基于三菱PLC-F2N的交通灯设计

1一、概述根据十字路口交通灯的控制要求，采用PLC设计实现正常交通的时序控制，通过传感器完成对交通异常状况的智能判别及处理。在系统的设计中，主要使用了PLC可编程序控制器和传感器相结合的一种智能控制方法，随着我国经济的发展，城市的交通拥挤问题日趋严重，因此为了保障城市交通有序、安全、快速运行，提高城市路网的通行能力、实现道路交通的科学化管理迫在眉睫。十字路口简单的双向红绿灯控制已不能满足现实生活的需要，为了适应现代社会道路车流量越来越大的实际情况，一种以微电脑技术为核心的自动控制装置的可编程逻辑控制器（PLC），被广泛应用于交通灯的控制领域。利用PLC可编程控制器，三菱FX2N-48MR可编程控制器进行交通灯的PLC控制的编程。二、硬件设计要求1、控制要求（1）按下启动按钮X0，交通灯系统开始工作。绿灯Y2亮，同时其它三个方向的红灯Y3,Y11,Y6亮，车辆由南向北直行的同时南向西转弯，时长75秒；绿灯Y4亮，红灯Y0,Y11,Y6亮，车辆由北向南直行，同时北向东转弯；75秒后绿灯Y12亮，Y0,Y3,Y6亮，车辆由东向西直行，同时向南转弯；75秒后绿灯Y7亮，Y0,Y3,Y11亮，车辆由西向东直行，同时向北转弯。如此循环下去。（2）当南北方向绿灯亮时，人行道的绿灯亮，行人可通过马路；当南北方向红灯亮时，人行道的红灯亮，行人停止通过马路。（3）按下停止按钮，交通灯系统停止工作。（4）按下复位按钮，交通灯系统重新启动。2、系统设计流程示意图如图1图1：流程示意图23、交通灯控制系统原理框图如图2图2交通灯控制系统原理框图34、I/O分配如表1输入端口输出端口信号原件及作用PLC输入口地址信号原件及作用PLC输出口地址启动按钮SB1X000南向北直行南转向西红Y000停止按钮SB2X001黄Y001复位按钮SB3X0002绿Y002北向南直行北转向东红Y003黄Y004绿Y005西向东直行西转向北红Y006黄Y007绿Y010东向西直行东转向南红Y011黄Y012绿Y013人行1Y014人行2Y015人行3Y016人行4Y017人行5Y020人行6Y021人行7Y022人行8Y023表1：I/O分配表45、I/O接线图如图3图3：I/O接线图5三、软件设计要求1、系统设计梯形图（见附录1）2、系统设计指令表（见附录2）四、系统调试：1、硬件调试按照程序控制要求，制作硬件电路，制作完成后检查是否有短路、短路，检查完毕接通电源，测试电路个指示灯、按钮是否可用。接通电源，检查三菱FX2N-48MR可编程控制器是否可以正常工作，接头是否接触良好，然后把其与电脑的通信口连接。2、软件调试根据控制要求输入梯形图，转换成指令表，并进行语法的检查，无误后将指令读入到指定的可编程控制器ROM中，进行下一步的调试。3、运行调试软件和硬件调试结束后，进行系统运行调试，按下启动按钮，系统开始工作，观察系统运行是否符合控制要求，并随时进行更正，同时随机按下停止和复位按钮，观察系统是否能够停止和复位。经过不断调试和修正，本系统可达到本次课程设计的基本控制要求。五、设计心得通过本次的课程设计，使我们懂得对每一件事都要认真负责、一丝不苟、还有团队精神的重要性；锻炼了我们潜心考察、勇于开拓与实践的基本素质；使我们获得了从文献和生产实践中获取知识的能力；提高了我们从平时的实验转化为实践的解决实际问题的能力；也使自己知道如何学习和独立思考。遇到问题和同学互相讨论交流和讨论，增强了我们的团队意识及与人合作能力。本次设计更是一种能力测试，对即将毕业的我们来说是非常有必要的。增加了对书本知识的理解外和运用能力，更使我们获得了走向实践、投入社会所必需的基本素质，使我通过了从校园走向工作岗位的重要环节。我相信经过这次的小小的课程设计这一环节的锻炼，更加锻炼我们独立思考能力，动手操作能力和发现、解决问题的能力！六、参考文献[1]廖常初.PLC基础及应用.北京：机械工业出版社[2]史国生.电气控制与可编程控制器技术.北京：化学工业出版社，2003[3]孙振强.可编程控制器原理及应用教程.北京：清华大学出版社[4]阮友德.电气控制与PLC实训教程.北京：人民邮电出版社，20066七、附录附录1系统设计梯形图789附录2系统设计指令表1011