基于PLC对红绿灯的控制

基于PLC对十字路口红绿灯的控制摘要可编程序控制器(PLC，programmableLogicController)因其高可靠性和较高的性价比，而在工业控制中被广泛应用。监控组态软件也是自80年代后期伴随个人计算机的普及而迅猛发展起来的。它以其具备的实时多任务、接口开放、使用灵活、功能多样、运行可靠等特点而具有很强的实用价值。关键词：可编程控制器，循环扫描，定时器，计数器ABSTRACTProgrammablelogiccontrollerbecauseofitshighdependabilityandhighercostperformancetheir,widetosuffusedwithapplicationinindustrialcontrol.Controlconfigurationsoftwaretofollowpopularizationofpersonalcomputeranddevelopwillitbelaterstagetheeightiesrapidlytoo.Withreal-timemanytasks,interfaceopen,flexibleinusage,variousoperatingcharacteristicssuchasbeingreliableandhavingstrongpracticalvalueveryfunctionthatpossessthereit.keywords:programmablecontroller,circulationscanning,timer,counter目录前言....................................................................................................................................................1第1章绪论......................................................................................................................................21.1课程研究背景.....................................................................................................................21.2PLC实现红绿灯系统自动控制的目的..............................................................................21.3现在城市路口交通灯控制技术现状.................................................................................3第二章系统的方案和控制要求........................................................................................................62.1系统方案设计可行分析.....................................................................................................62.2单片机和PLC分别做系统比较.......................................................................................62.3控制要求.............................................................................................................................7第三章控制系统的硬件设计............................................................................................................83.1设备选型.............................................................................................................................83.2I/O地址分配及接线............................................................................................................93.3元器件的选用.....................................................................................................................9第四章控制系统软件的设计..........................................................................................................114.1画交通示意图....................................................................................................................114.2时序图................................................................................................................................114.3梯形图及指令解读............................................................................................................124.4触摸屏示意图....................................................................................................................16第五章总结..................................................................................................................................17参考文献............................................................................................................................................18致谢..................................................................................................................................................19平顶山工业职业技术学院毕业设计说明书（论文）第1页前言在当前形式下，城市交通灯控制采用PLC比传统的电子线路和继电器，具有可靠性高，维护方便，使用简单，通用性强等优点，还可以用PLC联成网络，根据实测各十字路口之间的距离、车流量和车速等，合理分配各路口信号灯之间的时差，把N台PLC联网到一台控制电脑上。以方便操作，管理和监控，从而极大地提高城市道路的交通管理能力。我们研究的是红绿灯三种状态的交通系统，只显示那个灯亮，并不显示方向。而现在大部分十字路口，都是采用带箭头的红绿灯系统，一个方向上有九个状态，我们的只有三个状态，因设计者水平有限也只能选择后者。虽然如此，我们研究的系统用途还是十分广泛的，比如说在车流量比较小的十字路口、丁字路口等都可以使用我们设计的系统，这样可以节约成本。设计也是比较复杂的，采用的是黑夜和白天两种状态的系统，这样的设计可以使车辆更加方便的通行。平顶山工业职业技术学院毕业设计说明书（论文）第2页第一章绪论1.1课程研究背景可编程控制器（PLC）是以计算机技术为核心的通用自动控制装置，在日常生活中得到了广泛的应用。PLC是一种数字式运算操作的电子系统，专业工业环境下应用而设计。它采用可编程序的存储器，用来再其内部存贮执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数和计算等操作指令，并通过数字式、模拟式的输入输出，控制各种类型的机械或生产过程。PLC具有功能强，适应面广的特点。现代PLC具有逻辑运算、计时、计数、顺控等功能，数值运算和数据处理等功能。因此，它既可以开关量进行控制，也可以对模拟量进行控制，既可控制一台生产机械、一条生产线，也可控制一个生产过程。PLC还具有通信联网的功能，可与上位计算机构成分布式控制系统。用户只需根据控制的规模和要求，适当选择PLC的型号和硬件配置，就可以组成所需的控制系统。随着交通的不断发展和汽车化进程的加快，交通拥挤加剧，交通事故频发，交通环境恶化，已经成为引人注目的城市问题之一。交通问题不仅仅出现在发展中国家，就在发达国家也是一个令人困扰的严重问题。众所周知，缓解交通拥挤的最直接和最有效办法是提高路网的通信能力。但无论哪个国家的大城市，不可能无限制地修建道路，不论是资金因素还是土地因素，都限制了道路的无节制增长。因此，不可能通过无限制地修建道路难满足日益增长的交通需求。与此同时，通过限制车辆增加削减交通需求也因受到客观因素的制约而无法取得满意的结果。事实上，由于交通系统是一个相当复杂的大系统，无论单独从车辆方面考虑还是从道路方面考虑，都很难从根本上解决问题。早在19世纪，人们就开始研究交通信号，用信号指挥车通行，控制车辆进出交叉口的次序。据文献记述，早在1868年，英国伦敦的威斯特明斯特（Westminster）街就安装了红、绿色两色的交通信号灯。到1917年，美国的盐湖城开始使用由人工控制的红、黄、绿3色的信号灯。1925年，这种由人工控制的3色信号灯也首次出现在英国伦敦的皮克的时路口。次年，英国人研制了自己的自动控制信号机。道路交通系统是一个地区、一个城市的主要组成部分，这个系统的运行状况如何，直接反应了一个地区、一个城市的现代化管理水平。在这一系统中，道路不仅仅是容易变化的部分，而且其他组成部分还存在着较大的可变性和随机性。只有对这一个系统的组成及其运行机理进行科学客观的分析研究，才能制定出科学有效地管理和控制对策，从而保障系统的有效运行。平顶山工业职业技术学院毕业设计说明书（论文）第3页1.2PLC实现红绿灯系统自动控制的目的1、可以让我们对PLC的定时指令，计数指令的逻辑规则和功能有更加熟练的掌握。2、在当前的形式下，城市交通灯控制采用PLC比传统的电子线路和继电器，具有可靠性高，维护方便，使用简单，通用性强等优点，还可以用PLC联成网络，根据实测各十字路口之间的距离、车流量和车速等，合理分配各路口信号灯之间的时差，把N台PLC联网到一台控制电脑上。以方便操作，管理和监控，从而极大地提高城市道路的交通管理能力。3、我们研究的