《基于pcl的交通灯设计》由会员分享，可在线阅读，更多相关《基于pcl的交通灯设计（27页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
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具有对使用环境适应 性强
2、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；设计。Design of traff
3、ic 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 “the evolution type，th
4、e 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 the programming contr
5、ol 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 scientific managemen
6、t.Key word: PLC traffic lights; program design; report.目 录引言：1第一章PCL的基础知识21.1PLC的概述21.2PLC的由来21.3PLC的定义31.4PLC的工作原理31.5PLC的结构41.6PLC的基本性能指标51.6.1PLC的主要特点51.6.2PLC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制实验72.4流程图82.5交通灯控制系统硬件设计112.5.1PLC智能化控制交通灯的方法112.5.2PLC 选择11第三章可编程控
7、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“
8、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
9、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、
10、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
11、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 PLC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，
12、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
13、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应用。到1971年，已经成功地应用于食品、饮料、冶金、造纸等工业。这一新型工业控制装置的出现，也受到了世界其他国家的高度重视。1971日本从美国引进了这项新技术，很快研制出了日本第一台PLC。1973年，西欧国家也研制出它们的第一台PLC。我国从1974年开始研制。于1977年开始工业应用。1.3 PLC的定义可编程控制器（Programmable Controller)是计算机家族中的一员，是为工业控制应用而设计制造的。早期的可编程控制器称作可编程逻辑控制器（Programmable Lo
14、gic Controller),简称 PLC，它主要用来代替继电器实现逻辑控制。随着技术的发展，这种装置的功能已经大大超过了逻辑控制的范围因此，今天这种装置称作可编程控制器，简称PC。但是为了避免与个人计算机（Personal Computer)的简称混淆，所以将可编程控制器简称PLCPLC问世以来，尽管时间不长，但发展迅速。为了使其生产和发展标准化，美国电气制造商协会 NEMA (National Electrical Manufactory Association)经过四年的调查工作，于1984年首先将其正式命名为 PC (Programmable Controller),并给PC作了如下
15、定义 “PC是一个数字式的电子装置，它使用了可编程序的记忆体储存指令。 用来执行诸如逻辑，顺序，计时，计数与演算等功能，并通过数字或类似的输入/输出模块，以控制各种机械或工作程序。一部数字电子计算机若是从事执行PC之功能着，亦被视为PC，但不包括鼓式或类似的机械式顺序控制器。”以后国际电工委员会（IEC)又先后颁布了 PLC标准的草案第一稿，第二稿，并在1987年2月通过了对它的定义：“可编程控制器是一种数字运算操作的电子系统，专为在工业环境应用而设计的。它采用一类可编程的存储器，用于其内部存储程序，执行逻辑运算，顺序控制，定时，计数与算术操作等面向用户的指令，并通过数字或模拟式输入/输出控制各种类型的机械或生产过程。可编程控制器及其有关外部设备，都按易于与工业控制系统联成一个整体，易于扩充其功能的原则设计。”总之，可编程控制器是一台计算机，它是专为工业环境应用而设计制造的计算机。它具有丰富的输入/输出接口，并且具有较强的驱动能力。但可编程控制器产品并不针对某一具体工业应用，在实际应用时，其硬件需根据实际需要进行选用配置，其软件需根据控制要求进行设计编制。1.4 PLC的工作原理PLC的工作原理：电力线
