14十字路口交通信号灯plc控制系统设计与调试

成都理工大学工程技术学院毕业论文毕业论文（设计）题目十字路口交通信号灯plc控制系统设计与调试学院成都理工大学工程技术学院姓名张浩班级2班学号2200920304211指导教师阎智武讲师专业电子测量技术与仪器成都理工大学工程技术学院毕业论文十字路口交通信号灯plc控制系统设计与调试作者姓名：张浩专业名称：电子测量技术与仪器指导教师：阎智武讲师十字路口交通信号灯plc控制系统设计与调试-I-摘要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。自从交通灯诞生以来，其内部的电路控制系统就不断的被改进。设计方法也开始多种多样，从而使交通灯显得更加智能化。交通信号灯主要是以PLC来实现控制导航的，PLC以微处理器为核心，普遍采用依据继电接触器控制系统电气原理图编制的梯形图语言进行程序设计，编程容易，功能扩展方便，修改灵活,而且结构简单，抗干扰能力强。本设计是用PLC来实现对十字路口交通信号灯的控制，其控制方法是采用西门子的S7-200系列CPU224型号PLC对东西南北的红、黄、绿、左绿灯实现有规律的循环闪亮，以达到对交通信号灯的控制。控制过程中采用了顺序控制设计法用了八个定时器六个计数器分时段分频率自动实现对八个控制对象的控制。控制程序包括有顺序功能图（SFC）、梯形图(LAD)、指令表(STL)等。。关键词PLC，交通控制，自动化，S7-200，交通信号灯，顺序功能图，梯形图，仿真调试，自动控制。十字路口交通信号灯plc控制系统设计与调试-II-AbstractTodayisaautomationera,thetrafficlightscontrolofthedevicesandmanyindustrycomputercloselyrelated.Therefore,agoodtrafficcontrolsystem,willgiveroadcongestion,illegalcontroltogivetechnicalinnovation.Alongwithlargescaleintegratedcircuitandtherapiddevelopmentofcomputertechnology,andartificialintelligenceinthecontroltechnologyandextensiveapplication,intelligentequipmenthadtheverybigdevelopment,thedevelopmentofmodernscienceandtechnologyisthemainstreamofthedirection.Sincethetrafficlightssincebirth,theinternalcontrolsystemofthecircuitisconstantlyimproving.Designmethodalsobegantovaried,thusmakethetrafficlightsappearmoreintelligent.ThetrafficlightsarebasedonPLCtoachievecontrolofnavigation,PLCtomicroprocessorasthecore,widespreaduseoftherelaycontactdevicecontrolsystembasedonelectricaldiagramofladderdiagramlanguageprogramdesign,programmingeasy,convenientfunctionextension,modificationflexible,andsimplestructure,stronganti-interferenceability.ThisdesignistorealizewithPLCtocrossthetrafficlightscontrol,anditscontrolmethodistousetheSiemensS7-200PLConCPU224typeseriesthethingnorthandsouththered,yellow,green,leftthecycleofregulargreenlightrealizeablaze,inordertoachievethecontroloftrafficlights.Processcontroladoptedordercontroldesignmethodusedeighttimersixcounterindifferentperiodofpointstoeightrealizefrequencyautomaticcontrolobjectcontrol.Controlprogramsincludea十字路口交通信号灯plc控制系统设计与调试-III-sequencediagram(SFC),functionladderdiagram(LAD),instructionstable(STL),andsoon..KeywordsPLC，Trafficcontrol，Automation,S7-200,trafficlights,orderfunctiondiagram,ladderdiagram,thesimulationcommissioning,automaticcontrol十字路口交通信号灯plc控制系统设计与调试-1-目录摘要............................................................................................................I目录...........................................................................................................1第一章绪论...........................................................................................31.1课题介绍及研究意义...............................................................31.2相近研究课题的特点及优缺点分析.......................................31.3现行研究存在的问题及解决办法..............................................41.4本论文的目的及工作内容.......................................................51.5PLC的简介..................................................................................6第二章系统方案设计.........................................................................102.1研究设计中要解决的问题.....................................................102.2方案原理分析.........................................................................102.2.1功能要求...........................................................................102.2.2性能要求..............................................................................112.3可行性研究................................................................................122.3.1要解决的问题的可行性分析及复杂性分析...................122.3.2具体实现中采用的关键技术..............................................142.3.3经济可行性分析...............................................................162.3.4设计任务和内容.............................................................162.3.5控制系统设计概要.............................................................16第三章十字路口交通信号灯的具体设计...........................................213.1十字路口交通信号灯的控制要求...........................................213.2十字路口交通信号灯控制系统电路图....................................243.3PLC硬件控制电路设计............................................................253.4PLC控制程序设计....................................................................263.5详述控制系统的实现方法.......................................................283.6检测与调试...............................................................................303.6.1调试中遇到的问题.............................................................313.6.2问题的分析与解决方案.....................................................31第四章交通灯系统的设计...................................................................344.1交通系统的发展趋势...............................................................34十字路口交通信号灯plc控制系统设计与调试-2-4.2选择VHDL硬件描述语言设计的优势..................................344.3红绿灯交通信号系统功能描述...............................................354.4红绿灯交通信号系统的VHDL模块......................................371）时钟脉冲发生电路...............................................................372）计数秒数选择电路.............