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1、毕业设计（论文）基于 PCL 的交通灯设计所属系部 机 电 工 程 系 所学专业 机械制造与自动化 班 级 高机械 0902 学生姓名 指导教师 职 称 2012 年 6 月基于 PCL 的交通灯设计摘 要：近年来随着科技的飞速发展， PLC 的应用正在不断地走向深入，同时 带动传统控制检测日新月益更新。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
2、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。 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，仅 PLC 方面知识是不够的，还应根据具体硬件结构，以及针对 具体应用对象特点的软件结合，加以完善。十分形象地显示出了 PLC 在 交通灯系统中的实际应用。关键词：PLC 交通灯；程序；报告
3、；设计。Design of traffic light based on PCLAbstract：PLC and traffic lights application Uses in PLC to street-traffic control lights control, is mainly considered that it has to uses the adaptability to environment strong characteristic， simultaneously its internal timer resources are very rich, may “th
4、e evolution type，the signal light carry on the accuracy control to the present universal use, specially realization which may facilitate to the multi-road forks control. At present mostly the brand PLC interior has the real-time clock， may implement all-weather non-hominization management through th
5、e programming control to the signal light. Because PLC itself has the communication networking function, composes a local area network the identical strip paths on signal light to carry on the centralized dispatcher to manage the principle, may reduce the vehicles general waiting time， realizes the
6、scientific management.Key word: PLC traffic lights; program design; report.目 录引言： .1第一章 PCL 的基础知识 .21.1 PLC 的概述 .21.2 PLC 的由来 .21.3 PLC 的定义 .31.4 PLC 的工作原理 .31.5 PLC 的结构 .41.6 PLC 的基本性能指标 .51.6.1 PLC 的主要特点 .51.6.2 PLC 的功能 .6第二章 交通信号控制系统分析 .62.1 十字路口交通灯的路况模拟图 .62.2 十字路口交通灯控制实际情况 .72.3 结合十字路口交通灯的路况模拟控
7、制实验 .72.4 流程图 .82.5 交通灯控制系统硬件设计 .112.5.1 PLC 智能化控制交通灯的方法 .112.5.2 PLC 选择 .11第三章 可编程控制器程序设计 .133.1 可编程控制器选择 .133.2 十字路口交通灯模拟控制时序图 .133.3 可编程控制器 I/O 端口分配 .173.4 程序设计 .18第四章 总结 .20参考文献 .22致谢 .23王光耀 基于 PCL 的交通灯设计1引言：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。但这一技术在 19 世纪就已出现了。1858 年在英国伦敦主要街头安装了以燃煤气为光源的红蓝两色的机械扳
8、手式信号灯，用以指挥马车通行。这是世界上最早的交通信号灯。1868 年，英国机械工程师纳伊特在伦敦威斯敏斯特区的议会大厦前的广场上，安装了世界上最早的煤气红绿灯。它由红绿两面旋转式方形 玻璃提灯组成，红色表示“停止” ，绿色表示“注意” 。1869年 1 月 2 日，煤气灯爆炸，使警察受伤，遂被取消。电气启动的红绿灯出现在美国，这种红绿灯由红绿黄三色圆形的投光器组成，1914 年始安装于纽约市 5 号大街的一座高塔上。红灯表示 “停止” ，绿灯表示“通行” 。1918 年，又出现了带控制的红绿灯和红外线红绿灯。带控制的红绿灯，一种是把压力探测器安在地下，车辆一接近红灯便变为绿灯；另一种是用扩音
9、器来启动红绿灯，司机遇红灯时按一下喇叭，就使红灯变为绿灯。红外线红绿灯当行人踏上对压力敏感的路面时，它就能察觉到有人要过马路。红外光束能把信号灯的红灯延长一段时间，推迟汽车放行，以免发生交通事故。随着社会的发展，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
10、通拥挤、实现最优控制，从而提高了交通控制系统的效率。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
11、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晋中职业技术学院毕业设计(论文)2第一章 PCL 的基础知识1.1 PLC 的概述可编程控制器（PLC)是以微处理器为核心，将计算机技术、自动控制技术、通讯技术融为一体的一种专门为适应恶劣的工业环境下而设计的工业控制装置，涉及到很多自动控制、电器方面的知识。经过 30 多年的发展，在工业生产中获得极其广泛的应用。目前，可编程控制器已经成为工业自动化领域中最重要、应用最多的控制装置，居工业生产自动化三大支柱（可编程控制器、机器人、计算机辅助设计与制造）的首位。 其应用的深度和广度成为衡量一个国家工业自动化程度髙低的标志。1.2 PL
12、C 的由来早期工业生产中广泛使用的电器自动控制系统是继电器-接触器控制系统，简称继电器控制系统，随着 20 世纪工业生产的迅速发展，市场竞争越来越激烈，工业产品更新换代的周期日趋缩短，新产品不断涌现，传统的继电器控制系统难以满足现代社会小批量、多品种、低成本、高质量生产方式的生产控制要求，为了改变这一现状，美国通用汽车公司在 1969 年公开招标，要求用新的控制装置取代继电器控制装置，并提出了十项招标指标，即：1、编程方便，现场可修改程序；2、维修方便，采用模块化结构；3、可靠性高于继电器控制装置；4、体积小于继电器控制装置； 5、数据可直接送入管理计算机；6、成本可与继电器控制装置竞争；7、输入可以是交流 115V;8、输出为交流 115V，2A 以上，能直接驱动电磁阀，接触器等；9、在扩展时，原系统只要很小变更；10、用户程序存储器容量至少能扩展到 4KB。这就是著名的 GM10 条，1969 年，美国数字设备公司（DEC)研制出第一台 PLC，在美国通用汽车自动装配线上试用，获得了成功。这种新型的工业控制装置以其简单易懂，操作方便，可行性高，通用灵活，体积小，使用寿命长等一系列优点，很快地在美国其他工业领域推广
