功能有：对某市区的四个主要交通路口进行监控；各路口有固定的工作周期，并且在道路拥挤时中控中心能改变其周期；对路口违章的机动车能够即时拍照，并提取车牌号。在世界范围内，一个以微电子技术，计算机和通信技术为先导的，以信息技术和信息产业为中心的信息革命方兴未艾。而计算机技术怎样与实际应用更有效的结合并有效的发挥其作用是科学界最热门的话题，也是当今计算机应用中空前活跃的领域。本文主要从单片机的应用上来实现十字路口交通灯智能化的管理，用以控制过往车辆的正常运作。交通信号灯的出现，使交通得以有效管制，对于疏导交通流量、提高道路通行能力，减少交通事故有明显效果。为了实现交通道路的管理，力求交通管理先进性、科学化。用可编程控制器实现交通灯管制的控制系统，以及该系统软、硬件设计方法，实验证明该系统实现简单、经济，能够有效地疏导交通，提高交通路口的通行能力。分析了现代城市交通控制与管理问题的现状，结合交通的实际情况阐述了交通灯控制系统的工作原理，给出了一种简单实用的城市交通灯控制系统的PLC设计方案。可编程序控制器简称沈阳职业技术学院论文为PLC，它的应用面广、功能强大、使用方便，已经成为当代工业自动化的主要支柱之一。PLC已经广泛地应用在各种机械设备和生产过程的自动控制系统中，PLC在其他领域，例如在民用和家庭自动化设备中的应用也得到了迅速的发展。随着微处理器、计算机和数字通信技术的飞速发展，计算机控制已经广泛的应用在所有的工业领域。现代社会要求制造业对市场需求做出迅速的反应，生产出小批量、多品种、多规格、低成本和高质量的产品。为了满足这一要求，生产设备和自动生产线的控制系统必须具有极高的可靠性和灵活性。可编程序控制器（ProgrammableLogicController）正是顺应这一要求出现的，它是以微处理器为基础的通用工业控制装置。1.2可编程控制器的简介1.2.1PLC的应用目前，PLC在国内外已广泛应用于钢铁、石油、化工、电力、建材、机械制造、汽车、轻纺、交通运输、环保及文化娱乐等各个行业，使用情况大致可归纳为以下几个方面：1、开关量的逻辑控制这是PLC最基本、最广泛的应用领域，它取代传统的继电器电路，实现逻辑控制、顺序控制，既可用于单台设备的控制，也可用于多机群控及自动化流水线。如注塑机、印刷机、订书机械、组合机床、磨床、包装生产线、电镀流水线等。2、模拟量控制在工业生产过程当中，有许多连续变化的量，如温度、压力、流量、液位和速度等都是模拟量。为了使可编程控制器处理模拟量，必须实现模拟量（Analog）和数字量（Digital）之间的A/D转换及D/A转换