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1、 毕业论文题目:一个十字交通灯控制功能的控制装置 院 系: 机电工程学院 专 业: 机电一体化 姓 名: XXXXXXXXXXXXX 学 号: XXXXXXXXX 指导老师: XXXXXXXXX 完成日期: 2012年3月 1 目录摘要1前言2第1章 交通灯信号控制系统511 十字路口交通灯控制实际情况51.1.1 南北向（列）和东西向（行）主干道51.1.2 北向和东西向人行道51.2 结合十字路口交通灯的路况模拟控制实验61.2.1 南北向（列）和东西向（行）主干道61.2.2 南北向和东西向行人道61.2.3 盲人安全通道控制和手动控制车流量61.3流程图71.3.2车流量流程图8第2章
2、 可编程控制器程序设计102.1 软件编程102.1.1 编程元件102.1.2 FX2N系列的基本逻辑指令132.2 系统的梯形图152.2.1梯形图152.2.2梯形图的编程规则162.3 十字路口交通灯模拟控制时序图182.3 可编程控制器I/O端口分配212.4 PLC工作过程222.5 程序设计23第3章 总结263.1 难点分析263.1.1 行人道红绿灯和主干道红绿灯的对应关系263.1.2 盲人脉冲按键263.1.3 手动车流控制按键的控制方式263.1.4 交通灯的闪亮273.2 调试错误与修改方法273.2.1 PLC智能化控制交通灯的方法273.3 收获与感悟28结束语2
3、9参考文献30一个十字交通灯控制功能的控制装置 利用PLC实现摘要马上就要毕业了，这是我在学校的最后一份作业。由于工作我已经好久都没有翻开自己的书本了，工作只是换了学习的地点，换了学习的书本，这是个需要身心都付出的学习方式。为了更快的适应社会，我在大三上学期就开始步入这个大家庭了。在群共享里面看到了这学期的毕业设计题目，选择了十字交通灯的这个题目。因为十字交通灯我几乎每天都会看到，我很钦佩设计出这么简便的交通灯出现的那位“师傅”。而经过我想了之后，大学三年中的单片机、C语言、plc、变频器等无疑是这次设计中最大的帮助。然而，最简便的和我最熟悉的我认为是plc。而在这次设计中也会呈现十字交通灯的
4、显示全过程，我采用最简单的延时指令就可以实现了。创新的地方我觉得就是让盲人可以方便通过十字路口和手动控制车流量。在这次设计中我运用了一篇故事上的“数学”3+34+2的十字交通灯设计，详情可以看文中设计。在这就留一个悬念。 关键字：PLC;十字交通灯;控制;显示;程序设计前言十字路口交通灯控制程序的研究与设计摘要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，在现代工业中的应用更加突出。城市交通灯控制采用的可编程制器具有可靠性高、维护方便用法简单控制器控制十字路口硬件软件的设计。The variable
5、procedure controller is in industry automate the position is extremely important, extensive application in each profession. Along with the development of science and technology, the function of the programmable controller is increasingly perfect, plus smallscaled turn, the price is low, the credibil
6、ity is high, the application that is in modern industry is more out standing. The city transportation light control adopts programmable to make the tool contain high credibility, the maintenance convenience, the method of using is simple, the in general use strong etc. 十字行逻辑运算、顺序控制、定时、计数和算术等操作指令，并通过
7、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具有可靠性高，抗干扰能力强等优点，PLC的平均无故障运行时间（又称平均故障间隔时间MTB路口的红绿灯指挥着行人和车辆的安全运行,实现红绿灯的自动指挥能使交通管理工作得到改善,也是城市交通管理工作自动化的重要标志之一。 可编程序控制器(PLC)是一种新型的通用的自动控制装置,它将传统的继电器控 制技术、计算机技术和通讯技术融为一体,是专能加强、编程简单、使用方便以 及体积小、重量轻、功耗低等一系列优点。PLC是一种数字式运算操作的电子系统，专为工业环境下应用而设计。它采用可编程序的存储器，用来在其内部存贮执F）已经高达几十万小时。其次
8、，PLC具有通用性强，使用方便的特点。由于PLC产品的系列化和模块化，PLC配备有品种齐全的各种硬件装置供用户选用，可以组成能满足各种控制要求的控制系统，用户不必自己再设计和制作硬件装置。用户在硬件方面的设计工作只是确定PLC的硬件配置和I/O的外部接线。一个控制对象的硬件配置确定以后，可以通过修改用户程序，方便快速地适应工艺条件的变化。PLC还具有功能强，适应面广的特点，现代PLC不仅具有逻辑运算、计时、计数、顺控等功能，数值运算和数据处理等功能。因此，它既可对开关量进行控制，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
9、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。交通问题不仅的发展中国家，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，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
10、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，英国人研制出了自己的自动控制信号机。道路通交通系统是一个地区、一个城市的主要组成部份，这个系统的运行状况如何，直接反映了一个地区、一个城市的现代化管理水平。在这一系统中，道路不仅仅
11、是易变化的部分，而其它组成部分则存在着较大的可变性和随机性。只有对这一系统的组成及其运行机理进行科学客观的分析研究，对能制定出科学有效的管理和控制对策，从而保障系统的有效运行。现在城市路口交通灯控制技术现状随着城市机动车量的不断增加，许多大城市出现了交通超负荷运行的情况，因此，自80 年代后期，这些城市纷纷修建城市高速道路，在高速道路建设完成的初期，它们也曾有效地改善了交通状况。然而，随着交通量的快速增长和缺乏对高澎路的系统研究和控制，高速道路没有充分发挥出预期的作用。而城市高速道路在构造上的特点，也决定了城市高速道路的交通状况必然受高速道路与普通道路藕合处交通状况的制约。所以，如何采用合适的
12、控制方法，最大限度利用好耗费巨资修建的城市高速道路，缓解主干道车流量繁忙的交通拥堵状况，越来越成为交通运输管理和城市规划部门待解决的主要问题。本课题主要研究内容按照城市交通控制的需要，本文讨论了用PLC 实现正常时序、急车强通2种控制方式，通过传感器与PLC 完成对交通异常状况（滞留或堵车）的判别及处理。这就是在摘要中我所说3+34+2的问题所在。 第1章 交通灯信号控制系统11 十字路口交通灯控制实际情况a南北主干道：直行绿 27S、直行绿闪3S、左转绿 10S 、左转绿闪 3S、 黄2S 、红 45S； b东西人行道：红 45S、绿 27S、绿闪3S 、红 60S； c东西主干道：红 45
13、S、直行绿 27S、 直行绿闪3S、左转绿 10S 、左转绿闪 3S、黄2S； d南北人行道：绿27S 、绿闪3S、红 60S； e循环控制方式；f交通灯变化顺序表（单循环周期90秒）。1.1.1 南北向（列）和东西向（行）主干道南北向（列）和东西向（行）主干道均设有直行绿灯27S，直行绿灯闪亮3S，左行绿灯10S，左转绿闪3S，黄灯2S和红灯45S。当南北主干道红灯点亮时，东西主干道应依次点亮直行绿灯，直行绿灯闪，左转绿灯，左转绿灯闪亮和黄灯；反之，当东西主干道红灯点亮时，南北主干道依次点亮直行绿灯，直行绿灯闪，左转绿灯，左转绿灯闪亮和黄灯。1.1.2 北向和东西向人行道南北向和东西向人行道
14、均设有通行绿灯和禁行红灯。南北人行道通行绿灯应在南北主干道直行绿灯点亮时点亮，当南北主干道直行绿灯闪亮时南北行人道绿灯也要对应闪亮，其它时间为红灯。东西人行道通行绿灯于东西主干道直行绿灯点亮时点亮，当东西主干道直行绿灯闪亮是东西行人道绿灯也要对应闪亮，其它时间为红灯。1.2 结合十字路口交通灯的路况模拟控制实验 在PLC交通灯模拟模块中，主干道东西南北每面都有3个控制灯，分别为： 禁止通行灯 （亮时为红色） 准备禁止通行灯 （亮时为黄色） 直通灯 （亮时为绿色）另外行人道东西南北每面都有2个控制灯,分别为： 禁止通行灯 （亮时为红色） 直通灯 （亮时为绿色） 结合十字路口交通灯实际情况设计交通灯模拟控制系统如下：当交通灯系统启动开关接通时。1.2.1 南北向（列）和东西向（行）主干道 南北向（列）和东西向（行）主干道均设有绿灯 10S，绿灯闪亮2S（亮0.1 灭0.1）,黄灯2S和红灯14S。当南北主干道红灯点亮时，东西住干道应依次点亮绿灯，绿灯闪亮，黄灯，反之，当东西主干道红灯点亮时，南北主干道依次点亮绿灯，绿灯闪，黄灯。1.2.2 南北向和东西向行人道 南北向和东西向行人道均设为通行绿
